通信機(jī)樓電容補(bǔ)償裝置運(yùn)行維護(hù)指引

張 雷，張錦填，王田豐，孫洪欣

（中國(guó)電信廣東深圳分公司）

0 前 言

隨著公司業(yè)務(wù)不斷發(fā)展，低壓配電設(shè)備的使用年限也在逐步延長(zhǎng)，老化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，補(bǔ)償電容滲漏、變形、擊穿、短路乃至爆炸現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。但是，由于設(shè)備用電負(fù)荷的增加，必然要求電網(wǎng)系統(tǒng)利用率的提高。但由于接入電網(wǎng)的用電設(shè)備絕大多數(shù)是電感性負(fù)荷，功率因數(shù)低，影響發(fā)電機(jī)的輸出功率；降低有功功率的輸出；影響變電、輸電的供電能力；降低有功功率的容量；增加電力系統(tǒng)的電能損耗；增加輸電線路的電壓降等。因此，連接到電網(wǎng)中的大多數(shù)電器不僅需要有功功率，還需要一定的無(wú)功功率。無(wú)功，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，并用來(lái)在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率。電機(jī)和變壓器中的磁場(chǎng)靠無(wú)功電流維持，輸電線中的電感也消耗無(wú)功，電抗器、熒光燈等所有感性電路全部需要一定的無(wú)功功率。為減少電力輸送中的損耗，提高電力輸送的容量和質(zhì)量，必須進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償。

目前，在110 k V及以下的電網(wǎng)中，常安裝電力電容器組來(lái)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，這是一種實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的方法。而采用無(wú)功補(bǔ)償，具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）減少設(shè)計(jì)容量；（2）減少投資；（3）增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例，降低線損，改善電壓質(zhì)量，穩(wěn)定設(shè)備運(yùn)行；（4）可提高低壓電網(wǎng)和用電設(shè)備的功率因數(shù)，降低電能損耗和節(jié)能；（5）減少電費(fèi)支出。從而可滿足電力系統(tǒng)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)臋z測(cè)要求，消除因?yàn)楣β室驍?shù)過(guò)低而產(chǎn)生的罰款。

因此，補(bǔ)償設(shè)備在低壓配電系統(tǒng)中是非常重要的一個(gè)組成部分，為了使補(bǔ)償電容能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，充分發(fā)揮其在系統(tǒng)中不可替代的作用，特制定如下維護(hù)操作指引。

1 低壓補(bǔ)償裝置的運(yùn)行維護(hù)

1.1 補(bǔ)償裝置投運(yùn)前的檢查內(nèi)容

（1）新裝的補(bǔ)償裝置投入前應(yīng)按接交試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)并合格。（注意：對(duì)金屬氧化物避雷器進(jìn)行檢收試驗(yàn)時(shí)，不得進(jìn)行耐電壓試驗(yàn)。進(jìn)行保護(hù)裝置試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在主電路上并接或撤出1～2臺(tái)電容器以模擬電容器內(nèi)部故障，或在二次回路上設(shè)定等價(jià)故障信號(hào)。保護(hù)裝置在整定范圍內(nèi)應(yīng)能正常動(dòng)作。試驗(yàn)次數(shù)不少于3次。）

（2）電容器外觀良好，無(wú)滲漏油現(xiàn)象；電抗器無(wú)變形，起包，受潮現(xiàn)象。

（3）電容器組的接線應(yīng)正確，電壓應(yīng)與電網(wǎng)額定電壓相符合。

（4）電容器組三相間的容量應(yīng)平衡，其誤差不應(yīng)超過(guò)一相總?cè)萘康?%。

（5）各觸點(diǎn)應(yīng)接觸良好，外殼及電容器組與接地網(wǎng)的連接應(yīng)牢固可靠。

（6）放電電阻的阻值和容量應(yīng)符合規(guī)程要求，并經(jīng)試驗(yàn)合格。

（7）與電容器組連接的電纜、斷路器（真空接觸器）、熔斷器等元件應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)合格。

（8）電容器組的繼電保護(hù)裝置應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)合格，定值正確，并置于投入運(yùn)行位置。（9）裝有專用接地刀閘者，其刀閘應(yīng)在斷開(kāi)位置。（10）此外還應(yīng)檢查電容器安裝處所的建筑結(jié)構(gòu)，通風(fēng)設(shè)施是否合乎規(guī)程要求。

