基于常见电力电容器故障分析与处理措施分析

基于常见电力电容器故障分析与处理措施分析

郑智仁

东电化电子元器件 (珠海保税区 )有限公司 广东省珠海市 519030

摘要：近年来，随着我国社会经济的快速发展，城市化建设步伐的加快，我国电力工程项目不断增多。其中，常见的电力电容器都是为了改善电力系统的电压质量和提高输电线路的输电能力，它们在减少系统功率损耗、提高功率因数、降低运行电流、提升电网电压、释放变压器使用裕度等方面有着显著效果。按电压等级可以划分高、低压两部分。虽然它们可以起着不可替代的作用，但是多年的运行经验表明，电力电容器经常性出现各种问题，因此有必要对电力电容器常见的故障分析并处理，文章对实践工作有一定的指导意义。

关键词：电力电容器；故障分析；处理措施

引言

电容器作为电力重要设备之一，发挥着提高电能质量的作用，一旦在使用过程中出现故障，势必影响电力系统的正常运转，甚至造成系统崩溃，不仅对用户的日常生产生活带来困扰，还会给电力企业造成重大的经济损失。为降低电容器发生故障的概率，提高故障解决能力，就要加强检测力度，提高设备日常运维水平及故障处理效率，提高供电可靠性。

1电力电容器故障简述

电力电容器主要由壳体、电容器心子、绝缘介质以及出线结构等几个部分组成。壳体材质为薄钢板或不锈钢板，出线套管焊接在壳盖处，电容器心子由聚丙烯薄膜与铝箔（极板）卷制而成，壳体内部充满液体介质用以绝缘和散热。电力电容器作为全密封设备，其故障类型主要可分为：（1）内部电容元件击穿；（2）熔丝熔断；（3）内部短路故障；（4）外部放电故障。其中内部故障对电力电容器本体的破坏性更强，一旦发生便无法在现场进行修复，影响设备利用效率。

2常见电力电容器故障分析与处理措施

2.1电容器接点发热故障的分析与处理

（1）接点发热原因

安装质量差

这种情况多出现在施工工艺太差进一步导致于接头连接不牢靠，因为相关原因造成的振动，常时间的运行极易发生松动；会明显的使接触电阻增大；另外一方面，由于铜铝过渡线夹作用，这两种不同的材料，其原子结构形式，可以形成原电池，特别是在恶劣的天气与环境中，一旦形成了原电池，更一步加重发热的效应。

接头松动

任务材料都无法避免热胀冷缩的效应，常期的反复的热胀冷缩间接的也会使接头松动。造成接触电阻逐渐变大，当中间接触电阻增大后，其发热越来越严重，直至烧坏。

连接处发生氧化

在潮湿及有腐蚀气体的环境中，会形成化学腐蚀。间接的造成接触电阻的增大，即可以产生软导线与铝排连接处发热。

(2)检查方法和注意事项

检查发热点的方法很多，下面介绍两种运维班工作常用的检查接点发热的方法。

使用红外线测温仪，用红外成像仪器查看，哪里温度最高，即哪里发热最为严重。

使用测温蜡片。每一次检修试验过程中，都会将蜡片贴在新投运设备接点，后期运行人员即可以通过设备上的蜡片是否掉落，就可以判断设备是不是发生了过热的可能。

在检查过程中并不是有了红外测温仪之后，贴蜡片就是可有可无的，因为设备和接点发热有时候过程比较长，而且有时候因为工作的疏漏，并不能做到每个接点都能用红外测温仪去每时每刻监测。而新电容器设备投运前在其接点等易见部位贴蜡片等于安装了实时在线测温产品，其变化在巡视检查中也容易发现。

2.2电容器漏油故障的分析与处理

(1)故障及原因

电力电容器作为全密封、高场强、大电流设备，若出现渗漏油现象，不仅会因绝缘油液面下降，直接造成内部绝缘水平降低，还会因为内部压力降低造成外部潮气侵入，引起内部绝缘受潮、绝缘电阻降低，最终导致内部电容元件的击穿放电，甚至发生爆炸事故。造成渗漏油现象的原因也是多方面的，主要包括：焊接工艺差造成壳体密封不良；密封胶垫老化或受力不均匀；运输或安装过程中因挤压碰撞而损坏；运行维护不当，长期运行缺乏维修导致外壳锈蚀；机械应力破坏了套管的密封等等。

