浅谈35kV并联电容器组故障频繁原因分析

谭洋

（广西铁合金有限责任公司，广西南宁 530000）

浅谈35kV并联电容器组故障频繁原因分析

谭洋

（广西铁合金有限责任公司，广西南宁 530000）

在电力系统当中，并联电容器无功补偿最先采取的方式就是无功补偿，通过这种方式来降低输电线路的输送电流，进而达到降低线路能量损耗，提升设备的使用率与电能质量的目的。并联电容器安全与否，对整个系统的安全运作具有极为现实的意义。文章将对35kV并联电容器组频繁出现故障的原因进行分析，并提出有效的改善对策，以保证电网的正常、安全运行。

并联电容器组；故障；对策

随着电网规模的增大，我国的电容器制造水平得到了一定的提升，并联电容器已逐步运用到电力系统的无功补偿上，其功能主要表现为朝电力系统供应无功功率，提升功率因素。对于电网的安全运行而言，并联电容器的可靠性与安全性是极为关键且不可忽视的。笔者所在变电站是220kV等级的，两台220kV变压器，中压是110kV，低压是35，无功补偿装置（组合式并联电容器组），属于35kV等级。近期变电站内无功补偿的电容器经常出现损坏现象，鉴于此，笔者将对35kV并联电容器组频繁出现故障的原因进行分析。

135 kV并联电容器组出现的故障及其原因

1.1 熔丝保护所造成的群爆故障

通常情况下，并联电容器有两种主要保护配置，即以电容器外熔丝为主、以继电保护为主。由于外熔丝保护所导致的并联电容器发生的故障，在全部并联电容器事故中占据大部分[1]。一些并联电容器的外熔丝，其在最初的设计与生产时，存在一定的不足，因此而造成看开断性能较差，进而导致并联电容器内部发生故障，出现熔断器误动、拒动的情况，最终致使整个并联电容器群爆。这种情况给以外熔丝为主保护的并联电容器的安全性造成了一定的影响。

正在运作的电容器其熔断器开始启动之后，树脂管和尾线将随之脱落，电弧将促使消弧管分解出气体，进而将电弧予以吹灭，并且通过本身的弹力，拉长电弧，使弧阻增加，最终快速熄灭电弧。然而在消弧管中的温度比较高，这将导致各种质量问题，例如龟裂、老化等。在出现质量问题之后熔断器运作时，电弧所分解出来的气体无法形成充足的气压（消弧管中），进而导致熔断器在熔断之后无法把树脂管与铜绞线相分开。由于电弧无法快速的熄灭，进而致使熔断器无法彻底熔断，从而引发重燃。

1.2 谐波所导致的事故

伴随着电子电力技术的快速前进，各类新型用电设备（非线性负荷）得到了广泛的应用，而电网受到高次谐波的影响愈来愈大。一旦电力系统受谐波污染之后，对整个变电站的并联电容器的正常运行极为不利，如果谐波电流比较大，那么将对并联电容器带来直接的损害，进而导致附加绝缘介质出现损耗，加速设备绝缘的进一步老化，最终造成并联电容器发生热击穿事故，情况严重的还将影响整个电容器使其无法正常的投入运作。

2 改善故障的有效对策

2.1 更换电容器组

目前，市场上生产35kV并联电容器外熔丝的厂商众多，其产品的质量上下不一，难以确保整个电容器系统运行的安全性与可靠性。针对这种情况，必须及时、彻底地更换并联电容器的外熔丝，尤其是发生故障比较的电容器。之后，在设计并联电容器的过程中，应当尽量采取不含外熔丝的电容器组。例如采取集合式的并联电容器组，或者是采取有质量保障的分散式并联电容器组，这种电容器同样不含有外熔丝。

另外，在设计并联电容器保护装置的过程中，可以设定两种保护装置，即事故保护与故障保护。其中事故保护能够防止事故进一步扩散，而故障保护能够在最短的时间内察觉并联电容器的早期击穿，进而防止从设备故障朝事故方向发展。此外，并联电容器的主保护，可以利用外熔丝结合微机保护的方式。

2.2 对谐波进行抑制

目前对谐波进行抑制的方式有多种，可以依据具体状况选择最为恰当的方式。

（1）从谐波源本身加以抑制。针对晶闸管变流装置，可以对接入电网的容量予以约束，一些变流装置的容量比较大，这时可以采取增多整流相数的手段。这主要是由于倘若整流相数变多，谐波的最低次数将会随之上升，那么谐波电流的含量则会有所下降，进而达到限制谐波的目的。另外，应当尽量防止电力变压器空载带电容器负载运作，尤其是空投与电容器的变压器相连，这种情况更应该杜绝。在空载下母线的电压将会上升，且将进一步加剧铁心的饱和程度，那么激磁电流内的谐波将上升。如果在变压器带有负荷的前提下，在操作的过程中应当坚持一个基本原则，即电容器装置“先切再投”。

（2）在谐波源吸取谐波电流。这种方法可以分为两种，其一，采取无源滤波器进行控制，具体来讲就是在设备的交流侧安装无源滤波器，并且由各大元件来组成谐振回路。如果谐振回路中的谐振频率和某个谐波的频率基本相似或者是一致，那么就能阻隔这个频率的谐波。工作人员可以通过参数的调整，来最大限度地提升对高次谐波的吸收畸变率。其二，采取有源滤波器予以控制，该装置是电力电子装置的一种，其工作的原理为通过检测的方式，由补偿对象内找出谐波电流，且形成一个和之前谐波电流幅度一致，且相位相反的一个电流，输入到电网内，让电网内的总谐波电流呈现零的状态，最终实现实时补偿谐波的目标。

3 结束语

当前，对一些企业来讲，35kV并联电容器采用的是无功功率补偿装置，是非常的关键的，也是目前乃至未来一段时期内有效改进系统运行质量的一种有效对策与措施。然而，近年来由于种种原因导致并联电容器频频发生故障，为了有效改善这种现状，可以采取抑制谐波、更换并联电容器等措施予以处理，另外，还应该提升相关工作人员的专业素质，以便保证并联电容器的正常运作。

[1]董俊虎,付炜平,尹子会等.一起35kV电容器组故障原因分析[J].电力电容器与无功补偿,2013,34(3):59-66.

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1003-5168(2014)04-0089-01