（四川省电力公司检修公司 四川绵阳 621000）
摘要：随着我国电力工业的高速发展，发电网在全国的覆盖范围进一步扩大，许多电网和发电厂投入运营。稳定的电网和安全的电力设备是人们生产和生活的重要保证，变电站电容器的安全运行决定了电路系统中电压的稳定和电力无功补偿。本文通过结合对变电站电容器特点及其常见故障的分析，提出了变电站电容器的运行维护和故障处理措施。
关键词：变电站电容器；维护；故障；处理
在电力工业中，变电站为升降和稳定电压发挥了重要作用，变电站的电容器是核心的电力设备，解决了电能的无功补偿问题。无功电力是电压质量最重要的决定因素之一，做好变电站的电容器维护运营工作，能够保证提供高质量的电能，减少电网电路损耗，为工农业生产创造稳定有利的环境；加强维护运营过程中的故障处理，是电力设备正常工作，电力系统功率因数稳定的重要保证。
一、变电站电容器的特点
变电站通过升高电压，将电压变为高压电，以便进行远距离电力输送。根据用户使用低压电的需求，变电站又将电压降低。电容器能够容纳电荷，储存直流电路中的电荷，存储了电能的电容器与小型电池的功能相同，可对器件放电。
一般来说，电容器在直流电路中的作用主要包括储存电能、旁路、解耦和滤波。电容器利用整流器将电荷收集存储起来，电能经变换器的引线传送到电源的输出端，从而起到了存储和运输电能的作用。电容器的旁路电容可发挥小型电池的作用，为器件提供电能。电容器的解耦功能在于能够减少各电路电流间的相互耦合干扰，滤波功能则保证了高频电容通过，过滤了低频电容。
二、电容器的运行及维护问题
电容器的运行维护主要涉及到对运行电压、运行电流和运行中温度进行维护管理。
（一）运行电压的维护
根据《变电站运行规程》，长期运行的电容器，其工作电压不能超过电容额定电压的1.1倍。当运行电压超出额定电压，电容器会出现过负荷；若运行电压低于额定电压，则无功出力降低，电容量没有得到充分的利用，不符合企业的经济效益目标。过高的电压会导致电容器发热，温度升高，在这种情况下，容易发生热击穿，损耗电容器。此外，随着电容器电压的升高，电容器的发热量也发生上升，由介质损失引起的功率损耗值呈平方增加；在此过程中，绝缘介质的老化速度加快，电容器的使用寿命会相应缩短。
运维人员应定期测试电容器的运行电压，当运行电压超出了额定电压，应考虑使电容器组退出运行；针对电容器开关处的电压，应严格监控其变化情况，通过安装电压无功综合型控制装置，正确进行电容器投切。在电容器组安装时，须结合整个系统的运行电压情况来选择相应额定电压的电容器，以免电容器产生过电压运行，造成不必要的损耗。为了改善电容器组在过电压状态中长期运行的状况，电容器应选择差别较小的电容值，进行电容器串联安装。
（二）运行电流的维护
高科技电力设备给人们的生活创造了便利，但是由此产生的的高次谐波电流对电力系统的损耗较大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高次谐波电流注入电网中，使电流系统中的电流波形产生严重变形；高次谐波使得电容器运行过负荷，进而导致电容器局部温度过高，发热严重，加剧了损耗程度。高次谐波与基波电压产生了叠加，增大了电容器运行电压的有效值，其峰值电压也进一步增加，部分谐波经电容器放大后，往往伴随着局部放电情况，其对电容器的破坏程度极大。根据国家的标准规定，电容器可接受100倍的额定电流冲击，但是次数应不超出1000次；电容器可在1.3倍的额定电流中长期运行，允许最大正偏差为10%的电容器放宽其额定电流至1.43倍。
运维人员在监控电力系统中电流情况时，若发现较为严重的过电流现象，应结合运行电压和谐波的综合情况，查找过电流产生的原因。若因为运行电压过高，则应使电容器退出运行，或者改变变压器的分接头。若有高次谐波电流穿过，电力部门最主要的措施是严格限制谐波电流注入电网中，比如在谐波源周围配置交流滤波器，从而有效避免谐波干扰电路运行；还可在并联式的电容器装置中串接电抗器，使该装置回路对谐波的反应更灵敏，避开因谐波引起的电流谐振；考虑到电流谐振会给电容器造成损害，应定期检验电容器在电网中的临界容量。