（2）电容器漏油的现场检查处理

如果电容器瓷套管及外壳漏油、绝缘子表面放电闪络或电容器鼓肚，则说明电容器损坏，应根据现场的电容器型号更换规格容量、试验合格的新电容器，并对整组电容器组进行三相电容量平衡试验，若不平衡，应及时调整使其平衡后恢复运行。若一时无备品更换损坏的电容器，则可在其他两相各退出一个同规格的电容器，并做三相电容器平衡试验后恢复运行，待有备品后再进行更换。当电容器发生渗漏油时，还应减轻负载或降低周围环境温度，但不宜长期运行。电容器在运行中出现渗漏油现象是比较严重的缺陷情况，若运行时间过长，浸渍剂减少，外界空气和潮气将渗入元件上部，使电容器内部绝缘降低，甚至将电容器绝缘击穿。值班人员发现严重泄露时，应汇报工区并停止使用、检查处理。

2.3熔断器锈蚀、熔断故障的分析与处理

（1）电容器熔丝熔断的主要原因

熔丝规格不对。由于电容器投切频繁，环境温度一般较高，因此熔丝的额定电流应选的稍大些。

绝缘子表面放电闪络。

当试验过程中，发生电容量的变化，或者是熔断器熔丝熔断情况，应该引起重视。

最后一种可能就是谐振情况，这一种概率较低。

（2）熔丝熔断的现场检查处理

在检修试验过程中，发现测量电力电容器容量及遥测对地绝缘电阻，如果电容器试验数据正常，则可能是由于熔丝规格型号不对造成热容量不够或熔丝质量不好以及接触不良而发生熔丝熔断的情况，需更换熔丝，并对其他各电容器的熔丝进行检查后即可正常投运。

3电力电容器故障预防措施

3.1保证设备制造及安装调试质量

电力电容器设备制造质量是其安全运行的重要前提，在电容器生产过程中应严格工艺流程，选用合格的原材料及生产装备，加强过程质量监督，并通过出厂检验从严把关，从源头上确保产品的制造质量。现场安装应合理“分相、分组”，保证“相与相”、“段与段”之间的电容量平衡匹配。同时，应加强安装后的现场交接验收，确保安装调试质量，降低运行中故障发生概率。

3.2实现设备运行状态在线监测

对电力电容器加装在线监测装置，实现在线监测有利于获取设备运行的实时状态量，以确保及时发现故障隐患并制定检修策略进行处理。

（1）对电力电容器实际运行电压进行在线监测。电力电容器在长期过电压条件下运行，回路电流增大，会导致电容器的温升过高，加速介质绝缘老化，极易造成电容器绝缘击穿故障。国家有关标准规定：电力电容器的运行电压在1.1UN（UN为电容器额定电压）下时，每24h的最长持续运行时间为12h；在1.15UN下时，每24h的最长持续运行时间为30min。因此有必要对电力电容器自身的运行电压进行在线监测。

（2）对电力电容器故障特征状态量进行在线监测。实现对电力电容器的局放、介损、电容量、泄漏电流、有功损耗等特征信号的在线监测，一方面可以根据状态量对电容器故障进行判断隔离，避免事故扩大引起不必要损失。另一方面可以通过对状态量的变化范围及趋势对电力电容器的潜在缺陷进行分析，实现对故障的预判断，并对潜在故障进行预警。

结束语

综上所述，本文通过对电力电容器的故障简述、故障原因及处理措施进行分析，并提出了事故预防措施，为电力电容器实际应用提供参考，具有现实指导意义。

参考文献

[1]邹婷婷.变电站电容器故障检测与分析[J].科技创新导报，2017（34）：36-38.

[2]李秀旗.变电站电容器组故障检出率低原因分析及方法改进[J].工程技术研究，2017（12）：21-22.

[3]司云萍.高压电容器组运行中的常见故障及处理措施[J].科技创业家，2013（01）：169.