高压电力电容器的运行与维护

高压电力电容器的运行与维护

王能军

正泰电气股份有限公司 上海市松江区 201600

摘要：电力电容器作为一种静止无功补偿设备，发挥提高线路末端电压、强化线路输电能力、控制受电端电压波动、提供无功功率等作用，对提高电能质量与设备实际利用率有着重要意义。但受到制造技术等因素限制，高压电力电容器在运行中，时常出现各类故障问题。因此，为充分发挥设备应用效能，本文对高压电力电容器的运行与维护工作进行探讨，提出以下优化策略，以供参考。

关键词：高压电力电容器；运行维护；优化策略

一、电力电容器的保护

为强化高压电力电容器的运行稳定性能，预防各类故障问题的出现，并将电力电容器的受损程度控制在一定范围内。因此，应对电力电容器组采取恰当的保护措施，例如采取瞬时作用过电流继电保护措施，抑或是平衡/差动继电保护措施。而针对高压电力电容器，企业应确保单台电容器内均配置独立的内熔丝或是外配熔断器等保护装置，综合分析器组熔丝特性与涌流值，针对性设计保护器件熔断额定电流值，预防电容器爆炸等故障问题的发生。

同时，应结合实际情况，灵活采取各种保护措施，常用措施为：当高压电力电容器采取架空联接方式时，应配置适当型号的避雷器装置，即可向电容器组提供大气过电压保护；当电力电容器在运行中，频繁出现电压升高现象时，应将电压最高值控制在额定电压1.1倍以内。如若电压超过这一标准，将导致电容器发热严重、加快绝缘老化速度、并在严重时出现电击穿现象。因此，应及时采取降温措施；当电力电容器的工作电流升高至额定电流值的1.3倍及以上时，由于谐波的存在，将对电容器设备造成严重负面影响，有较高可能出现电容器相间短路、被击穿等故障问题。因此，应配置电流自动开关保护装置，或是串联感性阻抗，从而限制谐波电流；当电网短路电流≥20A时，所配置熔丝与短路电流保护装置难以发挥预期应用作用，企业应优先配置单相短路保护装置。此外，在高压电力电容器运行过程中，由于设备投切电容器放电需消耗一定的时间。因此，如若在高压电力电容器组内设置自动重合闸，则将在开关跳闸后，立刻启动重合闸，导致电容器无足够时间放电，并使合闸瞬间产生较大冲击电流，以此为诱因引发电容器爆炸损坏现象。因此，电容器组禁止配置自动重合闸装置。

二、接通及断开

在进行高压电力电容器接通及断开操作时，工作人员应使用兆欧表等设备，提前对放电回路进行检查，待检查结果与相关技术标准无误后，再将电容器组进行接通、断开。同时，工作人员应注意，如若母线电压测量值超过额定值的1.1倍时，禁止接入电网。待问题得到有效解决、母线电压值回落后，方可接入电网；当采取高压电力电容器组断开操作后的一定时间内，除自动重复接入外，禁止接入电网；尽可量避免配置易产生危险过电压的断路器装置，并将装置额定电流值设定为高压电力电容器组额定值的1.3倍及以上。

三、放电

在高压电力电容器放电操作过程中，端电压将快速降低，在高压电力电容器组断开操作的5min后，应将端电压控制在50V以内；企业可选择在电力电容器组的断路器负荷侧布设自动放电装置，目前采用单台电容器内置放电电阻，电容器组并联放电线圈，电容器组之间禁止放置熔断器与隔离开关等装置；当与处于断开状态的高压电力电容器导电部分接触时，无论电容器组是否已进行放电操作，都应使用绝缘接地金属杆与其接触，短接电容器出线端，开展单独放电操作。

