關(guān)于電阻電容器故障問題的探討
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楊本春1由 分享
摘 要：本文介紹了電阻電容器故障的主要現(xiàn)象，重點分析了電阻電容器故障的原因，并給出了電阻電容器故障的預(yù)防措施，在實際工程應(yīng)用中具有指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞：電阻電容器 故障分析 故障處理 預(yù)防措施
電阻電容器是電力系統(tǒng)的一種重要的電氣設(shè)備，是一種無功補償裝置。電阻電容器是一種靜止的無功補償設(shè)備，它的主要作用是向電力系統(tǒng)提供無功功率，提高功率因數(shù)。采用就地無功補償，可以減少輸電線路輸送電流，起到減少線路能量損耗和壓降、改善電能質(zhì)量和提高設(shè)備利用率的重要作用。在長期運行工作中，因為運行環(huán)境、人為因素以及設(shè)計方面的問題，電容器故障屢見不鮮，嚴重地威脅著電力系統(tǒng)的運行。因此，運行人員必須對電阻電容器經(jīng)常進行巡視檢查，并及時將有缺陷的電阻電容器退出運行，以防事故發(fā)生。
一、常見故障現(xiàn)象的分析及處理
1、熔絲熔斷。對熔絲熔斷的電阻電容器應(yīng)進行外觀檢查，確定是否存在鼓肚、過熱、開裂以及熔絲元件熔斷狀況。外觀無明顯故障特征一般應(yīng)進行試驗，測量電阻電容器容量及遙測對地絕緣電阻。但目前各地亦曾發(fā)生由于熔絲質(zhì)量不好或熱容量不夠以及接觸不良而發(fā)生熔絲熔斷的情況，更換熔絲后即正常了。
2、鼓肚現(xiàn)象。在所有電容器的故障中，鼓肚是占比例最大的。一般油箱隨溫度變化發(fā)生膨脹和收縮是正常現(xiàn)象，但當內(nèi)部發(fā)生局部放電，絕緣油產(chǎn)生大量氣體，就會使箱壁變形，形成明顯的鼓肚現(xiàn)象。發(fā)生鼓肚的電容器不能修復(fù)，只能拆下更換新電容器。造成鼓肚的原因主要是產(chǎn)品質(zhì)量問題，所以把好進貨關(guān)是避免電容器鼓肚損壞的根本措施。
3、爆炸現(xiàn)象。產(chǎn)生爆炸的根本原因是極間游離放電造成的電容器極間擊穿短路。我們認為電容器只要配裝適當?shù)谋Ｗo熔絲，其安秒特性就小于油箱的爆裂特性。當電容器發(fā)生短路擊穿時，熔絲將首先切斷電源，避免爆炸產(chǎn)生，并且可以防止著火和將鄰近電容器炸壞。星形接線的電容器組，由于故障電流受到限制也很少發(fā)生爆炸現(xiàn)象。因此可以肯定，單臺保護熔絲是很重要的裝置，其安秒特性配置適當就完全可以防止油箱爆裂，所以采用星形接線也是很重要的防爆措施。
4、滲漏油現(xiàn)象。實際中滲漏部位主要在油箱焊縫和套管處，說明是焊接工藝不良，廠家對密封實驗沒有嚴格要求，不是逐臺試漏。實際中套管滲油的部位主要是根部法蘭、帽蓋和螺栓等焊口，滲漏的原因有加工工藝問題，還有結(jié)構(gòu)設(shè)計和人為的原因。針對以上原因分別對廠家和運行檢修人員采取措施，加強管理，滲漏問題可以得到解決。輕微滲漏可以用錫和環(huán)氧樹脂補焊。
二、電阻電容器故障的預(yù)防措施
1、合理選擇電容器的接線方式。電容器組的接線方式大體可分為單星形接線、雙星形接線和角形接線等幾種。電容器組應(yīng)盡可能地采用中性點不接地的雙星形接線，并采用雙星形零流平衡保護。接線方式選擇得正確簡單，保護配置得合理可靠，可使電容器的故障大大減小。
2、保證合適的運行溫度。在電容器運行過程中，應(yīng)隨時監(jiān)視和控制其環(huán)境溫度,加強通風(fēng)，改善電容器的散熱條件。電容器安裝運行的環(huán)境溫度范圍為-50～+55℃。在特殊情況下，如果環(huán)境溫度不能滿足要求，可以用人工方法來降低空氣溫度或根據(jù)負荷情況短時退出電容器。
