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摘要：电力电容器是电力系统重要的电器设备，它可以向系统补偿无功损耗功率，采用就地补偿无功，可减少输电线路输送电流，减少线路损耗、改善电能质量和提高设备利用率。在设备运行中需要对电力电容器的常见故障进行分析，及时了解掌握电力电容器运行情况，及时分析电力电容器缺陷并采取有效措施，保障正常运行。
关键词：电力电容器 异常运行 原因分析 事故处理
电力电容器是一种静止的无功补偿设备，电力电容器的作用有:移相、耦合、降压、滤波等，常用于高低压系统并联补偿无功功率、并联交流高压断路器断口、电机启动、电压分压等。 电力系统的负荷如电动机、电焊机、感应电炉等用电设备，除了消耗有功功率外，还要“吸收”无功功率。另外电力系统的变压器等也需要无功功率，假如所有无功电力都由发电机供应的话，不但不经济，而且电压质量低劣，影响用户使用。 电力电容器在正弦交流电路中能“发”出无功功率，如果把电容器并接在负荷（电动机），或输电设备（变压器）上运行，那么，复核或输电设备需要的无功功率，正好由电容器供应。
1、电力电容器正常运行
正常投入运行的电力电容器应在额定状态条件下能连续提供额定补偿无功功率，值班员应定期检查巡视电压、电流和室温等，并检查其外部，看看有无漏油、喷油、外壳膨胀、温升无异常等，有无放电响声或放电痕迹，接头有无发热现象，放电回路是否完好，指示灯是否正常。装有通风装置的电容器室，还应检查通风装置部分是否完好。
2、电力电容器异常现象及原因
（1）电力电容器过电压下运行
电力电容器应在额定电压下运行。如电网上电压达不到额定值，可允许在超过额定电压5%的范围内继续运行，且允许在1.1倍额定电压下短时运行。因为电容器的无功功率，发热和损耗正比于其运行电压的平方，长时间过电压运行，会使电力电容器温度过高、加速绝缘介质老化从而缩短电容器的使用寿命甚至损坏。运维人员应避免电力电容器同时在最高电压和最高温度下运行。
（2）电力电容器过电流下运行
应将电力电容器维持在三相平衡的额定电流下运行。不平衡不宜超过5%，如不能满足，可允许在不超过1.3倍额定电流下继续工作运行，但应设法消除线路中长期出线过电压和高次谐波，以确保电力电容器的使用寿命。
（3）电力电容器渗漏油
这是电容器最常见的故障现象，一般是由于电力电容器接线拧紧螺丝时用力过大造成瓷套管接处损伤和投运温度剧烈变化、外壳铁皮锈蚀、搬运不当造成裂痕、制造过程中有缺陷等，都会造成渗漏油。电力电容器是密封设备。若密封不严，则空气、水分以及杂质都可能进入电容器内部，造成内部绝缘降低。在使用耐油橡胶做密封垫圈的装配式电力电容器套管上，有极微量的渗油是允许的，是不会影响电力电容器的正常运行。但在运行中发现电力电容器外壳、焊接等处渗漏油，应立即退出运行，以确保电力电容器的安全。
（3）电力电容器声音异常
电力电容器是一种励磁结构的静止电器，正常情况下，运行是无任何响声的，当运行中发现电力电容器有“吱吱”声或“咕咕”声。“吱吱”声是因为外壳或内部局部放电，“咕咕”声是电力电容器内部绝缘崩溃的先兆。
（4）电力电容器运行温度过高
电力电容器长期过电压过流运行会使其发热，加速绝缘老化。同时，由于环境温度升高及过负荷，会使电容器中介质损耗增加而发热，使电力电容器温度过高以及内部油膨胀而造成电容器损坏，因此规程规定，空气温度在40度时，电力电容器外壳温度不得超过55度；环境温度超过正负40度时，应停止运行。
对于户内电力电容器组来说，要特别加强通风、降温。如果室内温度过高，则可能会由于任一台电力电容器过热、漏油、失火，而造成整组电容器烧毁损坏。
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（5）电力电容器外壳膨胀变形
当电力电容器长期处于过电压或者过电流下运行时，内部绝缘介质击穿放电在电压的作用下发生游离，使绝缘介质分解而析出气体，或者由于部分元件被击穿，以及对外壳放电等均会使绝缘介质析出气体，这些气体使壳内压力骤増，引起外壳鼓起变形，这是电容器产生故障的先兆，应予以重视。