四、运行中的电力电容器的维护及保养

当高压电力电容器处于运行状态时，维护人员应定期对电力电容器组的运行情况进行检查，及时发现、上报并解决所出现故障问题，而主要检查内容为，对电力电容器组的电压、电流值与温度进行测量，并对电容器外观结构进行检查。其中，在测量高压电力电容器组的温度、电压及电流值时，如若电容器室温高于40℃，或是设备工作温度高于60℃，应及时采取温控措施，并在必要情况下停止电力电容器组运行；如若测量电压值超过额定电压值的1.1倍，将会使得绝缘介质在高电场影响下加快老化速度、降低绝缘强度，并影响电容器使用寿命，应及时采取有效解决措施。而在测量电压值在额定值的1.05倍左右时，则不会产生明显负面影响；禁止高压电力电容器在1.3倍过电流状态下长时间运行，避免电容器出现发热故障。

在高压电力电容器外观检查工作开展中，维护人员应重点对电容器组外壳结构完好性进行检查，观察外壳是否出现膨胀现象、瓷套管结构完好程度、接头是否发热、通风装置运行情况等等。例如在出现外壳膨胀现象时，电容器内部将出现击穿放电与电晕等异常现象，绝缘部位在高电场作用下，出现一系列反应，老化速度加快，绝缘油分解，在箱壳内产生大量气体，最终导致箱壁塑形变形、外鼓。当出现这一问题时，应停止使用故障器组，将其进行维修；对高压电力电容器组的绝缘子及套管表面结构进行清理，清除所附着灰尘污渍与各类杂物，保证电容器组瓷瓶结构的洁净性。同时，对电容器组电气线路各处接触处的可靠性进行检查，如螺母紧固情况等等，及时发现并解决故障隐患；当高压电力容器外壳存在渗漏油现象时，维护人员应采取停电维修，轻微渗漏油可以采用锡铅焊料钎焊方式进行修复；严重漏油的应退出运行或返厂维修。

五、电容器组停电检查与巡视检查

为全面发现高压电力电容器所存在的故障隐患，企业应定期组织开展停电清扫检查与维护保养工作，依次对电容器组各部位接点解除情况、接地线完好性、放电回路完整性进行检查、维护，并对外壳、绝缘子等部位的灰尘杂物进行清理。同时，当高压电力电容器出现保护熔丝熔断、断路器掉闸等故障问题时，及时开展特殊寻常工作，检查电容器是否存在其他故障问题。而在强风、暴雨等恶劣气候条件下，对户外所安装的电力电容器组进行巡视检查，并对器组开展性能试验。

六、电力电容器故障处理

当高压电力电容器出现各类运行故障问题时，维护人员应开展故障诊断工作，分析问题成因，严格遵循相关维护管理规范，采取有效解决措施，开展设备检修工作，或是启动所制定应急预案。例如，高压电力电容器喷油故障的出现成因为，内外过电压，抑或是电容器内部故障。因此，维护人员应快速切断电力电容器的电源，使用干式灭火器等消防设备进行灭火。同时，适当调整熔断器熔丝规格，禁止配置重合闸装置。而在出现高压电力电容器断路器跳闸故障、且分路熔断器熔丝未熔断时，维护人员应对电容器采取放电措施，在一定时间后依次检查断路器、电流互感器与器组外部结构情况，如若存在异常，即可锁定故障点，针对性开展检修工作。如若情况正常，则开展全面性通电试验，检查母线电压是否存在波动情况。在必要情况下，开展拆机检修工作，直至查明问题成因、且电容器组得到有效维修后，方可试投运。

结语

综上所述，企业与相关维护人员唯有全面掌握高压电容器的运行要点，遵循相关技术标准，营造良好的工作环境。充分发挥高压电力电容器的应用效能，提高安全生产效率。

参考文献：

[1]曾妍.电力电容器的维护与运行管理[J].科技创新与应用,2012(33).

[2]黄杰,张福统.电力电容器的维护与运行管理[J].科技创业家,2013(04).

[3]缪伟民.电力电容器维护和运行管理[J].科技创新与应用,2013(09).