3、控制諧波。電容器投入時的電流過大，會導(dǎo)致電網(wǎng)的諧波超標引起過電流，故規(guī)定電容器的工作電流不得超過額定電流的1.3倍。目前，最有效的辦法是在電容器的回路中裝設(shè)適當參數(shù)的串聯(lián)電抗器或阻尼式限流器來限制電網(wǎng)諧波。必要時，可在電容器上串聯(lián)適當?shù)母行噪娍箒硐拗浦C波電流。
4、選取合適的熔斷器。單臺保護熔斷器開斷性能不好，是電容器爆炸的原因之一。單臺電容器保護使用的熔斷器屬噴射式熔斷器，主要靠熔斷電流自身的能量產(chǎn)生氣體熄滅電弧并開斷故障電流，在電容器裝置中常作為內(nèi)部故障的主保護。熔斷器如果能成功開斷故障電容器，油箱是不會爆炸的。開斷性能不良的熔斷器往往是因在運行中滅弧管受潮發(fā)脹將管堵塞，此外還有安裝方法不當或彈簧不到位，熔絲熔斷后尾線不能迅速彈出等原因影響電弧開斷。
三、結(jié)束語
電阻電容器是電網(wǎng)無功補償重要元件，合理地控制運行電壓、電流和溫度環(huán)境等要素，正確處理電阻電容器絕緣不良等故障可保障，電容器長期有效運行。在運行中必須定期巡視電容器，發(fā)現(xiàn)電容器漏油、滲油、熔絲熔斷等現(xiàn)象時，應(yīng)立即停用。運行維護人員和管理者必須了解和掌握電阻電容器的絕緣結(jié)構(gòu)、材料性能、工藝質(zhì)量、維護方法及科學(xué)的診斷技術(shù)，并進行優(yōu)化合理的運行管理，才能保證電力變壓器的使用效率、壽命和供電的可靠性。在日常工作中，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理，以保證電網(wǎng)經(jīng)濟穩(wěn)定地運行。
參考文獻
[1]張鳳逸 高壓并聯(lián)電容器.遼寧省職工教育教材編審委員會,1985。
[2]張連彬 王樹聲 潘秀寶 變電常見異常運行實例分析與處理，1986。
[3]張冬雨 電阻電容器損壞的原因及防治措施[J].煤電平臺，2008,4。
[4]劉文山 徐林鋒 廣東電網(wǎng)電力電容器運行統(tǒng)計分析[J].電力電容器與無功補償,2008,4。
關(guān)鍵詞：電阻電容器 故障分析 故障處理 預(yù)防措施
電阻電容器是電力系統(tǒng)的一種重要的電氣設(shè)備，是一種無功補償裝置。電阻電容器是一種靜止的無功補償設(shè)備，它的主要作用是向電力系統(tǒng)提供無功功率，提高功率因數(shù)。采用就地無功補償，可以減少輸電線路輸送電流，起到減少線路能量損耗和壓降、改善電能質(zhì)量和提高設(shè)備利用率的重要作用。在長期運行工作中，因為運行環(huán)境、人為因素以及設(shè)計方面的問題，電容器故障屢見不鮮，嚴重地威脅著電力系統(tǒng)的運行。因此，運行人員必須對電阻電容器經(jīng)常進行巡視檢查，并及時將有缺陷的電阻電容器退出運行，以防事故發(fā)生。
一、常見故障現(xiàn)象的分析及處理
1、熔絲熔斷。對熔絲熔斷的電阻電容器應(yīng)進行外觀檢查，確定是否存在鼓肚、過熱、開裂以及熔絲元件熔斷狀況。外觀無明顯故障特征一般應(yīng)進行試驗，測量電阻電容器容量及遙測對地絕緣電阻。但目前各地亦曾發(fā)生由于熔絲質(zhì)量不好或熱容量不夠以及接觸不良而發(fā)生熔絲熔斷的情況，更換熔絲后即正常了。
2、鼓肚現(xiàn)象。在所有電容器的故障中，鼓肚是占比例最大的。一般油箱隨溫度變化發(fā)生膨脹和收縮是正常現(xiàn)象，但當內(nèi)部發(fā)生局部放電，絕緣油產(chǎn)生大量氣體，就會使箱壁變形，形成明顯的鼓肚現(xiàn)象。發(fā)生鼓肚的電容器不能修復(fù)，只能拆下更換新電容器。造成鼓肚的原因主要是產(chǎn)品質(zhì)量問題，所以把好進貨關(guān)是避免電容器鼓肚損壞的根本措施。
