摘要：随着我国经济时代的带来，电力行业在我国快速兴起，同时成为我国人们日常生活不可缺少的一部分。全国各地大大小小的变电站林林总总，变电站负责电压的升降工作，在电力行业发挥着重大作用。电容器是变电站中的无偿功率补偿装置，在变电站的运行中发挥着举足轻重的作用，因此必须高度重视变电站电容器的运行维护与故障处理工作。
关键词：变电站；电容器；运行维护；故障处理
引言
电力电容器是电力系统的重要组成部分，随着电力需求的不断提升，电力系统中投运的电容器数量逐渐增加，但由于相关人员管理不当或者其他的技术原因，电力电容器经常会出现电容器内部元件被击穿、密封不良、漏油、电容器爆炸等不良现象，严重影响了电力系统工作人员以及系统运行安全。为此，分析变电站电力电容器运行及维护方法，对于电网的安全有着现实意义。
1变电站与电容器的概述
1.1变电站
变电站是改变电压的地方。在发电厂进行电力输送时，必须要把电压升高变成高压电，这样才能保证把电力输送到较远的地方。而当用户需要用电时，又必须要把电压降低，变成能让用户使用的低压电。在这一过程中，负责电压升降工作的变电站就有了其存在的价值和意义。
1.2电容器
电容器是一种装电的容器，是一种容纳电荷的器件。它是两金属板之间存在绝缘介质的一种电路元件，它利用导体之间的电场来储存能量，因此，它可以作为电池，提供电力。电容器一般用字母C表示。
1.3电容器的作用
在直流电路中，电容器能够储存电荷，在这一过程中，它起到了短路的作用。一般情况下，可以把它当做绝缘体看待。电容有以下四个方面的作用：旁路、去耦、滤波以及储能。
1.3.1旁路
旁路电容在储存电能后向器件进行放电，其作用相当于一个小型的电池。
1.3.2去耦
去耦又名解耦，它的作用在于避免电路电流相互间的耦合干扰。
1.3.3滤波
滤波电容的作用在于通高频电容、阻低频电容。大电容滤低频，小电容滤高频。实质上，滤波就是一个充电、放电的过程。
1.3.4储能
电容器是一个储存电能的装置，储能型电容器通过整流器收集电荷，将能量储存起来，最终通过变换器引线传送至电源的输出端。
2影响变电站电力电容器运行安全性及稳定性的主要因素
2.1过电流
随着科学技术的迅速发展及百姓生活水平的不断提高，人们日常使用的用电设备逐渐增加，但许多用电设备在实际的使用过程都会产生谐波电压，不仅会影响电力设备的正常使用，还可能会使得电力系统的电流电压紊乱，影响电力系统的安全性。就变电站电力电容器而言，谐波电压作用下，电力电容器的电流及电压会迅速地上升直至峰值，使其处于过电流状态，长时间之后，电力电容器被损坏，难以正常运行。
2.2运行电压
导体电阻及介质损耗决定了变电站电力电容器的运行损耗。这两者之中，介质损耗由占据了大部分的比重。通常情况下，电力电容器正常运行时随着时间的延长，电力电容器的温度会缓慢的上升，但同时电压上升也会导致电力电容器温度迅速升高，当电力电容器的电压超过额定电压时，电力电容器在高温下运行会加速内部线路及电力电容器本身的老化速度，使得电力电容器的有关性能降低，影响其使用周期。反之，电力电容器电压远低于额定电压时，电力电容器运行过程中无功功率增加，电力电容器的利用率会明显降低，因此为了尽可能保证电力电容器的利用率，同时提高其安全性、稳定性，电力电容器应始终保持在额定电压状态下运行，一旦发现运行电压高于额定电压，应立即进行断电处理。
2.3环境温度及场强
环境温度同样会影响电力电容器运行的安全性。如上文所述，电力电容器运行过程中本身会产生一定的热量导致自身温度上升，如果外界环境温度过高，电力电容器的温度就很容易超过其额定温升，使得损耗率大幅度增长。此外，环境场强也会影响到电力电容器运行的安全性。当外界场强过高时，电力电容器温度迅速上升，绝缘性能下降，发热状态下，电力电容器很容易被电场击穿，危害变电站现场工作人员人身安全及相关电力设备的运行安全。
3变电站电力电容器故障处理方法
3.1电力电容器运行电压控制
为了防止电力电容器运行过程中出现各种电力故障，电力电容器的运行电压应该始终保持在1~1.1倍额定电压之间，如果超过额定电压，运行时间应控制在5h以下。环境温度大于电力电容器的运行温度、运行电压超过额定电压时，应迅速的切断电源，采取一定的散热降温措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般情况下，电力电容器电压上升会导致电流随之增加，但只要能够将电流控制在额定电流1.3倍以下，基本不会影响电力电容器的安全运行，超过该临界值，则应强制停运。
3.2电力电容器熔丝熔断处理
电力电容器熔丝熔断之后，会严重危害电力系统的安全，工作人员必须要及时上报相关情况，上级批准之后，将该故障电力电容器与整个电力电容器组断开，对其进行放电处理，检查电力电容器的性能，如果电力电容器外观没有明显的故障，则应更换熔丝，通电观察一段时间，如果熔丝再次熔断，说明电力电容器内部出现了故障，此时需要断开电源，使故障电力电容器退出电力电容器组，其他电力电容器则通电继续运行。电力电容器组之间是相互独立的，不会影响各自的运行，将故障电力电容器与电力电容器组分开，不会影响电力电容器组功能的发挥。
