刘建军
（大庆油田有限责任公司第四采油厂第二油矿 黑龙江省大庆市 163000）
摘要：电力行业与我国经济的发展息息相关，而并联电容器的使用在很大程度上提高了我国电网的运行质量。本文主要介绍了并联电容器的原理和基本结构，并对并联电容器的运行及其保护方式进行了简单的分析，为提高其运行稳定性提供一定的参考价值。
关键词：变电所；并联电容器；运行；保护
一、前言
我国经济的快速发展促进了人们对电力需求的增长，这就给我国的电力企业提出了更大的挑战。而并联电容器的使用在很大程度上提高了我国的电能质量，使得我国的电力行业有了很大的进步。基于并联电容器的诸多优点，只有进一步了解其原理，采取一些有效的措施来保护并联电容器，使其可以处于良好的运行状态，才能促进我国电网的不断发展。
二、电容器的原理及并联电容器结构
（一）电容器的原理
电容器为一种电子元件，主要用于储存电荷，其基本原理如图1所示。电容器每个极板上面都有一个常数，此常数为电极上储存的电荷量Q与极间电压U之比，称为电容C，即C=Q/U。
图1 电容器基本原理
在直流电路中，电容器只作为电流的切断点。但同时，电容器能利用外加电压进行暂态充电，进而产生相应的充电电流。如果电容器两极之间的电压不断增加，并与外部电压平衡之后就会完成充电。若在交流电路中，电容器将不会停止放电或充电过程。因此，电容器不但不会消耗电路中的有功功率，且其有着时正时负的功率特性，这也为其进行能量交换提供了条件。同时，电容器可以进行无功补偿，进而提高功率因数，改善电路电压质量，降低电路中的线路损耗。
（二）并联电容器结构
比较常用的并联电容器主要有框架式、单台铁壳式、充气式以及箱式等。由于其类型不同，所以其具体的结构也会有所不同，其基本结构组成如图2所示。通常，变电所会使用框架式以及集合式并联电容器。
三、并联电容器的运行维护措施
（一）并联电容器在运行状态时，其最高温度不得超过40℃，而其外壳的温度不得超过
50℃，特定情况下需要在其外壳贴上试温纸或者是采取红外测温的方法检测温度。当并联电容器处于正常运行状态时，为了能及时发现其故障，防止安全事故的发生，工作人员至少每周进行一次红外成像测温。
（二）当并联电容器处于正常运行状态时，要保证其电流不能长期超过额定电流的百分之三十，且其电压也不能长时间处于限定电压的百分之五，一旦发现超出相应的数值就要立即找出原因，并及时采取措施。
（三）在并联电容器组中，三相电流之间的差距不能超过百分之五，一旦发现超出此数值就要立刻查找原因，并及时采取有效措施。
（四）并联电容器断开之后，要保证间隔5~10分钟的时间，然后才能重新运行。当开关为并联电阻类型时，要保证每次间隔时间大于15min。
（五）母线停止运行以前要先将并联电容器的开关切断，在执行操作时要根据调度员的指令来进行。
（六）若并联电容器在母线失电之后仍没有跳闸，此时就应立刻手动断开，及时断开并联电容器设备。
（七）当母线出现电压过低的情形的时候，就要先将电抗器退出，然后再投入电容器。相反的，若是母线电压太高的时候，就要执行相反的操作。
四、保护并联电容器的几个主要方式
（一）保护熔丝
对于单台并联电容器组而言，最有效最简单的保护方式就是使用熔断器。在现代变电所中，每组电容器组的每个电容器上面都会安装独立的熔丝保护装置，这种熔丝保护装置具有成本低、灵敏度较高、简单实用、选择性较强且能快速隔离故障电容器的优点，并可以保障正常的并联电容器处于正常运行状态。此外，保护熔丝还有着比较显著的标志，在其发生动作之后极易被人所发现，此时工作人员就可以按照标志查找出发生故障的电容器，避免事故的发生。
（二）电抗器限流保护
电抗器一般会与电容器进行串联，其可以有效限制短路电流并避免电容器在合闸的时候由于充电涌流和放电电流过大而破坏电容器。此外，电抗器黑可以限制对高次谐波进行放大，进而防止高次谐波破坏电容器。
（三）并联电容器组的电压保护
并联电容器组的电压保护主要是通过母线电压互感器来对并联电容器进行测量及保护。并联电容器组的电压保护大多是为了防止电力系统的稳态过电压以及低电压。当并联电容器处于高压运行状态时，其内部的游离会增大，此时很容易发生局部的放电，并增加介质损耗，产生局部过热现象甚至发生绝缘击穿。所以，为了避免此现象的发生，要保证并联电容器的运行电压不超过允许的最高电压。过电压保护的整定值通常会取到并联电容器额定电压的 1.1倍。
（四）并联电容器组的电流保护
并联电容器组的电流保护主要是为了防止并联电容器组内部发生短路和电容器组与断路器间引线发生相间短路。为了进一步防止在并联电容器合闸时候由涌流而引起保护的误动作，过电流保护要设置一定的时限，通常将其设置为0.5秒以上就可以避免涌流的影响。
四、结束语
总而言之，并联电容器是变电所非常重要的一种电力设备，为了促进我国电力行业的不断发展革新，就要重视并联电容器的运行和保护。只有在基础上了解并联电容器的原理和结构，才能及时发现其运行过程中出现的各种问题并及时查出故障原因，进而采取有效的措施防止事故的发生，并使其运作效率最大化。
论文作者:刘建军
论文发表刊物:《电力设备》2016年第9期
论文发表时间:2016/7/1
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