直流换流站电容器故障的分析

摘要：直流换流站自投入运行以来交流滤波器电容器出现的故障较多，因此根据这些电容器自投运以来在运行中出现的故障，对交流滤波器电容器的常见问题进行描述和原因分析，提出电容器设备检修的注意事项和事故预防措施，并对采取改进措施后的运行情况进行说明总结。

关键词：直流换流站;电容器;故障

1电容器的简单介绍

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。

2换流站电容器渗漏油分析

渗油主要发生在接线头部及瓷套和法兰连接处。

2.1接线头部

渗油主要发生在连续运行时间较少或刚投运的电容器上，接线头的焊锡被熔化（如图1），由此可知当时接头处承受了高温。造成接头发热的主要原因在于安装接头时不到位或者接头设计问题，以致接头处接触不良，使得接头易发热，焊锡熔化后造成渗油。在电容器刚投入运行时，接触不良的端子往往能看到打出火花。

2.2瓷套与法兰连接处渗油

这类电容器安装的位置通常位于比较高的位置，瓷瓶长度较长，因此在搬运的时候，很容易搬运瓷瓶，从而对瓷瓶造成隐性的损伤。到了夏季，这样的损伤就容易爆发，因为电容器在运行过程中本身会发热，加上夏季室外温度较高，电容器内部应力加大，因此就容易发生渗油和漏油。

3电容器电容量发生变化

在运行过程中，经常发现滤波器的不平衡电流增大，后经检查发现有些电容器电容量发生了改变。电容量的改变主要是由于周围强磁场的作用，使得电容器承受较强的感应电压。此外，还有以下其他原因：第一，当接线接触不良时，会产生附加电阻。第二，热备用状态时不能较好的放电，合闸时有存在较高的合闸过电压。因此，在这些电压的共同作用下，电容器会产生较高的过电压，致使电容器发生容量变化。另外电容器运行时间长，设备老化也会导致电容量发生变化。

4电容器接头发热

电容器接头发热原因主要有4个：第一，电容器接头线夹在运行过程中多次出现发热断裂异常现象，导致线夹与电容器接触不良，引起接头过热。第二，由于部分电容器之间采取扁铁连接，扁铁的伸缩量较小，且螺栓生锈，引起电容器接头发热，严重时影响电容器安全稳定运行。第三，设备投运时间较长，雨水沿导线渗透，严重锈蚀电容器接头夹件与连线，导致接触面接触电阻变大（如图2）。第四，防鸟害涂料渗漏到内部，造成影响。

5分析换流站电容器故障解决措施

某站电容器接头过热共16起，主要集中在A换流站、B换流站。电容器接头发热改进措施如下：改进A换流站：对涂有防鸟害涂料连接线用BV线进行更换;联系专业设备厂家对现电容器哈弗线夹进行改造设计，使其与电容器接头、导线连接更加紧固，增大散热面积。改造之后至今没有出现电容器接头发热现象。改进B换流站：联系专业设备厂家对电容器接头线夹进行改造、设计，提升电容器线夹运行稳定性、可靠性。对部分电容器之间采取扁铁连接进行改造，将其更换为BV线连接，更换之后全年没有出现电容器接头发热现象。

6参考建议分析

为了进一步提高电容器的运行可靠性，综合电容器常见故障情况，提出以下几条建议，供参考。第一，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。第二，在电容器运输的过程中，注意方法，禁止工作人员触摸瓷瓶，以免在搬运和安装时对电容器造成隐形伤害。第三，安装电容器时，注意引线和均压环之间的距离，并采用硬铜线来代替软股导线。第四，加强设备日常巡视是保障电容器组正常运行的重要环节之一，应重点对电力电容器组的壳体是否形变，有无渗漏油，套管瓷瓶污秽程度、有无放电痕迹，是否存在悬挂异物以及电气距离、环境温度等进行巡视检查，还可采用辅助手段，比如红外测温、示温蜡片等对其接头有无发热现象进行检测，以及时对设备进行维护，保障电力电容器成套装置的安全运行。第五，控制运行环境温度电力电容器的运行温度与其自身性能、运行环境等因素密切相关，当电力电容器的环境温度过高时，将加快电介质的绝缘老化速度，缩短电容器使用寿命，所以应对电容器运行环境温度进行控制。安装在室内运行的电容器组，应通风良好并尽可能加装自动控温装置;室外运行的电容器组，一方面要防止太阳直射造成局部温度异常，另一方面要保证其具有良好的通风散热条件。同时，应定期对电容器组及其成套设备进行带电红外测温，便于采取相应措施，以保證其内部介质温度及运行环境温度低于规程的规定值。第六，

7结语

电容器是换流站的重要设备，它的运行情况对直流系统可靠性至关重要，保证电容器的可靠运行，对所有运行维护人员都是一个严峻考验。加强设备的巡视力度，定期的进行红外测温工作。有助于及时发现缺陷;而全面细致的检修维护工作，则可以延长设备的使用寿命。这些工作需要常抓不懈，持之以恒。

参考文献

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作者介绍：

丁昶凯（1995.08.03）;性别：男;籍贯：山东日照;民族：汉族;学历：本科;职称：助理级工程师;研究方向：直流输电、变电运维;单位名称：国网山东省电力公司检修公司。