广东电网有限责任公司阳江供电局 广东阳江 529500
摘要：随着现代社会的不断发展，电能作为一种常规能源，虽然电力技术在不断的革新，电力设备在不断的升级，但是仍然免不了会出现一些故障。其中，电容器作为变电站的主要电力设备，近几年来成为电力故障的主要源头。为了保障正常供电，通常采用即时更换故障电容器的方式进行断电急修。但是从当前使用的电容器来看，其体型笨重的特性决定了电容器在搬运和更换安装方面存在着较大的困难。因此，设计一种有效的、便捷的电容器更换方法，成为当前电力部门和电力工作人员的主要目标，也是充分的保障社会用电，及时的处理断电事故的重要途径。本文将对当前常见的电容器更换方法进行比较说明，并以此设计一种新的电容器更换方法，以助力于电力工作人员的电容器更换工作。
关键词：电容器；搬运；更换
近段时间以来，由于笔者单位所在区域的用电需求增加较快，笔者单位所在区域的变电站内发生了多起电容器故障导致的局部断电问题。虽然经过电力工作人员的快速抢修，保证了笔者单位所在区域的正常、稳定供电，但是从每次针对电容器故障的抢修过程来看，更换电容器的方法繁琐、操作复杂、工作量巨大成为影响断电事故抢修效率的主要因素。电容器的体积较大、形态笨重，同时变电站内的空间环境（如下图1所示）也决定了在多数情况下采用了人力操作的更换工具和更换方法。这就使得故障电容器的更换效率低下，同时对于电力故障维修人员的人身安全也存在威胁。快速解决断电事故和保障电力维修人员安全两个方面的需求，决定了重新设计一种安全可靠、便捷高效的电容器更换方法已经迫在眉睫。
图1 故障电容器更换环境图示
1电容器在电网中的作用及常见故障和处理方法
电容器按照用途的不同可分为并联电容器、断路器电容器、串联电容器等8种。[1]如下表1所示。
从笔者的从业经验以及相关的资料统计显示表明，电力电容器主要存在以下几种常见的故障：
第一，电容器熔丝熔断。这种情况通常首先要断开电源，然后对相关电容器进行试验检查，找出故障点后重新换装匹配的熔丝；
第二，电容器外壳漏油或膨胀。这种情况要及时的更换电容器，避免故障的进一步恶化，以免造成爆炸或者火灾等安全事故；
第三，电容器异响。这种情况应该立即停止运行电容器，并对电容器进行细致的检查，如果问题较严重则需要及时更换电容器；
第四，电容器喷油、起火。这是一种较为严重的电容器故障，在发生此类故障后，首先要及时的切断电源，同时更换新的电容器，并在此后对造成故障的问题进行分析，引以为戒。
2电容器的更换方法和工具
电容器的更换方式主要包括人力拉动和机械拉动两种方式，人力拉动的操作工具主要包括滑轮、麻绳、脚手架、拉链葫芦等工具，一般根据实际的作业环境采用多种工具灵活组合方式进行作业。常用的组合方式可分为滑轮和麻绳组合与脚手架和拉链葫芦组合两种。[3]
（1）人力拉动——滑轮和麻绳组合
首先将滑轮组中的定滑轮进行固定，通过用力向下拉拽测试固定的牢固度，经检查无问题后，将麻绳按照滑轮组的用力方式进行缠绕；
其次，用吊带绑紧的电容器，提升点用卡环扣住并系上麻绳，重点对电容器的边角位置进行防护，以避免出现磕碰问题，造成电容器的损坏；
第三，将麻绳绳头固定于滑轮组绳头，电力维护人员通过用力拉拽另一端的麻绳，使用滑轮组将电容器缓缓移动至需要的高度和位置；
最后，电力维护人员在相应的操作位置对电容器进行加固，检查无误后，将麻绳和滑轮等工具拆下，电容器更换完成。
（2）人力拉动——脚手架和拉链葫芦组合
首先，对拉链葫芦在选定的高度位置进行固定，经检查无问题后，打开止索夹，将起重链条和吊钩下放；
其次，将电容器在脚手架固定，同时将拉链葫芦吊钩勾入脚手架吊环，检查无误后，做进一步的紧固处理；