（11）自動(dòng)投切裝置應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)合格。

（12）新投入運(yùn)行的電容器組第一次充電時(shí)，應(yīng)在額定電壓下沖擊合閘三次。

1.2 補(bǔ)償裝置運(yùn)行時(shí)的巡視檢查

對(duì)運(yùn)行中的補(bǔ)償裝置應(yīng)進(jìn)行正常巡視檢查、定期停電檢查以及在發(fā)生跳閘、熔絲熔斷等現(xiàn)象后進(jìn)行額外的特殊巡視檢查。補(bǔ)償裝置的正常巡視檢查應(yīng)與變（配）電所配電裝置巡視檢查同時(shí)進(jìn)行。補(bǔ)償裝置在運(yùn)行期間每天不得少于一次的檢查，投運(yùn)初期，可考慮安排早、中、晚三次。

補(bǔ)償裝置正常巡視檢查的內(nèi)容如下：

（1）觀察電容器外殼有無(wú)膨脹（鼓肚現(xiàn)象），箱體無(wú)銹蝕、油漆脫漆起殼現(xiàn)象。

（2）電容器油箱是否滲漏油。

（3）觀察各相電流是否正常，有無(wú)不穩(wěn)定及激增現(xiàn)象。電容器運(yùn)行電壓和運(yùn)行電流不應(yīng)超過(guò)廠家的規(guī)定，三相電流表指示應(yīng)平衡。

（4）觀察放電指示燈，以鑒別放電回路電阻是否完好（放電指示燈不參加運(yùn)行者除外；在將電容器再次投入電網(wǎng)運(yùn)行之前，電容器上的剩余電壓不應(yīng)超過(guò)其額定電壓的10%。）

（5）裝置有無(wú)異常的震動(dòng)、聲響和放電聲。

（6）檢查各臺(tái)電容器上套管（或支持絕緣子）無(wú)裂紋及放電閃絡(luò)痕跡，無(wú)破損現(xiàn)象，外觀清潔。

（7）檢查各連接點(diǎn)無(wú)烘黑、變色、烤紅、冒水汽等過(guò)熱現(xiàn)象；連接引線銅（鋁）排無(wú)松動(dòng)、脫落、斷線、扭曲等損傷；螺栓、螺母連接應(yīng)緊固，無(wú)松脫現(xiàn)象。

（8）電容器外殼接地良好。

（9）對(duì)電容器回路附屬設(shè)備（串聯(lián)電抗器、放電線圈、避雷器等）檢查，按相應(yīng)類型設(shè)備的巡視檢查項(xiàng)目進(jìn)行。

（10）環(huán)境溫度不應(yīng)超過(guò)＋40℃。運(yùn)行中電容器芯子最熱點(diǎn)溫度不超過(guò)60℃，電容器外殼溫度不得超過(guò)55℃。故電容器組較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，需用紅外測(cè)溫儀測(cè)量每臺(tái)電容器外殼與接頭處溫度。

（11）母線電壓的變化情況。

（12）電容器組電流值的情況（當(dāng)每投入一組電容器時(shí)，原運(yùn)行電容器組的電流變化幅值不應(yīng)大于電容器組額定電流的5%）。

（13）自動(dòng)投切裝置動(dòng)作正確。

（14）檢查補(bǔ)償裝置運(yùn)行時(shí)柜門(mén)應(yīng)鎖好。

除對(duì)補(bǔ)償裝置進(jìn)行日常巡視檢查外，還應(yīng)定期進(jìn)行停電檢查，以及在發(fā)生斷路器動(dòng)作、熔絲熔斷等現(xiàn)象后，應(yīng)進(jìn)行特殊巡視檢查。補(bǔ)償裝置應(yīng)定期進(jìn)行停電檢查，檢查內(nèi)容如下：

（1）檢查各部螺絲接點(diǎn)的松緊及接觸情況。（2）檢查放電回路的完整性。（3）檢查通風(fēng)道的通暢情況。（4）檢查電容器外殼的保護(hù)接地線是否完好（不允許接地者除外）。

（5）檢查繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作情況及熔絲是否完好。

（6）檢查補(bǔ)償裝置的開(kāi)關(guān)及線路等電器設(shè)備。（7）清掃檢查架構(gòu)瓷絕緣有無(wú)破裂等情況。（8）清掃檢查補(bǔ)償裝置回路其他設(shè)備元件。

