廊坊供电公司 河北廊坊 065000
摘要：电力电容器是电力系统的重要组成部分，随着电力需求的不断提升，电力系统中投运的电容器数量逐渐增加，但由于相关人员管理不当或者其他的技术原因，电力电容器经常会出现电容器内部元件被击穿、密封不良、漏油、电容器爆炸等不良现象，严重影响了电力系统工作人员以及系统运行安全。为此，分析变电站电力电容器运行及维护方法，对于电网的安全有着现实意义。
关键字：电力电容器；运行维护措施
电容器是储存电荷的容器，它可以分为移相、串联、电热、耦合、均压、滤波、脉冲及标准电容器。移相电容器与负荷或供电设备并联运行后，能够补偿电网的无功功率不足，这就称为并联补偿。在电网中安装并联电容器是为了减少线路的无功输出，提高电网的输送能力，改善电网的功率因数，降低电能损耗，因此改善了电网和用户的电压质量。
1.变电站电容器运行维护与故障处理
1.1运行中的电容器的监查
（1）监视电容的工作温度、电压、电流。电容器室温不得超过40℃，电容器本体温度不得超过60℃。电压高于额定电压的1.05倍时电容器可以长期运行，并能在24H中，在最高不超过1.1倍于额定电压（瞬时过电压除外）下运行不超过6H。按照制造厂家的规定，电容器应能在1.3倍过电流的情况下长期工作。电流过大会引起电容器发热。
运行电压过高对电容器安全的影响，一方面使温度增高，甚至导致热不平衡；另一方面使油浸纸绝缘介质长期在高电场作用下产生老化作用，使绝缘强度降低而发生击穿。电压还影响电容器寿命，试验结果发现，电容器寿命与电压的7至8次方成反比。如：电压增高15%，其寿命可能缩短到运行于额定电压时的32.7%―37.5%。因此，要求运行电压在允许范围之内，是保证电容器安全运行的重要措施。至于运行电压低对电容器的影响时会使无功功率大大下降，起不到应起的无功功率补偿作用，不经济，又会使系统因无功不足而进一步加剧系统电压过低，所产生恶性循环将给电力系统带来电压低的许多不利影响。
（2）巡视时要检查电容器有无外壳膨胀、瓷套管破碎、漏油等现象。还要检查接头是否发热，放电装置是否良好，通风装置是否良好等等。外壳膨胀又称鼓肚。当电容器内部产生电晕、穿放电等异常时，油纸绝缘处在高电场下，会引起一系列物理、化学、电气效应不良时，使绝缘老化，使油分解。绝缘油分解时产生大量气体，使箱壳内部压力绝缘油分解时产生大量气体，使箱壳内部压力增大，造成箱壁塑性变形继而外鼓。当然，箱壁外鼓是有危险的，因为它使油面下降，散热条件恶化、绝缘强度降低，进一步引起内部击穿而发生爆破。瓷套管破碎当然使绝缘强度降低，也易酿成事故。漏油将使油面下降，使引线和元件的上端露出油面，也将导致极对箱壳放电或元件击穿。
（3）电容器组应定期停电检查
正常情况下要能对运行时电容器进行进室检查，每年应停电清扫检查2次；对运行时不能进室检查的电容器，每季应进行1―2次清扫检查。主要检查各部接点的接触情况（螺丝的松紧）、放电回路的完整性、接地线的完好程度等，清扫外壳、绝缘子以及支架全的灰尘。还要同时检查断路器和继电保护装置。
事故后对电容器的巡视检查：当电容器组发生断路器掉闸、保护熔丝熔断时，应立即进行特殊巡视检查。对户外的电容器组，遇有雨、雪、风、雷等天气时，也要进行特殊的巡视检查。特殊巡视的项目除上述提到的之外，必要时还要对电容器进行试验。
1.2电力电容器的安全操作
（1）电容器投入与退出
电容器的正常投入与退出：根据电力系统的无功功率平衡情况，按调度规程投、切移相电容器。但当环境温度、电压、电流超过允许值时，为了安全必须退出运行。
电容器在紧急情况下，应立即退出运行。此外遇到电容器爆炸；套管发生严重闪络；电容器喷油；电容器起火；接头过热溶化情况时电容器也应立即退出运行。
全所停电后必须将电容器组断开。全所事故停电，一般出线断路器都断开。如果仅电容器组接在母线上，一旦来电，母线电压可能很高，电容器承受过高电压而威胁其安全。此外，空载变压器投入时，可能与电容器引起铁磁谐振，造成过流或过压。所以，全部停电时，电容器组应断开。
（2）电容器断电后的放电安全技术
