變電站10KV電容器故障原因及防范措施

任劍

摘要：雖然我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，為電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大奠定了良好的基礎，但是卻導致了眾多供電企業(yè)變電站的10kV電容器故障發(fā)生頻率的增加。在深入分析導致電容器發(fā)生故障的原因后，根據(jù)設備保護裝置以及設備的選型等方面制定切實可行的故障解決措施，從而達到保證設備安全穩(wěn)定運行的目的。本文主要是就變電站10KV電容器故障發(fā)生的原因以及防范措施進行了深入的分析和研究。

關鍵詞：電容器;故障;原因分析;措施

前言

電力電容器已經(jīng)作為無功補償設備在電力系統(tǒng)中被廣泛使用，提升了功率因數(shù)、促進了電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行。不過電容器在投入使用后會出現(xiàn)不同程度的故障。因此需要圍繞電容器的性質，結合具體的故障問題進行分析，采取科學的運行維護策略減少設備在運行時的安全風險，保證電容器系統(tǒng)的有序運行。

1導致器組發(fā)生故障的原因

1.1電壓保護整定措施不到位

一般情況下，變電站所設定的不平衡電壓的標準都是5V，而并不是根據(jù)變電站實際的運行情況設定電壓的不平衡值，因此，為了縮短設備動作的時間，應該將設備反應的時間設定為0.2至0.5秒之間，從而保證即便是出現(xiàn)了故障三相仍然可以準確靈敏的運行。在深入調查各變電站所采取的電容器組保護裝置后發(fā)現(xiàn)，很多變電站并沒有設置非平衡電壓保護措施，如果電容器在運行過程中發(fā)生故障的話，那么就會導致三相電壓失去平衡，而對變電站的正常運行產(chǎn)生影響。另外，由于大多數(shù)變電站所采用的都是老式的的保護裝置，也增加了故障發(fā)生的幾率，很多變電站雖然設置了非平衡電壓保護裝置但是并沒有在變電站運行過程中投入實際的應用，如果電容器組在運行過程中發(fā)生故障的話，那么就會導致故障的升級，從而對電容器組的功能發(fā)揮造成嚴重的影響。

1.2開關型號選擇不當

如果開關的型號選擇不當?shù)脑?，那么不僅會導致開關損壞頻率的增加，嚴重的還會導致開關在使用過程中出現(xiàn)重燃的現(xiàn)象。經(jīng)過調查發(fā)現(xiàn)，很多變電站之所以出現(xiàn)了電容器故障，都是因為其開關沒有使用大型廠家的成熟產(chǎn)品導致的。

1.3系統(tǒng)諧波產(chǎn)生的影響

隨著我國大多數(shù)地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)負荷的改變，很多非線性負荷都出現(xiàn)了大幅度增長的趨勢，由于大多數(shù)變電站所使用的電抗器調諧度都在百分之六左右，而且這些電抗器只能控制三次諧波，而無法對控制范圍外的諧波進行控制。

1.4熔斷器故障

如果變電站的電容器發(fā)生故障的話，那么將會導致群爆事故的發(fā)生。而電容器受潮或者彈簧拉力不足是造成這一故障發(fā)生的主要原因。如果發(fā)生故障的話，那么電容器就因為無法在最短的時間內熔斷，而導致群爆故障的發(fā)生，并造成巨大的經(jīng)濟損失。

1.5產(chǎn)品質量原因

很多電容器在返回廠家拆分檢查后都出現(xiàn)了電容器產(chǎn)品生產(chǎn)材料存在的問題，而在這其中絕緣程度弱等問題都是導致電容器被擊穿的主要因素。

1.6環(huán)境溫度不適

由于很多變電站的電容器都處在空間狹小的工作環(huán)境小，再加上降溫措施的不到位，從而對設備的使用壽命產(chǎn)生了不良的影響。

2電容器組故障解決措施

2.1調整電容器組選型

在選擇電容器組時，必須盡可能的選擇額定電壓相對較高的電容器，目前大多數(shù)電力企業(yè)使用的都是電壓標準為11KV的電容器，這一額定值在電壓出現(xiàn)異常時就很容易產(chǎn)生絕緣損壞。因此應該選擇標準電壓為12KV的電容器，才能促進設備絕緣等級的有效提升。

2.2廠家需提高配套放電

電容器在安裝時，安裝人員必須準確的確定電壓量的取值范圍，同時確保安裝接地性能的良好，才能確保電容器的正常穩(wěn)定運行不受影響。由于很多電容器組的端電壓很難達到測量目標，所以一旦發(fā)生故障的話，安裝人員必須及時的運用相關的儀表進行設備的調試和測量，才能從根本上避免測量偏差值的出現(xiàn)。

