高压电容器组的运行维护浅析

吴磊

摘 要：本文针对电容器组运行维护的关键点，总结提出了一些电容器组常规的检查项目和预防措施，以期能在事故早期就排查出安全隐患，降低事故的发生率。

关键词：高压电容器组；运行维护；预防措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.185

1 引言

用户在电容器组日常运行和维护中，常常存在盲区，不知道如何下手，明明可以提前阻止危险事故的发生，就因为没有在意，而错过了预防事故发生的机会。本文结合具体案例对电容器组事故的发生进行了分析，并对如何预防此类事故，提出了解决方法。

2 电容器组日常运行和维护的措施和步骤

2.1 定期进行试验（电容测试和绝缘测试）

（1）电容器的电容值可以表征电容器元件的情况，因此要按时进行电容测试：1）对于使用内熔丝的单台电容器，由于元件故障导致内熔丝熔断，故障元件断路掉，单台电容器的电容变化相对很小。通常一个元件故障，单元的电容值大概减少到正常时值的97%左右；2）对于使用外熔断器的单台电容器，如果内部没有内熔丝的话，元件故障之后相当于短路，单台电容器的电容会明显的增大；3）对于集合式电容器，由于维护的时候不能吊芯对每个单元进行测量，所以只能测试每一相的电容。集合式电容器单元采用内熔丝，熔丝熔断后电容器单元电容降低较小。再经过单元的串并联之后，反映在每一相的电容变化值更小；4）对于集合式II型电容器，由于采用大元件，元件故障之后容量变化很大，保护会及时动作。可以不必进行定期电容测试。

（2）绝缘强度测试。1）作为运行维护电容器装置不需要进行绝缘测试，如极间或极对壳绝缘电阻的测试；2）作为验收试验，或者电容器装置长时间闲置，在投运之前应对电容器及其配套件进行绝缘测试。

2.2 日常巡视

（1）壳式单台电容器在日常巡视的时候一定要注意如下几点：1）熔断器。采用熔断器保护的电容器装置，在巡视的过程中一定要加强对熔断器的巡视。应当注意：熔断器的熔断指示器是否指示熔断；套管是否有发热灼黑的现象；弹簧是否生锈影响提供弹力；套管的尾端是否有异物堵塞等；2）电容器是否有异样，如渗油、比较严重的鼓肚、套管焊锡溶化，套管和箱体表面污秽严重等。

（2）集合式电容器在巡视的时候主要观察。1）瓷套情况，是否有污秽物有可能导致污闪；2）油枕的油位是否过低，吸湿器是否失效，油是否变色，是否有渗油现象；3）集合式II型电容器只需要巡视瓷套是否有污秽物发生污闪

（3）在运行中和巡视中发生、发现的任何异常情况都应尽量暂停投运装置，并和生产厂家取得联系。在获得了技术支持，采取了相应的措施之后继续投运。

某站因需减容运行，在未征求厂家意见下就直接去除电容器投入使用，造成电容器多台损坏。以下为该站电容器故障分析计算：

装置型号：TBB22-10-5010/334-2AK（5%电抗率）

单台型号：BAM11/^3-334-W

接线方式：单星型接线，5并1串

故障情况：熔断器群爆、多台电容器损坏

分析过程如下：

（1）每相5台并联时候：每相容抗；感抗XL=2.41×5%=0.1205Ω

（2）改成每相4台并联：每相容抗；感抗不变。

可见，此时电容器支路对5次谐波阻抗为0，发生谐振。过电流造成熔断器群爆，电容器损坏。因此如需改动电容器组，最好与厂家联系确认后再进行整改。

3 遇到以下的情况应采取措施改善

（1）室内装置，户内通风不良，温度异常高；改善措施：合理的设置进风口、出风口的位置，确保装置整体处于流通的空气中。注意空气的流通程度，确保散热量大于装置的发热量；（2）污秽条件严重，瓷套和箱体表面灰尘严重。瓷套表面的污秽有可能发生污闪，箱体表面的污秽会造成电容器散热不良，此种情况需要定期清洗瓷套和箱体；（3）近期因环境保护得利，鸟类逐渐增多，在郊区或偏远地区的变电站中经常遭遇到鸟害侵袭，造成事故发生。主要过程是：有鸟（特别是身形比较庞大的鸟）飞到或者落入壳式电容器单元的两个套管之间；由于鸟身体具有一定的导电性，缩短了极-壳或者极-极之间的绝缘距离；于是套管对鸟身体开始放电；这样就等于并且马上就会发展成为极间或者极对壳短路放电。

3.1 鸟害的影响

（1）10kV电容器组。结构特点：外壳直接落地安装，三相在同一框架上；故障类型：相间闪络短路，相对地间歇电弧短路；故障现象：外熔丝群爆；大部分电容器损坏；甚至个别电容器爆炸；（2）35kV和66kV电容器组。结构特点：电容器在绝缘平台上，每层台架1-2个串联段，三相单列；故障类型：串联段短路；故障现象：外熔丝群爆，多台电容器损坏；（3）110kV和500kV电容器组。结构特点：电容器在绝缘平台上，每层台架多个串联段，三相单列；故障类型：串联段短路；故障现象：电容器损坏。

3.2 解决措施

电容器接头带电部位设置防鸟帽；其余各种设备之间的裸露导体均采用绝缘包覆，将电容器组带电部位使用绝缘材料保护起来，可以从根本上解决鸟害问题，同时也能起到对接头的保护作用。

4 实际运行和维护中的注意事项

如在实际运行和维护中出现以下的事项，请停止操作，防止事故发生，造成设备损坏。

（1）单台电容器装置，在有个别单台电容器故障的时候，将非故障相的电容器拆除，三相调平之后运行；（2）装置的保护动作，检查无异常。再次投运没有成功，增大继电保护整定值继续尝试投运；（3）高频率的进行短时投切；（4）没有经过与厂家商议确定，为电容器装置增加或减少其他额外装置和器件；（5）不同厂家的电容器混合使用；（6）随意拆卸、吊芯、取油样。

5 总结

本文提出的检查项目和预防措施通过实际验证，能有效降低高压电容器组事故的发生率，对电容器组设备的安全运行有着积极的意义，适合在各个变电站中推广使用。

参考文献：

[1]日新电机（无锡）有限公司.高压并联电容器装置使用说明书[S].2010.

[2]GB 50227-2008.并联电容器装置设计规范[S].