淺談電力電容器的常見故障處理方法與選型

　更新時間：2023-08-22　點擊量：226

【摘要】分析了電力電容器在正常使用條件下的滲漏油、缺油及處理，論述了電容器絕緣不良現象、溫升高、過電壓、外力因素的破壞、瓷瓶表面閃絡放電、外殼變形、爆炸等原因及處理措施，正確掌握電容器各種常見故障相應的處理方法和注意事項。可以延長電容器的使用壽命，減少運行中出現故障的機會，保證電力系統(tǒng)正常的運行。

【關鍵詞】電容器；故障；運行；處理；檢修；防火措施

0引言

電力電容器的種類很多，按照不同的標準可分為不同的類型。按照浸漬液體電介質可分為:電容器油、十二烷基苯、異丙基聯(lián)苯、二芳基異烷苯甲基硅油;按照電容器固體電介質可分為:全電容器紙電介質、全聚丙烯薄膜介質、紙、薄膜復合介質;按照用途可分為:移相并聯(lián)電容器、耦合電容器、串聯(lián)電容器、電熱電容器、均壓電容器、濾波電容器、脈沖電容器、標準電容器等8個系列。不同類型的電力電容器具有不同的用途。

并聯(lián)電容器與負荷或者供電設備并聯(lián)運行,能夠補償電網的無功功率不足，因此,稱為并聯(lián)補償。在電網中安裝并聯(lián)電容器的目的是為了減少線路的無功輸出,提高電網的輸送能力，提高電網的功率因數，降低電能損耗。

1并聯(lián)電容器運行中的故障處理

1.1滲漏油及處理

并聯(lián)電容器滲漏油是一種常見的異常現象,其原因是多方面的。主要有:出廠產品質量不良;運行維護不當;長期運行但缺乏維修，導致外皮生銹腐蝕而造成電容器滲漏油等原因。

電容器金屬外殼的滲漏油，一般發(fā)生在下底部和上蓋邊沿的滾焊焊縫處、上蓋地線端子和注油孔處、銘牌及兩側搬運把手焊接處。電容器運行前應按照標準加熱到75勾并保持2h試驗，檢查有無滲漏油現象。如果有輕微滲漏油可以用錫和環(huán)氧樹脂補焊或者釬焊解決。釬焊時，除上蓋注油孔宜用松香作焊劑外,其他部位可用氯化鋅作焊劑，但量不宜過多，不能用鹽酸、焊錫膏等酸性焊料。裝配式套管的電容器，漏油常常發(fā)生在外瓷套與油箱的結合面處,適當緊固上螺母即可解決，不要輕易拆開套管的外瓷件。若要拆開套管的外瓷件，要用汽油將密封件擦拭干凈,更換耐油膠墊，并涂以環(huán)氧樹脂等膠合劑再行緊固。在打開外瓷件的過程中，要注意防止引線銅心掉進外殼內部。焊接式套管的電容器滲漏油，要進行補焊,補焊時要防止溫度過高引起的銀層脫落。

如果是裂紋微微滲油,可在滲油裂紋處用肥皂嵌入，以便暫時使用;如果已成裂縫，則應該更換電容器。

1.2電容器缺油

電容器缺油時，可用電烙鐵燙下封口的小鐵蓋,將油倒出后進行真空注油。若缺油不多，元件未露出油面，則表明潮氣尚未浸入元件,只需添加合格的油后封口即可，不必進行真空處理。

電容器由于長期滲漏油而缺油者，只要油面不低于元件的頂部,則可由上蓋注油孔處加入經試驗合格的電容器油即可。

1.3電容器外殼變形及處理

電容器外殼變形（即電容器外殼膨脹，稱之為“鼓肚"）在故障中占比例大。一般油箱隨溫度補焊發(fā)生膨脹和收縮是正常現象，但是，當內部發(fā)生局部放電，絕緣油產生大量氣體時，就會使箱壁變形，形成明顯的“鼓肚"現象。造成“鼓肚"的原因一般是由于漏油，或者是電容器使用期已過;或者是產品本身質量差，使產品內部電介質膨脹;比如絕緣紙和鉛箔質量差,浸漬液不是吸氣性的電容器油,又沒有合格的凈化處理條件，加上設計上追求比特性的指標,工作場強選擇較高,這些低質量產品在高場強下運行,使得電容器內部的絕緣（電介質）物游離而分解出氣體或部分元件擊穿電極對外殼放電等原因,使電容器的密封外殼內部壓力變大，導致電容器的外殼膨脹變形。對于電容器運行中故障的征兆，應及時處理，避免事故蔓延和擴大。因此，運行使用前一定要對電容器的產品質量進行嚴格把關。發(fā)生“鼓肚"的電容器不能修復，只能拆下來及時更換新的電容器3。