（三）运行温度的维护
电容器一般在满负荷条件下进行长时间地运行，而其它的电力设备在运行过程中能随时调整负荷。因此，电容器的运行受环境温度的影响较大。根据科学实验计算，周围环境每上升10℃，电容器的电容量会出现下降，其下降速度增加了一倍。而长期处在高温和高场强运行下的电容器，其绝缘介质的老化和损耗程度将会加大，电容器内部升温速度过快，超过允许值时，将会影响电容器的使用寿命。
在变电站的运行维护工作中，要尽量保证电容器的温度与环境温度相适应，对电网中电容器的实际运行温度进行跟踪检查。同时，须做好电容器组的通风散热和控制辐射工作，保证电容器在安装使用过程中能及时散发热量，有效降低电容器内部介质的温度，从而最大限度地延长电容器的使用年限。
三、变电站电容器的故障处理
为了减少电容器的故障情况，保证变电站电容器正常运行，须做好电容器组的故障排查和处理工作。
（一）电容器外壳
观察和检测电容器外壳质量情况，具体要检测外壳是否发生渗漏、鼓肚情况，外壳的膨胀量须维持在正常热胀冷缩反应的许可值内；对于置于室外的电容器组，还须检测电容器外壳表面的油漆脱落或生锈情况，若此类情况较为严重，则应在电容器外壳表层涂上冷锌，防止电容器外壳腐蚀。保证电容器各套管的清洁和完整，检测套管表面有无裂纹，内部是否出现放电情况。严格检查电容器组的引线连接情况，及时调整和处理松动、脱落、发热变色的引线，尽早排除隐患。
（二）外部环境
综合考察外部环境对电容器运行的影响，严密监控外部环境变化。根据天气变化情况，要做好电容器设备及相关组件的防潮、防火、除尘工作，根据要求控制电容器运行工作室内的温度，重视室内通风条件的改善。根据电容器的相关运行规定，要将电容器的工作温度控制在40℃以内，内部温度过高会致使热击穿或者加剧内部损耗；相反若温度过低，受空气流动性影响，外部内壳压力随着电容器的吸气能力的下降而降低，也会引起电介质击穿和老化。
（三）电容器异响
若监测到电容器在运行过程中产生异响，应立即使电容器退出运行，进行运行测试和设备检修。电容器异响可能是由运行电压、温度过高或者局部放电引起的，因此需要对电网电路的运行电压和电流作调整。另外须使电容器退出运行的情形包括：电容器起火，局部零件过热，局部放电严重以及电容器发生爆炸。为保证电容器安全退出运行，在切断电源时，要拉开开关两侧的刀闸；放电结束后要检查确认电容器内无电后再打开接地刀闸。
（四）熔断器处理
电容器在实际运行中容易出现熔断器熔丝熔断问题，此时应向变电站值班调度员汇报情况，征得调度员同意之后，再切断断路器。待电容器放电完毕后，再检查电容器外壳的受损情况，尤其是要充分调查熔丝元件的损害情况。若电容器故障是由熔断器熔丝受损引起的，应立即更换熔丝，若更换后的熔丝在投入使用后仍然熔断，则应组织对电容器的检查和维修，保证各项指标均符合电容器运行规定，电容器才能再次投入使用。
结束语
变电站是电网维护工作中的关键环节，而电容器则是变电站建设的核心，直接影响到供电部门的供电质量，影响用户的用电安全。做好变电站电容器的运行维护和故障处理工作，要重点控制电容器运行过程中的电压、电流和温度，根据变电站运行规程，进行巡视检查和日常维护，保证电容器的工作环境稳定严格进行正确的投切操作，并把握停电安全技术要求，规范故障处理措施的实施。
参考文献：
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论文作者:杨芳
论文发表刊物:《电力设备》第03期供稿
论文发表时间:2015/11/2
标签：电容器论文; 电压论文; 变电站论文; 谐波论文; 电流论文; 情况论文; 电网论文; 《电力设备》第03期供稿论文;