1.3 補(bǔ)償裝置操作注意事項(xiàng)

（1）正常情況下，補(bǔ)償裝置的投入或退出運(yùn)行應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷潮流或負(fù)荷功率因數(shù)以及電壓情況來(lái)決定。

（2）正常情況下，全站停電操作時(shí)，應(yīng)先拉開(kāi)電容器斷路器，后拉開(kāi)各路出線斷路器。

（3）正常情況下，全站恢復(fù)送電時(shí)，應(yīng)先合各路出線斷路器，后合電容器組的斷路器。

（4）事故情況下，全站無(wú)電后，必須將電容器的斷路器拉開(kāi)。

（5）并聯(lián)電容器組斷路器跳閘后不準(zhǔn)強(qiáng)送。保護(hù)熔絲熔斷后，允許更換熔絲試投一次，再次熔斷未查明原因前，不準(zhǔn)更換熔絲送電，電容器有擊穿現(xiàn)象應(yīng)更換電容器。

（6）電容器組因內(nèi)部元件故障跳閘后，在未拆除故障電容器前，禁止重新合閘送電。

（7）并聯(lián)電容器組禁止帶電荷合閘。電容器組再次合閘時(shí)，必須在斷路5 min之后進(jìn)行；因而在操作時(shí)，發(fā)生開(kāi)關(guān)合不上或跳躍等情況，不可連續(xù)進(jìn)行合閘。

（8）嚴(yán)禁在電容器組運(yùn)行時(shí)或電容器未經(jīng)充分放電情況下開(kāi)啟柜門(mén)進(jìn)入補(bǔ)償裝置內(nèi)，若需要查看電容器組運(yùn)行狀況必須在柜門(mén)外并保持足夠的安全距離；只有在補(bǔ)償裝置改為檢修狀態(tài)后才能打開(kāi)柜門(mén)。

（9）電容器組在停電時(shí)盡量由放電線圈進(jìn)行自動(dòng)放電，待自動(dòng)放電過(guò)程約為10分鐘后，再合上全部三相電容器接地刀閘。

（10）運(yùn)行人員操作電容器隔離接地刀閘時(shí)必須戴絕緣手套。

（11）裝置內(nèi)如裝有外部熔斷器，則對(duì)完好電容器上的熔斷器也應(yīng)進(jìn)行定期檢查、更換，以確保動(dòng)作可靠；運(yùn)行中如有噴逐式熔斷器熔斷，會(huì)有明顯的倒牌指示，此時(shí)應(yīng)查明原因，并將電容器組改為檢修。

（12）當(dāng)長(zhǎng)期運(yùn)行的電容器母線電壓超過(guò)電容器額定的1.1倍，或者電流超過(guò)額定電流的1.3倍以及電容器室的環(huán)境溫度超過(guò)＋40℃時(shí)，均應(yīng)將其退出運(yùn)行。

（13）裝有功率因數(shù)自動(dòng)控制器的補(bǔ)償裝置，當(dāng)自動(dòng)裝置發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)立即退出運(yùn)行，并應(yīng)將電容器組的自動(dòng)投切改為手動(dòng)，避免電容器組因自動(dòng)裝置故障，頻繁投切。

（14）對(duì)正在運(yùn)行中的電容器每隔一段時(shí)間進(jìn)行一次停電檢測(cè)。并通過(guò)檢測(cè)電容器的容量和絕緣電阻來(lái)判斷電容器的使用壽命；每次檢測(cè)電容器應(yīng)做好記錄，然后將幾次檢測(cè)記錄進(jìn)行比較，如發(fā)現(xiàn)數(shù)值變化較大，需分析原因。

2 高壓補(bǔ)償裝置常見(jiàn)異常情況和故障

2.1 補(bǔ)償裝置常見(jiàn)異常情況和故障

（1）電容器遇下列情況之一，應(yīng)立即拉開(kāi)電容器開(kāi)關(guān)：

a.電容器爆炸；

b.電容器接頭嚴(yán)重過(guò)熱或溫度超限值；

c.電容器噴油或起火；

d.電容器套管破裂并伴隨閃絡(luò)放電；

e.電容器外殼明顯膨脹或有油質(zhì)流出；

f.電容器三相電流不平衡超過(guò)5%以上；

g.電容器或串聯(lián)電抗器內(nèi)部有異常聲響。

（2）電容器開(kāi)關(guān)跳閘后，不允許強(qiáng)行試送，應(yīng)首先根據(jù)保護(hù)動(dòng)作情況進(jìn)行判斷；仔細(xì)檢查電容器有無(wú)熔絲熔斷、鼓肚、過(guò)熱、爆裂或套管放電痕跡，電容器無(wú)明顯故障，還應(yīng)對(duì)配套設(shè)備進(jìn)行檢查，查明原因并排除故障后，方可再行投入。原因不明時(shí)，電容器應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)后才能投入。