第三，电力维护人员通过用力拉拽拉链葫芦的起重链条将脚手架移动到需要的高度和位置，其他人员将电容器拆下，并进行紧固；
最后，经检查无误后，放开止索夹，将联结脚手架的起重链条放下，并完成拉链葫芦的拆卸工作。
3不同更换方法的优劣比较与安全性分析
首先，对两种常用的人力拉动方法更换电容器的成本进行比较。如下表2所示。
对两种组合方式进行对比，结合上表2所示，可知：
第一，使用滑轮需要的人力较多，通常在电容器框架的安装人员2名，换装电容器拉升人员4名，总计6名，而使用拉链葫芦则只需要4名；
第二，使用拉链葫芦较为省力，但是需要的更换时间更长，相较而言，要比滑轮组合多用60%的时间；
第三，从安全性而言，滑轮在拉动过程中容易发生人员的轧伤事故，同时麻绳绑扎紧固性不够也容易在拉拽的过程中发生滑落事故，造成电容器的损伤，甚至有可能造成维护人员人身伤害；
第四，搭建脚手架的目的是为了提供滑轮或者拉链葫芦的固定点，以及为安装人员提供作业空间，有助于增加安装作业的安全性，但是由于框架电容器的走道较为狭窄，脚手架通常难以放置，此外，脚手架的安装也需要较长的时间和更多的作业量。
4电容器更换新方案的设计
针对上文中分析的传统的两种人力拉动更换电容器方式费时费力，同时安全隐患较多的问题，笔者集思广益对电容器的更换新方案进行了设计。其中，更换工具如下图2所示。
图3 电容器更换原理图
基于此种电容器更换工具下的更换步骤如下所示：
首先，根据电容器的尺寸进行装置尺寸的确认和调整，同时针对变电站的施工环境进行形状的设计，从而保证了工具与电容器更换施工的高度一致；
其次，在进行电容器的搬运时，由于设置了滑轮，因此，可以轻松的实现对电容器的水平移动；
第三，通过将电容器置于折叠导轨中，从而对电容器的移动轨迹进行了限制，能够有效的避免电容器在拉升过程中出现滑落或者偏斜等问题，既保证了电容器的向上移动安全，又能有利于电容器的定位安装，节省了更换时间；
第四，在装置的底面设置了伸缩式的脚撑，这样就可以使得电容器能够在更换时处于稳定的静止状态。
5结语
本文对当前电容器的几种更换方法进行了分析，同时对几种更换方法的优劣势以及安全性方面进行了分析，进而结合笔者的工作实际对电容器的更换方法进行了基于便捷性和安全性两个方面的全新设计。通过后续的分析可知，运用笔者所设计的全新的电容器更换方法结合更换工具能够切实的提升电容器的更换效率，同时对于电力维修人员操作的安全性也有了较大的提升。通过电容器最新更换方法的应用将极大的降低电容器故障更换时间过长导致的断电时间增多，从而大大的提升我国供电设备运行的稳定性，同时对于更好的按照国家要求的电力施工标准进行电容器的维护更换，切实的保障电力维护人员的施工安全也有非常显著的效果。从上述分析可以得出结论，本文所设计的全新的电容器更换方法具备较好的使用及推广价值。
参考文献
[1]侯杰，谢远伟. 电力电容器损坏原因与抑制措施研究[J]. 电力电容器与无功补偿，2010，05：55-57.
[2]汲胜昌，李金宇，伍小生，祝令瑜，师愉航. 换流站交流滤波电容器振动与噪声研究综述[J]. 高电压技术，2016，04：1159-1167.
[3]李春雷. 并联补偿电容器组的保护配置与故障仿真[D].华南理工大学，2012.
[4]肖永清. 探究电力电容器的绝缘和故障预防及其安全须知[J]. 电气工程应用，2015，02：59-66.
论文作者:杨雄健
论文发表刊物:《电力技术》2016年第11期
论文发表时间:2017/3/1
标签：电容器论文; 故障论文; 脚手架论文; 滑轮论文; 电力论文; 方法论文; 麻绳论文; 《电力技术》2016年第11期论文;