2.3修改保護整定方式

整定保護裝置標準值的設定必須根據(jù)實際的情況分別進行設置。如果過電壓整定時間低于5秒的話，那么保護整定值應用降低至108V;由于現(xiàn)階段所采取的將非平衡電壓值設置在5V的合理性并沒有明確的定論，所有在使用電容器組的過程中，生產(chǎn)廠家應該盡可能的為用戶提供相應的保護措施和數(shù)據(jù)，才能確保電容器組的正常穩(wěn)定運行。

2.4系統(tǒng)接地問題

由于現(xiàn)階段大多數(shù)變電站使用的都是小型的電流姐弟系統(tǒng)，這種接地系統(tǒng)不僅線纜的數(shù)量相對較多，同時過重的負荷也會導致系統(tǒng)出現(xiàn)過電壓的現(xiàn)象。為了確保電容器組的正常運行不受影響，必須對10KV系統(tǒng)接地后所出現(xiàn)的過電壓情況予以充分的重視，才能確保變電站運行效率的有效提升。同時在校驗和調試10KV接地裝置時，必須確保其線路的接地時間控制在兩小時內，才能確保設備的正常運行不受影響。

2.5改善設備運行環(huán)境

采取積極有效的措施，改善電容器組的室內運行環(huán)境，才能從根本上促進電容器組運行效率的有效提升。另外，必須加大無功化裝置引進的力度，在變電站電容器組發(fā)生故障時，為無功負荷起伏較大的變電站提供詳細的無功故障情況，并以此為基礎對導致設備發(fā)生故障的原因進行分析和研究，為后期進行的電容器組的維修，提供詳細、準確的數(shù)據(jù)支持。

2.6減少諧波對系統(tǒng)影響

導致電容器組發(fā)生故障的原因有很多，這就要求變電站設備檢修部門必須充分利用諧波測試和分析的相關專業(yè)知識，深入的分析和研究故障發(fā)生的原因，同時及時的進行技術信息的交流和溝通，并以此為基礎制定出切實可行的維修策略，才能從根本上降低諧波對供電系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響。

2.7加大電容器預防實驗管理的工作力度

根據(jù)國家所頒布和實施的相關規(guī)定，變電站極對殼絕緣電阻必須保持在2000MΩ以上。而在實際測量的過程中，電容值的浮動范圍不能超出規(guī)定值的負5%至正10%;同時電容值的不能低于廠家出廠設計值的百分之九十五;而集合時電容器組的電容值則必須維持在出廠值的百分之九十五;三相線路中，所有線路端子之間所測出的電容值峰值與谷值比例不能高于1.06，且每相都必須分別使用桑套管將電容器組引出，同時對各個套管之間的電容量進行測量。確保其實際測量值與出廠值之間的偏差在±5%以內。由于電力系統(tǒng)在運行的過程中每年都會出現(xiàn)相應的用電高峰期，所以必須采取紅外測溫的方式監(jiān)控電容器組的溫度，才能確保供電設備的正常穩(wěn)定運行。

3 變電站電力電容器的運行維護方法

為了保證電力電容器的運行安全，日常工作過程中必須要加強運行維護。外殼檢查是最常見、最直觀的檢查方式，通常檢查電力電容器外殼是否存在起鼓、滲漏、膨脹等等問題，能夠初步判斷出電力電容器是否出現(xiàn)質量問題，如果存在上述問題，還需要進一步檢查膨脹量是否超標，以此來判斷具體的故障。電力電容器在室外環(huán)境下運行時，需要重點檢查電力電容器的防銹漆是否完整，如果出現(xiàn)脫落，要及時涂抹冷鋅，確保防銹漆完好。套管質量檢查同樣是外觀檢查的重要內容，套管檢查的項目主要有清潔度檢查、表面裂紋檢查、放電情況檢查。此外，還需要檢查引線是否存在斷裂、變色、松動、脫落、發(fā)熱等等問題。

室內電力電容器組必須要保證環(huán)境的通風良好，防止室內溫度過高，一般情況下，電力電容器運行環(huán)境溫度需要控制在±40℃之內。

為了確保電容器始終能夠處于最佳的運行狀態(tài)之下、保證工作人員的人身安全，相關工作人員要定期檢查電力電容器接地狀態(tài)，確保接地良好，放電電阻及回路的安全。電力電容器接地之前，需要首先將其中存儲的電流完全放出，電力電容器串聯(lián)或者某個電力電容器與群組電力電容器脫離時，要逐個檢查其放電情況，確保所有的電力電容器內的電荷都被完全放出，以免影響其安全運行。

結束語

總而言之，只有采取積極有效的措施，處理電容器組運行過程中出現(xiàn)的各種問題，才能卻電力企業(yè)電容器組的正常穩(wěn)定運行不受影響。從而為電能質量的進一步提高奠定良好的基礎。

參考文獻：

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