（3）補(bǔ)償裝置電壓過(guò)高。電容器在正常運(yùn)行中，由于電網(wǎng)負(fù)載的變化電網(wǎng)電壓也會(huì)產(chǎn)生或高或低的變化。當(dāng)電壓超過(guò)電容器額定電壓1.1倍時(shí)應(yīng)將電容器組退出運(yùn)行。另外電容器操作過(guò)程中也可能引起操作過(guò)電壓，此時(shí)如過(guò)電壓信號(hào)報(bào)警，應(yīng)將電容器拉開(kāi)，查明原因并處理后方可繼續(xù)使用。

（4）補(bǔ)償過(guò)電流。電容器運(yùn)行中，應(yīng)維持在額定電流下工作，但由于運(yùn)行電壓的升高和電流電壓波形的畸變，會(huì)引起電容器的電流過(guò)大，當(dāng)電流增大到額定電流的1.3倍時(shí)，應(yīng)將電容器退出運(yùn)行。

2.2 運(yùn)行中的并聯(lián)電容器經(jīng)常發(fā)生的異常現(xiàn)象和故障

（1）滲漏油。由于搬運(yùn)方法不當(dāng)，或提拿絕緣套管致使其法蘭焊接處產(chǎn)生裂縫，接線時(shí)，因擰螺絲用力過(guò)大造成絕緣管套焊接處損傷，以及產(chǎn)品制造過(guò)程中存在的一些缺陷，均可造成電容出現(xiàn)滲、漏油等現(xiàn)象。同時(shí)，由于電容器投入運(yùn)行后，溫度變化劇烈，內(nèi)部壓力增加則會(huì)使?jié)B油現(xiàn)象更加嚴(yán)重。另外，由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，可能造成電容器外殼漆層剝落，鐵皮銹蝕，也是造成運(yùn)行中電容器滲、漏油的一個(gè)原因。電容器滲、漏油的后果是使浸漬劑減少，元件上部容易受潮并擊穿而使電容器損壞。因此，必須及時(shí)進(jìn)行處理。

（2）外殼膨脹。由于電容器內(nèi)部介質(zhì)在電壓作用下發(fā)生游離，使介質(zhì)分解而析出氣體，或者由于部分元件擊穿，電極對(duì)外殼放電等原因均會(huì)使介質(zhì)析出氣體。在密封的外殼中這些氣體將引起壓力的增加，因而將引起外殼膨脹。所以，電容器外殼膨脹，是電容器發(fā)生故障或故障前的征兆。在運(yùn)行過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)電容器外殼膨脹應(yīng)及時(shí)采取措施，膨脹嚴(yán)重者應(yīng)立即停止使用，以免事故擴(kuò)大。

（3）電容器爆破。電容器內(nèi)部元件發(fā)生極間或極對(duì)外殼擊穿時(shí)，與之并聯(lián)的其他電容器將對(duì)它進(jìn)行放電，此時(shí)由于釋放能量極大，可能造成電容器爆破。電容器爆破的后果，可能會(huì)危及其他電氣設(shè)備，甚至引起電容器室發(fā)生火災(zāi)。為了防止電容器發(fā)生爆破事故，除要求加強(qiáng)運(yùn)行中的巡視檢查外，最主要的是安裝電容器內(nèi)部元件的保護(hù)裝置，將電容器在釀成爆破事故前及時(shí)消除。

（4）溫度過(guò)高。由于電容器室設(shè)計(jì)、安裝不合理，造成通風(fēng)條件差，電容器長(zhǎng)時(shí)間過(guò)電壓運(yùn)行以及由于附近的整流裝置造成的高次諧波電流的影響，致使電容器過(guò)電流等均可使電容器超過(guò)規(guī)定的允許溫升。另外，由于電容器長(zhǎng)期在超過(guò)規(guī)定溫度的情況下運(yùn)行將嚴(yán)重影響其使用壽命，并會(huì)導(dǎo)致絕緣擊穿等事故使電容器損壞。因此，在運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)視和控制其環(huán)境溫度，并采取措施使之不超過(guò)允許溫升。對(duì)采取措施或仍然超過(guò)規(guī)定的允許溫度者，應(yīng)將其停止運(yùn)行。