（6）电力电容器爆炸
当电力电容器外部绝缘出现严重缺陷或内部元件发生极间对外壳击穿时，与之并联的电容器对其放电，由于能量巨大，导致电力电容器爆炸，这是最严重电容器故障。
（7）电力电容器瓷绝缘子表面闪络
电力电容器在运行中应及时进行清扫维护，瓷绝缘子表面因为污秽或有裂纹，会有可能引起闪络放电。
（8）电力电容器端子安装不牢
电力电容器接线端子安装不牢，在电流通过导线，将引起接触电阻增加，有时会发出“吱吱”放电声，使端子发热变形，严重时将端子烧红融化。
3、电力电容器故障处理
（1）遇有下列故障之一者，应立即停用电力电容器，并报告调度，联系相关人员处理：
①电力电容器外壳温度高于55度以上，接头严重过热或电力电容器外壳示温蜡片融化。
②电力电容器套管发生破裂，发生闪络有火花。
③电力电容器内部故障，声音异常或喷油起火。
④电力电容器外壳膨胀变形或严重漏油。
⑤三相电流不平衡超过10%以上。
⑥电力电容器内部有异常声响。
（2）运行中的电力电容器引线如果发热至暗红，必须退出运行。当电力电容器喷油、爆炸着火时，应立即断开电源，并用沙子或干式灭火器灭火。此类事故多是由于系统内、外过电压，电容内部严重故障所引起的。要认真查找原因，跳闸后不得强送电，以免造成更大的损坏事故。
（3）电力电容器的断路器跳闸，而分路熔断器未断。应对电容器放电3min，再检查断路器、电流互感器、电力电缆及电力电容器的外部等情况。若未发现异常，则可能是由于外部故障或母线电压波动所致，并经检查正常后，可以试投，否则应进一步对保护做全面的通电试验。通过以上的检查、试验，若仍找不到原因，则应拆除电力电容器组，并逐台进行检查试验。但在未查明之前，不得在再试投。
（4）当电力电容器的断路器熔断时，应向调度汇报，取得调度员同意更换熔断器后，拉开电力电容器的断路器和隔离开关待取得同意后，同时对其进行充放电，并做好相应安全措施，先进行外部检查，如套管的外部有无闪络痕迹、外壳是否变形、漏油及接地装置有无短路等，然后用绝缘电阻表遥测极间及极对地的绝缘电阻值是否合格。如未发现故障痕迹，可换好符合规定的熔断器后继续投入运行。
如经送电后熔断器仍熔断，则应退出故障电力电容器，并恢复对其余部分的送电运行。
（5）电力电容器本身温度超过制造厂家规定时，应将其退出运行。
（6）自动投切的电力电容器，当发现自动装置失灵时，应将其停用，改为手动同时报告有关部门。
（7）母线失压时，联切未动或无联切装置时，应该立即手动将电力电容器退出运行。
4、处理故障电力电容器的注意事项
处理故障电力电容器应在断开电力电容器断路器、拉开断路器两侧的隔离开关，并对电力电容器组放电后进行。电力电容器组经放电电阻、放电变压器或放电电压互感器放电以后，由于部分残余电荷一时放不尽，因而仍应再进行一次人工放电。放电时，先将接地线的接地端接好，再用接地棒多次对电容器放电，直至无放电火花及放电声为止，然后将接地端固定好。由于故障电力电容器可能发生引线接触不良、内部断线或熔断器熔断等现象，这样仍可能有部分电荷未放尽，所以在接触故障电力电容器之前，检修人员还应戴上绝缘手套，先用短路线将故障电容器两极短接放电，然后方可进行拆卸。
电力电容器在变电站各种设备中属于可靠性比较薄弱的电器，相比同电压等级的其他设备，其绝缘较为薄弱，内部元件发热较多，且散热情况有欠佳，内部故障概率较大，制造电力电容器的可燃物成份又大，在运行中极易着火，所有运行中要求比较高。因此，对电力电容器的运行应尽可能地创造良好的低温和通风条件。若遇有停电机会，及时清扫和维护，这样才能保证电力电容器安全可靠运行，有效延长电容器使用寿命。
论文作者:应建红,应建平
论文发表刊物:《电力技术》2016年第5期
论文发表时间:2016/10/14
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