电力电容器频繁损坏的故障原因分析

电力电容器频繁损坏的故障原因分析

高斌

宁夏盐环定扬水管理处宁夏吴忠751100

摘要：介绍盐环定新八泵站在更新改造工程投用后一段时间内发生的三起电力电容器故障的发现、诊断、和处理过程，并对故障原因进行了分析。

关键词：电力提灌工程；电力电容器；电能质量；谐波；电压允许偏差

盐环定扬黄工程是电力提灌工程，作为原动机的电动机，在运行中必不可少。此次更新改造工程后新八泵安装机组6台，且全部为异步电动机，而电容器作为系统运行中的无功补偿装置，在系统中对于提高电能质量，保障系统安全稳定运行有着举足轻重的作用,对于电力提灌工程来说也是保障系统经济运行的重要手段,在长期运行工作中,因为运行环境、产品质量、人为因素以及设计方面的问题,电容器故障时常发生,严重地威胁着系统的运行。因此它的安全运行和故障处理非常重要。

一、设备简介

1.1名牌参数

电容器型号为BAM11/-83.3-1W；额定频率50Hz；额定容量83.3Kvar；额定电压11/KV；2017年7月生产，2018年4月投入运行。

1.2电容器主要技术性能

（1）、电容值偏差:-3%～+5%；

（2）、损耗角正切值：额定电压下小于等于0.0003；

（3）、允许在1.1倍额定电压下长期运行，并可在1.15倍的额定电压下每24小时运行时间不超过30分钟；

（4）、允许在由于高次谐波和稳态过电压引起的有效值为1.30In的稳态过电流下运行。对于电容具有最大正偏差的电容器，稳态过电流允许达到1.5In。

（5）、当电容器投入运行时，其端子上的剩余电压应不超过额定电压的10%。

二、故障内容

故障一：2018年6月21日新八泵站运行值班人员在巡视中发现4#机组补偿电容器组（以下简称4#电容器组）三相电流、电压不平衡，其中A相电流高于其它两相；电压低于其它两相。针对这种情况运行人员立即报告调度值班人员，将该电容器组退出运行，准备次日由检修人员对该设备进行试验，查找故障原因。

故障二：2018年7月31日新八泵站运行值班人员在巡视中发现3#机组补偿电容器组（以下简称3#电容器组）三相电流、电压不平衡，其中C相电流高于其它两相；电压低于其它两相。

三、检查试验

3.1外观检查

运行人员发现前两次故障后，及时汇报调度值班人员，立即将电容器组退出运行，次日检修人员做好安全措施后，检查发现电容器组外观完好，无鼓肚和击穿放电现象。而第三次故障发现后为不影响系统运行电容器组未退出运行，因此无法观察电容器情况。

3.2容值和绝缘电阻试验

2018年6月22日、7月31日分别对4#电容器组电容器和3#电容器组电容器进行了电容值和绝缘电阻的测量，结果发现4#电容器组A相、3#电容器组C相电容器在运行过程中电容值因未知原因升高。试验数据见表1、表2所示。

表1（4#电容器组电容器容值及绝缘电阻数据）

表2（3#电容器组电容器容值及绝缘电阻数据）

至此，可判断电容器内部结构已经损坏，需更换电容器。于是迅速联系厂家进行更换处理。厂家更换电容器后，电容器组运行正常。

四、汇总分析

分析认为，故障原因主要为以下两个方面：

1、新八泵系统电压过高。新八泵系统电压(10.746KV)比新五泵(10.568KV)高近0.2KV，根据《中华人民共和国国家标准电能质量供电电压允许偏差》版本GB12325-90中3.2的规定“10KV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%”。新八泵7.46%的系统电压偏差已超出标准。而且根据新八泵6#电容器在故障状态下运行的数据来看，电容器两级间的最高端电压已经达到11.94KV，已接近电容器标称的最高运行电压。

2、电容器质量可能存在缺陷。根据电容器技术性能第三项，计算出了此型号电容器长期运行电压≤（1.1×11/）KV，即长期运行线电压≤12.1KV；长期运行相电压≤6.986KV。但是在电容器运行过程中最高端电压并未超出此电压限值。

五、结语

电气设备在正常运行时，所受电压为其相应的额定电压。由于受各种因素的影响，实际电压会偏离额定电压，但不能超过允许的范围，电网电压过高会造成电气设备绝缘加速老化，设备的使用寿命缩短等一些危害，所以在日常设备运行中应能实时监测系统电压，当电压超出允许范围时，发出警告提醒调度、运行人员注意，及时让电压回归到允许范围内。

这次故障原因查找过程中没有对损坏的电容器进行拆解试验，所以不能就此断定电容器质量一定有问题，这是此次故障原因查找中的不足之处，在之后的检修过程中需要对损坏的电容器进一步分析原因，严格判断电容器质量是否存在问题。

参考文献：

［1］全国电压电流等级和频率标准化技术委员会。中华人民共和国国家标准电能质量供电电压允许偏差GB12325-90。中华人民共和国国家技术监督局发布，1990。