浅谈影响电力电容器安全运行的因素及其选用与维护

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电力电容器大量装设在各级变电站和线路上，是供电网络中的主要设备之一，电容器在电力系统中的主要作用是补偿电力系统的无功功率,提高系统的功率因数,改善电压品质,减少线路的损耗,提高电网输送电能能力。

  1电力电容器选用   在选用电力电容器时，应针对环境、电压、电流、容量、型号选择等以下几个特殊的条件，选用相应的专用电力电容器，这样既能延长电容器的使用寿命，又能节省资金、提供很好经济效益。   1.1变电站无功补偿设备优先选用构架式电容器组，少用集合式电容器的集合式电容器有可能会因内部电容单元击穿而造成三相电容量不平衡，进而导致跳闸，如果出现这种情况，现场检修往往不具备条件，应对的方法一般只能返厂检修或更换新的电容器组，但这样的处理过程时间过长，对系统电压有影响。针对集合式电容器虽然维护量少但一旦出现故障，将造成整组退出运行，影响系统无功补偿的问题，因此，变电站无功补偿设备优先选用构架式电容器组。   1.2对环境的原因直接影响到电力电容器的寿命电压过高与冲击电流对电力电容器是致命损害。所以选用电力电容器时，应向生产厂家提供下列几点情况，这样生产厂家可为用户生产专用的电容器。a.电力电容器设计温度标准45℃，超过45℃对电容器影响很大。在运行环境的温度较高的情况下，普通电容器由于被封闭在柜子里，温度往往更高。这常常会导致电容器在高温状态下发热过度，引起膨胀、漏液。因此，在自然环境较高的情况下，应采用带有温度保险的专用电力电容器。b.在灰尘多、静电多的场合，电容器的选择要求较高。一般的产品在这种环境下，运行寿命短，所以选择电力电容器时应考虑使用抗灰尘、抗静电的专用电力电容器。c.在有些地区电压不稳定，过高或过低，对电力电容器有影响。因此选择电力电容器时，应将电压等级提高，如原先用0.4kV电压等级的可提升至0.45kV，这样可延长电容器的使用寿命。d.电流不稳定对电容器存在致命的伤害。如果冲击电流大，一般的电容器是无法承受的。这种情况下建议使用抗冲击的专用电力电容器就没问题了。   2影响电力电容器安全运行的因素   2.1工作温度与环境温度   电容器工作温度在我国大部分地区可选择-25/B类的电容器,南方湿热地区可选择-25/D类的电容器。在正常工作时,其内部介质的工作温度应低于制造厂家充许的温度,最高不得超过70℃,否则会引起热击穿及鼓肚现象。电容器周围环境的温度变化对电容器的安全运行不容忽视,如果环境温度太高,电容器工作时所产生的热量就散不出去,容易发生热击穿;而如果环境温度太低,电容器内的绝缘油(介质)就可能凝结,也容易发生绝缘击穿,因此,选择符合周围环境温度变化要求的电容器就显得格外重要。   2.2工作电压与工作电流   电容器对电压变化十分敏感,长时过电压会使电容器严重发热,电容器绝缘会加速老化,寿命缩短,甚至发生电击穿或热击穿;电网电压一般应低于电容器本身的额定电压,长期工频稳态过电压不得超过1.1倍额定电压,因此,并联电容器装置应在额定电压下运行,一般不宜超过额定电压的1.05倍,最高运行电压不应超过额定电压的1.1倍。当电容器工作在有铁心饱和的设备(如大型整流器和电弧炉等)“谐波源”的电网上时,运行中就会出现高次谐波,对于n次谐波而言,电容器的电抗将是基波时的1/n,因此,谐波电流会显着增加。谐波电流对电容器非常有害,极易使电容器发热引起击穿,考虑到谐波的存在,规定电容器的工作电流不得超过额定电流的1.3倍,必要时应在电容器上串联适当的电抗(串联电抗器)以抑制谐波电流。   2.3带电荷合闸将引起电容器爆炸   电容器带电荷合闸是不允许的，因为如果合闸瞬间电压极性正好和电容器上残留电荷的极性相反，那么两电压相加将在回路上产生很大的冲击电流，易引起爆炸。所以，电容器组每次重新合闸，必须在断路器断开电容器并放电5min后进行。   3电力电容器的检查与日常维护   为了使电容器故障率下降,就要加强电容器组的巡视检查、日常维护工作。据有关规定及运行实践经验,通过以下措施对电力电容器进行检查与维护：   3.1外壳各部是否渗漏;外壳是否鼓肚,膨胀量是否超过正常热胀冷缩的弹性许可度;室外电容器组未涂冷锌的还应检查外壳油漆是否脱落、生锈,当脱落或生锈较严重时可涂冷锌解决;套管是否清洁、完整、有无裂纹、放电现象;引线连接处,各处有无松动、脱落或断线、发热变色。电容器容量与熔断器容量的配置必须相符等,严禁电容器带病运行。   3.2电容器室要有良好的通风,室内温度应满足制造厂家规定的要求。保证电容器不受油、水、雨、雪的侵蚀不受日光直晒。   3.3运行中电容器出现不正常的异响时,应退出运行。另外,当电容器喷油或起火、接头严重过热、套管严重放电闪络、电容器爆炸时,都必须将电容器停止运行。   3.4电容器停电安全技术要求:a.断开开关拉开两侧刀闸;b.放电后验明无电推上接地刀闸c.为防止操作过电压,电容器与变压器或馈电线路停、送电时,禁止同时投切。   3.5接地应良好,运行中每月应对放电电阻及其回路进行一次检查,确认是否良好。停电检查工作,应严格执行《电工安全工作规程》,电容器接地前应逐相充份放电,星形接线电容器的中性点应接地,串联电容器及与整组电容器脱离的电容器应逐个放电,装在绝缘支架上的电容器外壳也应放电。   3.6正确进行电容器的投切操作。电容器的投入或退出,应根据母线电压曲线或按定值由无功自动投切装置来实现。在投入电容行前应检查电容器保护在加用位置。正常情况下电容器开关处在热备用状态,投入后应认真检查开关位置及电流电压变化情况。   总之，要使低压无功补偿装置真正实现节能降耗、延长供用电设备使用寿命、提高经济效益的目的，就必须真正做到合理选型，以确保无功补偿设备满足具体的使用要求。作为无功补偿装置的使用者和制造者，在关注设备成本的同时，还应该充分考虑装置的性能优劣，从而获得最大的综合经济效益。