电容器从母线上断开后，一定要通过放电电阻或专门的电压互感器放电；电容器引出线之间，以及引出线与外壳之间都要进行放电；电容器放完电后才能接地；在电容器上进行作业之前，一定要进行检验性的放电。
放电过程：是将放电棒搁在电容器的引出线端子上认真地放一段时间；即使电容装置的两侧都接地了，为了防备电容器上还有残留电荷，也还要进行检验性放电，相互并联的各组电容器都必须进行放电。对因故障切除的电容器进行检验性放电时更应特别小心。因对损坏的电容器，总接地装置可能某部分断开起不到接地放电的作用；如果电容装置有联锁装置，应考虑到只有整个装置都接地以后，电容器组防护栏栅的小门才能打开。
2.变电站电容器故障处理案例
2.1故障描述
因某110kV变电站10kV线路接地，10kV电容器保护装置零序过压动作，开关跳闸。待调度拉路成功后，遥合10kV电容器开关，电容器保护装置零序过压保护再次动作，遥合不成。
2.2原因初步分析
（1）因之前其他站也出现过类似故障，首先怀疑电容器组有个别单只电容器击穿或保险烧断；（2）一次电缆、CT、刀闸、接触器等部位存在对地绝缘不良；（3）二次电缆绝缘不良或保护装置故障，造成保护误动。
2.3处理过程
到达现场办理开工手续后，各个班组进行了以下工作：
2.3.1变电检修班
（1）检查电容器组保险，未发现保险熔断；（2）检查电容器、电抗器、放电PT、接触器及两端电缆头、CT、小车开关静触头，未发现异常现象；（3）检查接触器、CT、一次电缆等可能发生一次回路开路的部分，发现一次回路完好；（4）配合电气试验班进行高压试验。
2.3.2电气试验班
（1）对单只电容器进行容量检测，未发现异常；（2）对3组电容器A、B、C三相容量分别进行整组容量测量，未发现异常；（3）对电抗器及放电PT进行直阻测量，未发现异常；（4）对与电容器有关的整个一次回路分段进行全部耐压试验，绝缘良好。
2.3.3二次检修班
（1）核对保护装置定值，对保护装置进行校验带开关，未发现异常；（2）对零序电二次回路进行检查，未发现异常；（3）用保护校验仪在放电PT一次侧加120V电压，从电容器保护装置上读取零序电压值，发现放电PT变比及二次接线的极性均正确。
在以上工作进行过程中，工作人员发现现场电容器组N线接线方式与厂家提供图纸的接线方式不一致：
通过比较不难发现，现场放电PTTV1与TV2的N线短接后未与电容器组C1、C2、C3及放电PTTV3的N线短接。
这样就导致放电PT所测电压并不是电容器组的实际电压，且不能起到给电容器组“放电”的作用。
鉴于之前保护装置能正常运行，现场工作人员分析原因有两条：（1）新安装的放电PT一次阻抗值相差无几，三相放电PT能均衡分压，不平衡电压未出现。而随着运行时间的增加，放电PT的参数势必会发生变化，加之线路接地造成的高压冲击，使得三相放电PT的阻抗不再均衡，零序电压随之产生；（2）、放电PTTV1与TV2之前便已产生零序电压，而两组零序电压方向相反，矢量和很小，使得以零序电压矢量和为判据的保护装置不会动作，但由于各种原因使得放电PTTV1与TV2产生的零序电压夹角不再是180°，这时保护装置就能采到零序电压，导致零序过压保护动作。
通过以上分析，与设计院、厂家沟通，并征得公司同意后，现场工作人员将现场接线方式改为厂家提供图纸的接线方式。工作结束，由工作负责人交待完毕，运行人员一次送电成功。经查看保护装置显示零序电压值3Uo=0.21V，正常。故障排除，问题解决。
3.结束语
电力电容器的安全合理运行，对保证电力系统的电能质量，提高功率因数，减少损耗有着重要意义，因此必须引起注意。只有平时加强巡视检查，保证其工作在正常的工作环境和允许的工作条件下，精心操作，认真维护与故障处理，就能起到其应有的作用。
参考文献
[1]刘海艳.变电站电容器运行维护与故障处理思路构建[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2014，（08）
[2]刘桂华.谈变电站电容器运行维护与故障处理[J].电子制作，2013，（20）