（5）瓷絕緣表面閃絡(luò)。電容器在運(yùn)行中，由于缺乏清掃和維護(hù)，其瓷絕緣表面因污穢可能引起放電。在污穢嚴(yán)重地區(qū)，尤其是在天氣條件惡劣（如雨加雪），或遇有各種內(nèi)、外過(guò)電壓的情況下，均可造成瓷絕緣表面污穢閃絡(luò)事故，造成電容器損壞和斷路器跳閘。因此，對(duì)運(yùn)行中的電容器組，應(yīng)進(jìn)行定期的清掃檢查，在污穢嚴(yán)重地區(qū)，還應(yīng)采取其他反污措施。

（6）異常響聲。電容器在運(yùn)行過(guò)程中不應(yīng)該發(fā)出特殊響聲。如果在運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)有“吱吱”聲或“咕咕”聲，則說(shuō)明外部或內(nèi)部有局部放電的現(xiàn)象。“咕咕”聲，是電容器內(nèi)部絕緣崩潰的先兆，因此應(yīng)停止運(yùn)行，查找故障電容器。

3 檢修及處理故障電容器時(shí)應(yīng)遵守的注意事項(xiàng)

檢修時(shí)，應(yīng)首先拉開(kāi)電容器組的斷路器及其上、下隔離開(kāi)關(guān)，此時(shí)，電容器組雖然已經(jīng)經(jīng)過(guò)放電電阻自行放電，但仍會(huì)有部分殘余電荷，為了人身安全，必須進(jìn)行人工放電。放電時(shí)，應(yīng)先將接地線的接地端與接地網(wǎng)固定好，再用接地棒多次對(duì)電容器端子短接接地放電，直至無(wú)火花和放電聲為止，最后將接地線固定好。方可接觸裝置一次元件。對(duì)具有多段串聯(lián)的電容器組，在人接觸之前還應(yīng)將串聯(lián)段連接點(diǎn)對(duì)地短路放電。處理故障電容器還應(yīng)注意，電容器如果是內(nèi)部斷線，熔絲熔斷或引線接觸不良，其兩極間還可能有殘余電荷，這樣在自動(dòng)放電或人工放電時(shí)，它的殘余電荷是不會(huì)被放掉的。所以，運(yùn)行或檢修人員在接觸故障電容器前，還應(yīng)戴好絕緣手套，用短路線短接故障電容器的兩極，使其放電。

總之，因?yàn)殡娙萜鞯膬蓸O具有剩有殘余電荷的特點(diǎn)，所以必須設(shè)法將其電荷放盡，否則容易發(fā)生觸電事故。

4 噴逐式熔斷器的安裝及注意事項(xiàng)

噴逐式熔斷器是電容器專用產(chǎn)品，其由外消弧管、內(nèi)消弧管、熔絲及尾線彈出裝置構(gòu)成；在正常時(shí)熔絲安裝在消弧管中心位置，尾線穿過(guò)彈簧后，將彈簧拉到規(guī)定的儲(chǔ)能位置并纏繞固定；熔絲下端的軟銅線到電容器接線端應(yīng)保持足夠的松弛度，否則影響彈簧釋放，會(huì)引起重燃，造成炸管和群爆；外繃彈簧式熔斷器管體與水平方向夾角應(yīng)為30°～45°之間，其指示器應(yīng)與其底座成90°角，否則因拉力不夠，會(huì)引起重燃，造成炸管和群爆；防擺式熔斷器管體與垂直方向夾角為30°～45°之間，內(nèi)拉簧應(yīng)拉至與防擺管端口水平位置，否則會(huì)引起重燃，造成炸管和群爆；熔絲更換時(shí)，應(yīng)檢查管內(nèi)壁是否碳化，若碳化嚴(yán)重應(yīng)更換新的外消弧管，同一支外消弧管更換開(kāi)斷熔絲不得超過(guò)三支；熔絲的電流為電容器額定電流的1.4～1.55倍。