1.4電容器爆炸的原因及處理措施

運行中電容器爆炸是一種嚴重事故，其原因

1）內部元件發(fā)生擊穿或外殼絕緣擊穿時與之并聯(lián)的其他電容器將對該電容器釋放很大的能量，這樣就會使電容器爆炸以致引起火災。

2）制造工藝不良，密封不良和漏油、鼓肚、帶負荷合閘、溫度過高、通風不良、運行電壓過高、諧波分量大、操作過電壓等也會造成電容器的爆炸。

電容器裝配適當的保護熔絲，其安秒特性就小于油箱的爆炸特性。當電容器發(fā)生短路擊穿時，熔絲將會熔斷切斷電源，避免爆炸，并可防止著火和將鄰近的電容器炸壞。

容值就會減少。長期運行的電容器介質損失角會略有變加，但成倍變長卻是不正常現象。由于只有發(fā)生局部放電和局部過熱才會發(fā)生介質損耗角過大的問題，因此，對這些絕緣不良的產品只能進行更換。

長時間過電壓運行會造成過負荷，溫度變高,使絕緣過早老化擊穿。因此,應限制過電壓運行,長期運行時,一般不允許超過額定電壓。

1.5過電壓及外力因素的破壞

由于開關重燃引起的操作過電壓、系統(tǒng)諧振、套管外絕緣強度不高和清潔工作做的不好，雷擊電容器套管閃絡或避雷器距離電容器超過150 rrlm，起不到防雷作用，都會損壞電容器。不過，總的來說，過電壓對電容器的威脅不大。由于小動物(比如老鼠等)竄人電容器設備的接頭之間，造成短路擊穿，套管短路引起爆炸的事故是時常發(fā)生的。為了防止外力因素的破壞，在接頭周圍安裝適當的保護遮攔(加裝防護罩)是很有必要的。

電容器本身質量差；或者瓷瓶表面積灰太多，產生相間拉弧或對地拉弧等也可造成短路擊穿，從而引起電容器的爆炸。前者的處理方法是更換質量好的電容器，后者則應清理積灰，保證平面無灰塵。

1.6絕緣不良現象的分析與處理

電容器過高的介質損耗角taru5過大會造成絕緣不良現象。電容值的突然變高，可以認為部分電容元器件擊穿短路，因為電容器是由多段元件串聯(lián)組成的，串聯(lián)段數減少，電容才會變高。如果部分元件發(fā)生斷線，電容值就會減少。長期運行的電容器介質損失角會略有變加，但成倍變長卻是不正常現象。由于只有發(fā)生局部放電和局部過熱才會發(fā)生介質損耗角過大的問題，因此，對這些絕緣不良的產品只能進行更換。

長時間過電壓運行會造成過負荷，溫度變高，使絕緣過早老化擊穿。因此，應限制過電壓運行，長期運行時，一般不允許超過額定電壓。

1.7電容器溫升高

主要原因是電容器過電流和通風條件差造成的。例如，電容器室的設計、安裝不合理所造成的通風不良;電容器長期過電流等等。此外,電容器內部元件故障，電介質老化、介質損耗角變大等都可能導致電容器溫升過高。電容器溫升高影響電容器的壽命,也有導致絕緣擊穿使電容器短路的可能。因此,運行中應嚴格監(jiān)視和控制電容器的環(huán)境溫度,如果采取措施后仍然超過運行溫度時，應立即停止運行。

1.8電容器瓷瓶表面閃絡放電

運行中電容器瓷瓶閃絡放電，其原因是瓷絕緣有缺陷，表面臟污。因此,運行中應定期進行清掃檢查，對污穢地區(qū)不宜安裝電容器。

1.9異常聲響

電容器在正常運行情況下無任何聲響，因為電容器是一種靜止電器,又無勵磁部分,不應該有聲音，如果運行中，發(fā)現有放電聲音或其他不正常聲音，說明電容器內部有故障，應立即停止運行。