3.3电力电容器响声异常处理
电力电容器正常运行的时候会发出持续的响声，当响声出现异常时说明电力电容器可能出现了故障，因此工作人员在日常的检查维护过程中要能够经常倾听电力电容器运行时的声音，电力电容器响声过大、表面温度迅速升高，电力电容器的内部可能存在着局部放电的不良现象，此时相关检修人员应立即对电力电容器进行停电检查，详细的分析引起电力电容器发生故障的原因，采取对应的应对措施，保证电力电容器运行安全。
3.4电力电容器保护装置跳闸处理
实际的运行过程中，电力电容器采用手动送电的方式，为了避免安全隐患，电力电容器上不得安装自动合闸装置，送电之前，首先需要对电力电容器进行放电处理，确保电荷全部放出之后才能够合闸，合闸时保护装置如果自动跳闸，说明电力电容器内部电荷没有完全释放，确定电荷完全放出之后依然跳闸，则需要对保护装置进行检查，并采取对应措施进行处理，之后才能够合闸送电。
3.5电力电容器渗油的分析及处理
渗油现象主要是由密封不严或不牢固造成的，电容器是全封闭装置，如果密封不严，空气和水分以及杂质都可能进入油箱内部，造成绝缘受损，危害极大。因此，电容器是不允许漏油的。在实际中，渗油部位主要是油箱焊缝和套管处，说明这些部位焊接工艺不良。按一般标准，应加热到75°C，并保证2小时试验。在实际中套管渗油的部位主要是根部法兰盘、帽盖和螺栓等焊口。渗油的原因，有加工、结构设计和人为的原因。螺栓和帽盖所采用的焊接，其机械强度差，螺丝紧力稍大就会脱焊；有的变电所用硬母线连接螺杆，使螺栓受力，温度变化时也受应力，很容易将螺杆焊口拉开；另外搬运时直接提拉套管以及运输过程中的搬运不慎也会使焊缝开裂[1]。针对以上原因，加强管理，渗油问题就会得到解决，轻微的渗油可以用锡和环氧树脂补。
3.6绝缘不良的分析及相应处理方法
（1）电容值过高。在长期加热、电压的寿命试验中，电容值的变化是很小的。电容值的突然增高，只能认为是部分电容元件击穿短路。因为电容器是由多段元件串联组成的，串联段数减少，电容才会增高。如果部分元件发生断线，电容值就会减少。（2）另一部分绝缘不良的电容器是介质损失角过大所致长期运行的电容器介质损失角会略有增加。
3.7电力电容器爆炸原因及其处理
电力电容器发生爆炸的根本原因是极间游离放电造成的电容器极间击穿短路。电容器只要配装适当的保护熔丝，其安秒特性就小于邮箱的爆裂特性。当电容器发生短路击穿时，熔丝将首先切断电源，就能避免爆炸的产生，并且可防止着火和将邻近的电容器炸坏。星形接线的电容器组，由于故障电流受到限制也很少发生爆炸现象。可以肯定，单台保护熔丝是很重要的装置，其安秒特性配置适当，就完全可以防止油箱爆裂，所以采用星形接线也是很重要的防爆措施。纸膜和全膜电容器极间短路击穿的性质是有差异的。
4、电容器的巡视检查以及维护问题
为了降低电容器在运行中出现故障的频率，减少危险出现的概率，在日常工作中，一定要重视电容器组的巡视、检查、维护工作。1）首先，从外部情况来看，要注意观察电容器外壳各部是否出现渗漏、膨胀等现象。同时，还要检查各引线连接处是否出现松动、脱落、断裂等现象，一旦发现，必须立即采取措施。要注意，电容器容量与熔断器容量的配置必须相符合。2）其次，要考虑外部环境对电容器的影响。外部因素应该包括：风、雨、雪、阳光等，要保证电容器不熟这些自然因素的侵蚀。电容器室内的温度一定要掌控好，最好保证有良好的通风条件。3）再次，的那个电容器运行时出现不正常的响声时，要立即停止运行，因为很有可能出现内部放电现象。4）要掌握电容器停电安全技术要求，这样就可以保证在紧急情况发生时，可以采取有效、恰当的措施进行补救。第一步，断开开关，进行放电；第二步，放电至少三分钟后，确定无电后推上接地刀闸；最后，禁止同时投入或同时退出。5）定立规范的检查机制，每月进行检查，确保安全。
5、结语
电力电容器是变电站无功补偿的重要装置，它的正常运行影响着整个变电站的安全性，日常的工作过程中，电力系统相关人员必须要加强对变电站电力电容器的检修维护，只有确保电力电容器始终处于良好的运行状态，才能够真正保证电网的安全及稳定。
参考文献：
[1]刘海艳.变电站电容器运行维护与故障处理思路构建[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2014（8）：171.
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[5]谢芳.变电站电容器运行技术的探讨[J].中国新技术新产品，2010，（9）
论文作者:刘丽
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/31
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