高壓電容器組接頭發(fā)熱故障的原因和處理對策

黃少敏 梁超泳 莊建煌 林向宇

[摘要] 高壓電容器組接頭發(fā)熱是常見的現(xiàn)象之一，發(fā)熱溫度超過一定的限度，就會引起設(shè)備故障，本文結(jié)合變電站內(nèi)高壓電容器組日常的檢修工作，闡述了其接頭發(fā)熱故障的原因和處理對策。

關(guān)鍵詞 高壓電容器組;接頭發(fā)熱故障;原因;處理對策。

0? 引言

高壓電容器組由電容器缸、電抗器、放電線圈、隔離開關(guān)等設(shè)備組成，其接頭發(fā)熱是常見的現(xiàn)象之一，但發(fā)熱溫度超過一定的限度，就會引起設(shè)備故障，輕者設(shè)備被迫停電檢修，嚴重者引起火災(zāi)等事故，威脅著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。因此，必須對高壓電容器組接頭發(fā)熱故障及時進行處理。而分析高壓電容器組接頭發(fā)熱的原因，有效處理接頭發(fā)熱故障，對保證電網(wǎng)的安全運行和可靠供電有著重要的意義。本文結(jié)合變電站日常的檢修工作，闡述了變電站高壓電容器組接頭發(fā)熱故障的原因和處理對策，以供參考。

1? 電容器組接頭發(fā)熱故障的原因

1.1 接頭連接安裝工藝不良

a.電容器組安裝時，接頭的接觸面氧化層或污垢未正確清除就連接導(dǎo)致接觸面接觸不良接觸電阻變大而發(fā)熱。

b.電容器組接觸面未涂抹導(dǎo)電脂導(dǎo)致其粗糙連接處有縫隙使接觸面減小而發(fā)熱，或?qū)щ娭磕ㄟ^多變干后夾在接觸面間使接觸面接觸電阻變大而發(fā)熱，或?qū)щ娭|(zhì)量問題導(dǎo)致接觸面接觸電阻變大而發(fā)熱。

c.緊固電容器組接觸面連接螺栓未安裝彈簧墊圈或未采用雙螺母，緊固時未采用力矩扳手，導(dǎo)致螺栓過緊或過松或松緊不一;一方面是容易造成變形，使有效接觸面積不足而發(fā)熱;另一方面造成壓力不均勻，接觸面積不夠，導(dǎo)致接觸電阻過高而發(fā)熱。

1.2 電容器接頭受設(shè)備運行中振動的影響

電容器接頭受到設(shè)備運行中的振動，如電容器組的隔離開關(guān)的分合閘操作，電流通過電抗器等線圈設(shè)備引起的振動，時間久了引起接頭螺栓的松動接觸電阻變大而發(fā)熱。

1.3 老式電容器設(shè)備套管的圓螺桿與母排或線夾的連接

老式電容器設(shè)備套管（如早期的集合式油浸電容器套管）的圓螺桿與母排或線夾的連接是采用單只螺帽擰緊母排或線夾，或者采用兩只螺帽對擰來夾緊母排或線夾（如圖1中的A處），接觸面積僅為螺帽或墊片的受力面，若母排或線夾的螺孔加工過大，其接觸面將更小，套管的圓螺桿為銅質(zhì)材料，通流后熱脹冷縮明顯易使螺帽松動，這樣，就很容易造成這種電容器設(shè)備套管的圓螺桿接頭發(fā)熱。

1.4 電容器組中不同金屬材質(zhì)的接頭接觸面微電池腐蝕效應(yīng)和膨脹效應(yīng)

不同金屬材質(zhì)的接頭接觸面相互連接，如高壓電容器組中常見的銅編織帶（接線排）與鋁排的連接。這些接頭在潮濕空氣中，銅鋁兩種金屬存在電位差，銅為正極原電池，鋁為負極原電池，兩者直接接觸易形成電池效應(yīng)，產(chǎn)生電化腐蝕，增大接觸電阻，造成接頭溫度上升;同時，銅鋁熱膨脹系數(shù)不同，冷卻后不能同時恢復(fù)到原體積，長時間直接搭接運行會產(chǎn)生接觸間隙，從而導(dǎo)致連接松動，接觸電阻增大，出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。

2? 電容器組接頭發(fā)熱故障的處理對策

2.1 規(guī)范接頭連接安裝工藝

a.電容器組接頭連接前，應(yīng)先用清洗劑清除接觸面污垢，再根據(jù)接頭的不同材質(zhì)選用不同規(guī)格的砂紙打磨接觸面，去除接觸面氧化層。

b. 電容器組接觸面打磨完成后，用干凈的棉布蘸酒精或丙酮把接觸面擦拭干凈，立即在接觸面上涂上適量薄層的導(dǎo)電脂，厚度宜在0.05～0.1mm，并擦干凈手或戴上薄橡膠手套把導(dǎo)電脂輕輕抹平，以剛能覆蓋接觸面為宜，不得戴棉紗手套涂抹導(dǎo)電脂。導(dǎo)電脂涂完后，應(yīng)立即搭接接觸面連接螺栓，以防止導(dǎo)電脂在接觸面連接前晾干變硬而增大接觸電阻。

c. 電容器組螺栓按照規(guī)范正確連接后采用對角等方式均勻擰緊，再用力矩板手緊固。按設(shè)備說明書要求的力矩選擇力矩值，說明書未要求的按照螺栓不同材質(zhì)、不同強度等級對照標準力矩表選擇力矩值。

2.2 加強電容器組螺栓的防松措施

電容器組的接頭在運行中受到振動，對其接頭的螺栓除按要求打力矩，用記號筆做好防松標示外，還應(yīng)采取加強防松措施：

a.螺栓采用彈簧墊片后，再增加一個螺母并帽，即雙螺母并帽加彈簧墊片防松。

b.無法再增加一個螺母并帽的螺栓，把彈簧墊片更換為楔入式鎖緊墊片或碟形墊片加強防松。

2.3 老式電容器設(shè)備套管的圓螺桿加裝分流連接排

而早期的集合式油浸電容器套管多為圓螺桿式套管，加裝分流連接排（如圖1中的B處），即在原連接排上打孔，另外用一段連接排并接在圓螺桿與原連接排間，形成分流。這樣也可解決其接頭發(fā)熱的問題。

2.4 電容器組中銅鋁接頭接觸面間加裝銅鋁過渡片

為了消除銅鋁直接接觸造成接頭過熱的現(xiàn)象，在銅鋁接觸面間增加1塊銅鋁過渡片（如圖1中的C處或圖2）。該過渡片為1塊大小適中的鋁板和1塊大小適中的銅板通過半熔態(tài)軋制復(fù)合工藝形成的整體，這樣滿足了銅鋁不直接接觸的要求，有效地解決了銅鋁接觸面微電池腐效應(yīng)和膨脹效應(yīng)引起的發(fā)熱問題。

3? 結(jié)束語

電容器組接頭發(fā)熱采用上述處理對策，嚴格按照檢修工藝要求，可單個或多個對策結(jié)合進行處理。處理過程中，應(yīng)用回路電阻測試儀測量發(fā)熱的電容器組接頭接觸面處理前和后的電阻值，以檢驗處理效果。同時，還應(yīng)采用紅處線測溫儀、紅外線熱成像儀等技術(shù)手段對接頭運行中溫度進行在線監(jiān)測，以便發(fā)現(xiàn)問題及時處理，保證電網(wǎng)設(shè)備的安全可靠運行。

參考文獻

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[2] GB 763-1990，交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱[S]