1.10電容器的檢修

以并聯(lián)電容器為例。他的使用、保護和維護，可根據網絡電壓、功率因數和無功功率進行自動投切電容器,也可以按規(guī)定的時間表進行自動投切或手動投切⑶。

為了保護電容器,應裝設過電壓、過電流和失電壓保護裝置，防止因系統(tǒng)異常而損壞電容器。發(fā)生故障時，應及時檢査出故障，并用參數相近的電容器來取代故障電容器。

應對電容器進行定期停電檢查和清掃電容器的箱殼，淺意套管和接線端處是否松動，檢查各觸點的接觸情況，油漆是否脫落,是否滲漏油及外殼是否變形,并進行必要的處理。

2防止電容器火災的措施

電容器都是充油的。如果電力系統(tǒng)超負荷,溫度過高或者電器元件老化等，電容器容易發(fā)生爆炸引發(fā)火災，勢必會造成電力系統(tǒng)的停電事故。怎樣預防電力電容器火災呢？

電容器的安裝環(huán)境應滿足制造廠規(guī)定的技術條件要求。電容器室是單獨的防火建筑，如果電容器數量不超過20臺,也允許與開關柜在同一個房間內，但電容柜應當單獨排列，不得與開關柜混在一起。電容器室應通風良好，百葉窗應加鐵絲網，以防小動物鉆進去。電容器室不應有窗戶，門應朝北或朝東向開，應能向左右開180。,比較好是鐵門。如果是木質門，應包上鐵皮。室溫不應超過40Y,濕度不得大于80%，而且周圍環(huán)境不得含有對金屬和絕緣有害的侵蝕性氣體、蒸汽及塵埃，不得堆積有易燃易爆物品或雜物。

電容器安裝一般不超過3層。電容器母線對上層架構的垂直距離不小于200mm,底部距地面不應小于300mm；電容器架構間的水平距離不應小于0.5mm,每臺電容器之間的距離不應小于500mm。電容器的銘牌應朝向通道，外殼應可靠接地，應該設置溫度計和貼示溫蠟片,以便監(jiān)視運行溫度。

對電容器進行安全檢查時，要注意以下幾點:

1）檢查溫升情況，如果室溫超過了規(guī)定的限度，就要采取通風降溫措施。聽一聽電容器運行中有無異常響聲；看一看電力電容器外殼有無膨脹鼓起現象；

2）當電容器母線電壓超過規(guī)定電壓的1.1倍或電流超過額定電流的1.3倍以及室溫超過40Y時,電力電容器應該退出運行；

3）電容器容易發(fā)生事故的時段是用電高峰和溫度升高時。因此，在這個時間一定要加強對電容器的巡視檢査。

總之，精心操作，電容器安全運行就有了保證。一旦電容器發(fā)生火災，由于是帶電燃燒，蔓延迅速，撲救困難，危險較大。因此,電容器室內要備用適宜撲救帶電設備的滅火器,如二氧化碳、鹵化烷滅火器等。當然,萬一電容器發(fā)生爆炸火災,應該立即切斷電源，預防觸電。在緊急情況下拉閘斷電時，注意不要帶大負荷拉閘,以免電弧把人燒傷。

3安科瑞AZC/AZCL智能集成式電容器介紹

3.1產品概述

AZC/AZCL系列智能電容器是應用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節(jié)省能源、降低線損、提高功率因數和電能質量的新一代無功補償設備。它由智能測控單元，晶閘管復合開關電路，線路保護單元，兩臺共補或一臺分補低壓電力電容器構成。可替代常規(guī)由熔絲、復合開關或機械式接觸器、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等散件在柜內和柜面由導線連接而組成的自動無功補償裝置。具有體積更小，功耗更低，維護方便，使用壽命長，可靠性高的特點，適應現代電網對無功補償的更高要求。

AZC/AZCL系列智能電容器采用定式LCD液晶顯示器，可顯示三相母線電壓、三相母線電流、三相功率因數、頻率、電容器路數及投切狀態(tài)、有功功率、無功功率、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等。通過內部晶閘管復合開關電路，自動尋找投入（切除）點，實現過零投切，具有過壓保護、缺相保護、過諧保護、過溫保護等保護功能。

3.2產品選型

AZC系列智能電容器選型：