摘要：本文对变电站电容器运行特点进行了分析，我们结合电容器的巡查与运行维护要求，提出了电容器在运行时面临的问题及解决建议。
关键词：变电站；电容器；运行维护；故障处理
0 引言
电力事业在中国的发展越来越快，人们也更加关注电力在生活中影响。电压质量、线路消耗、电网输电效率这些因素影响着变电站电容器工作的水平。但变电站电容器工作中不可能不出现问题，这也不利于变电站电容器工作。因此，本文将根据自己的经验积累对变电站电容器的保养和维修问题和大家交流。
1 变电站电容器运行特点分析
1.1 变电站电容器的过电流
科技前进的步伐越来越快，如今的电力市场涌现出了很多用电设备，这些设备会释放出谐波电压，从而破坏电力系统的工作秩序。变电站电容器对于各种谐波十分敏感，尤其是高次谐波电压，这种谐波电压不仅会增加电容器运行电压的峰值，使电容器超负荷，并提高电容器温度，最终致使电容器被损坏。但是这些谐波电压又是无法避免的，因此通常采取以下方法限制谐波：严格监控电网谐波情况，并在谐波量高的地方安装谐波监视仪；安装串联电抗器；变更系统，并安装无功补偿装置。电容器对电网高次谐波电流的放大作用十分严重，一般可将5～7次谐波放大2～5倍，当系统参数接近谐波谐振频率时，高次谐波电流的放大可达10～20倍。因此，不仅须考虑谐波对电容器的影响，还需考虑电容器放大的谐波电流损坏电气设备。
我国制订了如下规范：（1）100倍额定电流的涌流冲击不会损坏电容器，需注意的是这种冲击应控制一年1000次及以内（2）电容器允许1.30倍额定电流下长期运行，即允许长期承受超过额定电流30%的电流；（3）对于电容量最大正偏差10%的电容器，其过电流允许值，可放宽至1.43倍额定电流。在实际的供电网络中，运行电压的升高和电源电压中的谐波往往是同时存在的。如果要求电容器的实际无功功率不超过额定无功功率的1.35倍，则允许运行电压升高和允许某次谐波分量的大小两者之间是互相制约的。
1.2 变电站电容器的运行电压
在电容器工作时，导体电阻消耗以及介质消耗是有功功率消耗的来源，，其中绝大部分消耗来自于介质消耗，而造成这一情况出现的原因主要是电容器的温升较大。变电站电容器变电站电容器的发热量增加，表示运行电压也在升高。运行电压一旦过高就极易对电容器造成损坏。此外，变电站电容器的使用寿命与运行电压有着紧密关联，电压越高寿命越短。
2 电容器的巡查与运行维护要求
本着让电容器尽量少出问题的原则，需要更加重视电容器的检查、保养等工作。下面这些有针对性的建议可以供参考：
2.1 防水、油、雨雪的侵蚀，避免阳光直射
电容器室空气流动性要好，温度要保证在所设定的标准内。运行中电容器出现不正常的异响时，应退出运行。另外，当电容器喷油或起火、接头严重过热、套管严重放电闪络、电容器爆炸时，都必须将电容器停止运行。
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2.2 检测电容器的外壳各部是否渗漏
外壳有没有膨胀，其膨胀的限度是否在相关的标准内；没有上冷锌的室外电容器组还要注意其外壳是不是存在脱漆、生锈，当脱落或生锈较严重时可涂冷锌解决；套管是否清洁、完整、有无裂纹、放电现象；引线连接处，各处有无松动、脱落或断线、发热变色。电容器容量与熔断器容量的配置必须相符等，严禁电容器带病运行。
2.3 要严格控制电容器的运行电压、电流、温度
首先要保证运行电压无危险。在电容器工作时，导体电阻消耗以及介质消耗是有功功率消耗的来源，其中超过98%的消耗来自于介质消耗，温升是影响消耗的主要原因，可用下式表示：P=Qtanδ=ωCU2tanδ=0.314CU2tanδ，其中Q=0.314CU2。
式中：P———电容器的有功功率损耗（kW）；Q———电容器的无功功率（kvar）；tanδ———介质损失角正切值；ω———电网角频率（rad/s）；C———电容器的电容量（μF）；U———电容器的运行电压（kV）。
由公式可知：当运行电压超过额定值将使电容器过负荷，运行电压分别为电容器额定电压的110%或120%时，无功功率就分别增加了21%或44%；而电容器运行电压比额定值低，则降低了无功功率，如运行电压为额定电压的90%时，无功功率降低19%，电容器容量没有充分利用，也是不经济的。
二是要管理好运行电压升高使电容器发热而且温升也增加的问题。由于电容器中介质损失引起的有功功率损耗P=ωCU2tanδ也随着电压值的平方变化，损耗经转换为热能而被消耗掉，电压太高，还容易导致热击穿，造成电容器损坏。另一方面，电容器的寿命随电压的升高而缩短，在高场强下，绝缘介质老化加速。因此电容器运行电压原则上等于额定电压，并严格控制在一定的范围以内，以保证电容器的安全运行。
3 电容器在运行时面临的问题及解决建议
首先，如果一只电容器出现问题，它的熔丝会断掉，对其他电容器的工作无阻碍，熔丝可按1.375In～1.5In选择。合闸投入电容器前，必须放电完毕，禁止电容器带电荷时合闸。保护装置自动跳闸后，电容器不得强行合闸送电，要判明原因并经处理后再投入运行。另外，电容器上不允许安装自动重合闸装置。
第二，电容器运行时的电压允许范围：电容器必须能在1.05Un长期运行，并在一昼夜中，在最高不超过1.1Un允许运行时间不超过8h；当周围空气温度24h平均最高值低于标准10℃时，电容器能在1.1Un下长期运行。电压升高也会引起电容器的过流。电容器应能在1.3Un情况下长期工作，运行中超过规定时应将电容器退出工作。
4 结语
综上所述，工作者被要求透彻了解电网、用电环境、用电装置等对电力电容器使用寿命的影响，要高度重视电力电容器的正常运行维护，保证电容器的内在质量，提高电容器的使用寿命，为电网的经济、安全运行提供有利的保障。
参考文献：
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[3]夏永平.变电站电容器电抗器振动机理与仿真试验研究[D].东南大学，2016.
论文作者:鹿涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/29
标签：电容器论文; 电压论文; 谐波论文; 变电站论文; 消耗论文; 功率论文; 介质论文; 《电力设备》2017年第21期论文;