3、爆炸現(xiàn)象。產(chǎn)生爆炸的根本原因是極間游離放電造成的電容器極間擊穿短路。我們認為電容器只要配裝適當?shù)谋Ｗo熔絲，其安秒特性就小于油箱的爆裂特性。當電容器發(fā)生短路擊穿時，熔絲將首先切斷電源，避免爆炸產(chǎn)生，并且可以防止著火和將鄰近電容器炸壞。星形接線的電容器組，由于故障電流受到限制也很少發(fā)生爆炸現(xiàn)象。因此可以肯定，單臺保護熔絲是很重要的裝置，其安秒特性配置適當就完全可以防止油箱爆裂，所以采用星形接線也是很重要的防爆措施。
4、滲漏油現(xiàn)象。實際中滲漏部位主要在油箱焊縫和套管處，說明是焊接工藝不良，廠家對密封實驗沒有嚴格要求，不是逐臺試漏。實際中套管滲油的部位主要是根部法蘭、帽蓋和螺栓等焊口，滲漏的原因有加工工藝問題，還有結(jié)構(gòu)設(shè)計和人為的原因。針對以上原因分別對廠家和運行檢修人員采取措施，加強管理，滲漏問題可以得到解決。輕微滲漏可以用錫和環(huán)氧樹脂補焊。
二、電阻電容器故障的預(yù)防措施
1、合理選擇電容器的接線方式。電容器組的接線方式大體可分為單星形接線、雙星形接線和角形接線等幾種。電容器組應(yīng)盡可能地采用中性點不接地的雙星形接線，并采用雙星形零流平衡保護。接線方式選擇得正確簡單，保護配置得合理可靠，可使電容器的故障大大減小。
2、保證合適的運行溫度。在電容器運行過程中，應(yīng)隨時監(jiān)視和控制其環(huán)境溫度,加強通風(fēng)，改善電容器的散熱條件。電容器安裝運行的環(huán)境溫度范圍為-50～+55℃。在特殊情況下，如果環(huán)境溫度不能滿足要求，可以用人工方法來降低空氣溫度或根據(jù)負荷情況短時退出電容器。
3、控制諧波。電容器投入時的電流過大，會導(dǎo)致電網(wǎng)的諧波超標引起過電流，故規(guī)定電容器的工作電流不得超過額定電流的1.3倍。目前，最有效的辦法是在電容器的回路中裝設(shè)適當參數(shù)的串聯(lián)電抗器或阻尼式限流器來限制電網(wǎng)諧波。必要時，可在電容器上串聯(lián)適當?shù)母行噪娍箒硐拗浦C波電流。
4、選取合適的熔斷器。單臺保護熔斷器開斷性能不好，是電容器爆炸的原因之一。單臺電容器保護使用的熔斷器屬噴射式熔斷器，主要靠熔斷電流自身的能量產(chǎn)生氣體熄滅電弧并開斷故障電流，在電容器裝置中常作為內(nèi)部故障的主保護。熔斷器如果能成功開斷故障電容器，油箱是不會爆炸的。開斷性能不良的熔斷器往往是因在運行中滅弧管受潮發(fā)脹將管堵塞，此外還有安裝方法不當或彈簧不到位，熔絲熔斷后尾線不能迅速彈出等原因影響電弧開斷。
三、結(jié)束語
電阻電容器是電網(wǎng)無功補償重要元件，合理地控制運行電壓、電流和溫度環(huán)境等要素，正確處理電阻電容器絕緣不良等故障可保障，電容器長期有效運行。在運行中必須定期巡視電容器，發(fā)現(xiàn)電容器漏油、滲油、熔絲熔斷等現(xiàn)象時，應(yīng)立即停用。運行維護人員和管理者必須了解和掌握電阻電容器的絕緣結(jié)構(gòu)、材料性能、工藝質(zhì)量、維護方法及科學(xué)的診斷技術(shù)，并進行優(yōu)化合理的運行管理，才能保證電力變壓器的使用效率、壽命和供電的可靠性。在日常工作中，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理，以保證電網(wǎng)經(jīng)濟穩(wěn)定地運行。
參考文獻
[1]張鳳逸 高壓并聯(lián)電容器.遼寧省職工教育教材編審委員會,1985。
[2]張連彬 王樹聲 潘秀寶 變電常見異常運行實例分析與處理，1986。
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[4]劉文山 徐林鋒 廣東電網(wǎng)電力電容器運行統(tǒng)計分析[J].電力電容器與無功補償,2008,4。