变电站电容器组故障原因分析及措施

变电站电容器组故障原因分析及措施

谷晓东王永辉赵镭

国网山西省电力公司运城供电公司山西运城044000

摘要：文章首先针对电容器常见故障成因展开深入的分析，而后在此基础之上，对于如何切实在维护和检修工作的基础之上推动改进加以讨论。

关键字：变电站；电容器组；故障

我国当前社会以及经济的发展，生产和生活各个方面活动的有序展开，在很大程度上，都要依赖于电力能源的稳定供给。为了顺应技术和投资的集中优势，国家电网应运而生，然而于此同时，对应的庞大的供配网络也成为电网环境中的核心。在供配体系之下，变电站的有效运行，直接关系到区域内供电的稳定性，因此成为维护供配网络的重点所在。而在变电站工作环境之内，电力电容器作为电力系统中常见的无功补偿设备，其价值在于面向变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗实现补偿，进一步减少电能在传输过程中的损耗，对于稳定系统终端的输出电压，以及提升功率因数等诸多方面有着不容忽视的价值。但是在实际的应用过程中，并联电容器组装置故障并不少见，其故障对于电能的安全稳定供给，以及电网环境中的设备稳定运行都带来了极大的危害，因此必须针对此类问题予以关注，切实实现优化，平稳电网运行。

一、电容器常见故障成因分析

想要面向变电站电容器组展开行之有效的维护工作，必须应当对其展开深入的分析，尤其是应当熟悉电容器组常见的故障以及成因，唯有如此才能有的放矢的展开工作优化。

总体而言，在多年实践的基础上，通过对电容器的解体、现场设备的状况及现场运行情况的综合分析，可以发现电容器组的故障成因，主要来源于外熔断器以及电容器组缺台运行两个方面。

外熔断器领域中的问题相对而言比较复杂，多个方面的因素都有可能会造成电容器组的故障。从外熔断器自身的角度看，除了其可能存在的固有缺陷以外，外界环境对其工作稳定性的影响，成为最突出的方面。户外电容器组长期受到日晒雨淋，外熔断器容易被腐蚀，进一步缩短寿命，发生故障，难以继续满足整个系统对于电容器的功能要求。除此以外，气温也是造成外熔断器故障发生的重要因素。考虑到外熔断器熔断主要由熔体温度决定，因此并联电容器组以及外熔断器在满负荷运行的状态之下，如果遭遇外界环境的持续高温，以及外熔断器部分熔体散热较差的问题，极容易造成熔体温度过高进一步触发误动。除去上述状况以外，外熔断器与内熔丝的配合状况，以及其自身的开短性能，同样是关系到整个电容器组工作是否平稳的重要指征。电容器组多采用内熔丝、继电保护与外熔断器相结合的方式展开保护，工作中如果电容器内部元件出现故障，则首先由内熔丝对故障进行隔离，外熔断器多作为电容器内部引线之间短路、电容器套管闪络击穿等故障的后备保护手段。在这样的功能要求之下，外熔断器应当具备耐爆性能和开断容性大电流性能，然而从实际应用的角度看，外熔断器的开断大故障电流性能表现并不十分理想，因此外熔断器和内熔丝的动作配合就成了提升整体保护的重要环节。而对于外熔断器开断性能不良的问题而言，其肩负的职责主要是用于实现对于电容器的大电流故障实现快速隔离。但是就目前的情况看，外熔断器本身的灭弧结构过于简单，因此造成开断性能难以满足实际需要，甚至于造成过电压的发生。虽然在变电站体系中，电容器元件的绝缘强度存在差异，不会同时击穿，但是过电压的产生仍然会为整个变电系统的稳定运行带来不利影响。

电容器组缺台运行方面，电容器组缺台运行的情况下，其电抗率会有所变化，进一步造成谐波放大的状况发生。实际体系中对于谐波的抑制力量极为有限，因此当电容器组缺台运行的时候，电抗率就会下降，进一步谐波放大的风险会有所提升，从而导致电容器组出现过负荷，大量增加的运行电流易使熔断器熔断。缺台的数量越大，电抗率就表现越低，甚至可能会失去对于三次谐波的抑制作用。除此以外，在缺台的情况下，如果电容器组无法达到稳定运行的环境需求，则带缺陷运行的电容器组会进一步导致故障的扩大，后果不容乐观。

二、变电站电容器组的优化分析

通过上述对于变电站电容器组故障成因的分析，可以对应地提出优化建议，用以实现整个电容器组的工作平稳。

具体而言，首先必须避免电容器组的缺台运行，将缺少的电容器及时补齐而后才能投入使用，注意补充的电容器应当与既有的电容器组中的设备保持良好的兼容以及平衡，有效实现协同工作。同时注重调整电容器组的不平衡状态，约束不平衡电流保护整定值。严格依据《不平衡保护整定导则》中要求的电容器不平衡度展开对于电容器组的配平工作，并按整定导则中提供的中性点不平衡保护二次动作值，重新设定保护装置的整定值。

其次，加强面向单台电容器的检修以及维护，同样是确保变电站电容器组正常工作的必要条件。尤其是对于存在过往故障记录的电容器组而言，由于在故障过程中所产生的过电压必然会对既有的电容器产生一定的危害，因此很容易在当前系统之下造成薄弱环节。对于这一类的电容器组而言，应当适当加强对其的预防性试验，包括测试电容、极对壳绝缘等，并逐台进行极间耐压试验等，确保展开对于电容器组工作状态的全面监督。

最后，在外熔断器的选用方面，加强对于其质量和寿命的考察和控制，同样是确保电容器组正常工作的必然要求。外熔断器本身属于消耗品，应结合电容器检修周期定期展开检查和更换，对于熔体不完整和不合格的熔断器尤其应当及时换掉。

三、结论

对于变电站电容器组工作状态和自身健康程度的关注，是一个长期的，不断优化的过程，实际工作中应当坚持改进，并且做好对应的档案数据工作，才能取得良好效果。

参考文献：

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