高压电容器组接头发热故障的原因和处理对策

黄少敏 梁超泳 庄建煌 林向宇

[摘要] 高压电容器组接头发热是常见的现象之一，发热温度超过一定的限度，就会引起设备故障，本文结合变电站内高压电容器组日常的检修工作，阐述了其接头发热故障的原因和处理对策。

关键词 高压电容器组;接头发热故障;原因;处理对策。

0  引言

高压电容器组由电容器缸、电抗器、放电线圈、隔离开关等设备组成，其接头发热是常见的现象之一，但发热温度超过一定的限度，就会引起设备故障，轻者设备被迫停电检修，严重者引起火灾等事故，威胁着电网的安全稳定运行。因此，必须对高压电容器组接头发热故障及时进行处理。而分析高压电容器组接头发热的原因，有效处理接头发热故障，对保证电网的安全运行和可靠供电有着重要的意义。本文结合变电站日常的检修工作，阐述了变电站高压电容器组接头发热故障的原因和处理对策，以供参考。

1  电容器组接头发热故障的原因

1.1 接头连接安装工艺不良

a.电容器组安装时，接头的接触面氧化层或污垢未正确清除就连接导致接触面接触不良接触电阻变大而发热。

b.电容器组接触面未涂抹导电脂导致其粗糙连接处有缝隙使接触面减小而发热，或导电脂涂抹过多变干后夹在接触面间使接触面接触电阻变大而发热，或导电脂质量问题导致接触面接触电阻变大而发热。

c.紧固电容器组接触面连接螺栓未安装弹簧垫圈或未采用双螺母，紧固时未采用力矩扳手，导致螺栓过紧或过松或松紧不一;一方面是容易造成变形，使有效接触面积不足而发热;另一方面造成压力不均匀，接触面积不够，导致接触电阻过高而发热。

1.2 电容器接头受设备运行中振动的影响

电容器接头受到设备运行中的振动，如电容器组的隔离开关的分合闸操作，电流通过电抗器等线圈设备引起的振动，时间久了引起接头螺栓的松动接触电阻变大而发热。

1.3 老式电容器设备套管的圆螺杆与母排或线夹的连接

老式电容器设备套管（如早期的集合式油浸电容器套管）的圆螺杆与母排或线夹的连接是采用单只螺帽拧紧母排或线夹，或者采用两只螺帽对拧来夹紧母排或线夹（如图1中的A处），接触面积仅为螺帽或垫片的受力面，若母排或线夹的螺孔加工过大，其接触面将更小，套管的圆螺杆为铜质材料，通流后热胀冷缩明显易使螺帽松动，这样，就很容易造成这种电容器设备套管的圆螺杆接头发热。

1.4 电容器组中不同金属材质的接头接触面微电池腐蚀效应和膨胀效应

不同金属材质的接头接触面相互连接，如高压电容器组中常见的铜编织带（接线排）与铝排的连接。这些接头在潮湿空气中，铜铝两种金属存在电位差，铜为正极原电池，铝为负极原电池，两者直接接触易形成电池效应，产生电化腐蚀，增大接触电阻，造成接头温度上升;同时，铜铝热膨胀系数不同，冷却后不能同时恢复到原体积，长时间直接搭接运行会产生接触间隙，从而导致连接松动，接觸电阻增大，出现过热现象。

2  电容器组接头发热故障的处理对策

2.1 规范接头连接安装工艺

a.电容器组接头连接前，应先用清洗剂清除接触面污垢，再根据接头的不同材质选用不同规格的砂纸打磨接触面，去除接触面氧化层。

b. 电容器组接触面打磨完成后，用干净的棉布蘸酒精或丙酮把接触面擦拭干净，立即在接触面上涂上适量薄层的导电脂，厚度宜在0.05～0.1mm，并擦干净手或戴上薄橡胶手套把导电脂轻轻抹平，以刚能覆盖接触面为宜，不得戴棉纱手套涂抹导电脂。导电脂涂完后，应立即搭接接触面连接螺栓，以防止导电脂在接触面连接前晾干变硬而增大接触电阻。

c. 电容器组螺栓按照规范正确连接后采用对角等方式均匀拧紧，再用力矩板手紧固。按设备说明书要求的力矩选择力矩值，说明书未要求的按照螺栓不同材质、不同强度等级对照标准力矩表选择力矩值。

2.2 加强电容器组螺栓的防松措施

电容器组的接头在运行中受到振动，对其接头的螺栓除按要求打力矩，用记号笔做好防松标示外，还应采取加强防松措施：

a.螺栓采用弹簧垫片后，再增加一个螺母并帽，即双螺母并帽加弹簧垫片防松。

b.无法再增加一个螺母并帽的螺栓，把弹簧垫片更换为楔入式锁紧垫片或碟形垫片加强防松。

2.3 老式电容器设备套管的圆螺杆加装分流连接排

而早期的集合式油浸电容器套管多为圆螺杆式套管，加装分流连接排（如图1中的B处），即在原连接排上打孔，另外用一段连接排并接在圆螺杆与原连接排间，形成分流。这样也可解决其接头发热的问题。

2.4 电容器组中铜铝接头接触面间加装铜铝过渡片

为了消除铜铝直接接触造成接头过热的现象，在铜铝接触面间增加1块铜铝过渡片（如图1中的C处或图2）。该过渡片为1块大小适中的铝板和1块大小适中的铜板通过半熔态轧制复合工艺形成的整体，这样满足了铜铝不直接接触的要求，有效地解决了铜铝接触面微电池腐效应和膨胀效应引起的发热问题。

3  结束语

电容器组接头发热采用上述处理对策，严格按照检修工艺要求，可单个或多个对策结合进行处理。处理过程中，应用回路电阻测试仪测量发热的电容器组接头接触面处理前和后的电阻值，以检验处理效果。同时，还应采用红处线测温仪、红外线热成像仪等技术手段对接头运行中温度进行在线监测，以便发现问题及时处理，保证电网设备的安全可靠运行。

参考文献

[1] 国家电网公司.高压开关设备管理规范 [M] .北京：中国电力出版社，2006

[2] GB 763-1990，交流高压电器在长期工作时的发热[S]