电力电容器常见故障原因分析与预防措施研究

发表时间:2021/4/28   来源:《中国电业》2021年第3期   作者:曾跃
[导读] 在电力系统中,电力电容器属于一种很重要的无功补偿设备,它在电力系统中具有十分重要的作用。
        曾跃
        内蒙古自治区呼和浩特供电局  内蒙古自治区呼和浩特市 010050
        摘要:在电力系统中,电力电容器属于一种很重要的无功补偿设备,它在电力系统中具有十分重要的作用。为更好的保障电力电容器的安全稳定运行,介绍了电力电容器的常见故障,分析了故障原因,并针对这些故障原因提出了一系列具体的预防措施,通过综合应用这些措施,能更好的防治电力电容器故障,更好的保障电能的连续稳定供应。
关键词:电容器;常见故障;原因;措施
1、电力电容器常见故障及原因
1.1电容器本体渗漏油
        由于在电力方面电容器是一个具有超大场强、以及大电流的设备,假如其出现了漏油现象,那么将降低绝缘油面,进而大大削弱了绝缘能力,同时还会由于内部存在的压力引发外部潮气入侵,从而导致绝缘电阻阻值降低,因此出现内部元件被击穿的现象。
        经过调研发现引起泄漏现象的主要有如下几个方面:第一,焊接工艺不达标;第二,密封胶垫出现老化;第三,电容外部受损;第四,由于机械应力导致出现套管存在密封不良的现象等。
1.2电容器壳体变形
        电力电容在在正常工作的状态下,随着温度以及电压的变化允许出现一定的膨胀。可是假如当电容内部处于高强度运行状态下,可能会引起局部短路的现象,与此同时绝缘介质往往会分解出大量的气体,从而导致电容内部受到的压力逐渐增加,最终导致电容壳体变形。假如电容一旦出现严重的变形,那么将会导致出现无法修复的现象,最终需要更换。假如电容壳体出现了变形,那么将严重影响内部的绝缘性,从而引起其他电器元件出现损伤。因此,工作人员可以高度重视电容器变形故障问题,假如出现不及时处理,那么将直接导致故障的扩大,从而将会导致出现火灾的现象。
        经过对电力电容器壳体变形进行分析可以看出,主要是由于质量问题。比如电极以及相应的绝缘介质出现质量问题,绝缘油并未有吸气特征,在制造的过程中存在残留杂质等等。
1.3电容器温升异常
        通常情况下,电力电容器温度异常升高主要是由于所处的工作环境或者长期处于高电流下运行。比如由于在设计时电容室不合理以及通风装置设置不合理,那么将直接导致通风散热效果不通畅。当电容器长时间出乎高压状态,那么将会使得自身处于因高电流而出现发热的现象。与此同时,当出现如下现象时也会导致电容器出现温升异常现象比如:第一,电容器介质老化;第二,内部元件故障;第三,绝缘受潮等等。
        同时由于电力电容器温升异常将会引发绝缘介质进一步出现热老化,从而导致介质绝缘强度逐渐降低,更有甚者将会导致电容器内部出现局部故障问题。
1.4电容器套管表面闪络放电
        通常在电力电容器内部元件空间设计相对紧凑,同时在工作的过程中,所处于温度以及电场强度往往比较高,因此其极易将空气中的颗粒吸收,这样将导致套管表面出现聚集性污浊现象。同时在电网谐波以及系统电压的作用下,将会使得套管瓷瓶局部出现沿面电弧放电的现象,假如在套管表面出现较大的污浊度,那么将会在套管沿面闪络放电的现象,更有甚者将导致出现外部对地短路的现象。
1.5电容器声响异常
        电力电容器属于静止无功补偿电器,并且存在机械动作,由此可以看出当其处于正常工作状态下将不会出现任何的声音。当在运行的过程中,假如在其内部出现了异常的声音,那么有可能是由于电容器高能量的放电所致,这时工作人员必须停止其工作。
1.6电容器爆裂
        当电力电容器出现爆炸时,将会造成非常大的损失。通常在内部电容元件发生极间故障时,这时与并联的电容器将会对该电容器进行充放电,假如充电的能力远远超过壳体的承受能力,那么将直接导致爆炸,进而可能引发火灾,因此具有极大的安全隐患。
1.7电容器组连接头发热
        电力电容器工作时处于满负载的情况下,通常情况下,回路中电流相对较大,假如在设计过程中接头接触不良、设计存在问题以及后期维护不到位,那么直接导致设备出现异常发热的现象。假如电容器长期处于该状态下,那么高能量将大会使得电容出现短路的现象。


2、事故预防措施
2.1保证设备制造及安装调试质量
        要想能够有效地提高电力电容器的使用寿命,必须优化其质量,因此在生产的过程中必须高度重视工艺,同时需要严格控制原材料以及生产设备,以及优化过程、产品出厂检验,这样可以从源头上最大限度的优化产品的质量。在安装的过程中应该合理分组,这样可以保证各个电容器达到匹配的状态。与此同时,必须高度重视安装现场验收,同时对其进行调试,这样能够有效地降低故障率。
2.2改善操作和运行方式
        1)在电力电容器运行的过程中,要想对负载实施停送电操作,对于电容而言,必须严格按照“先断后合”的原则操作,而对于各个负载出现以“先合后断”的原则,不能随意改变操作流程。
        2)在恢复电力电容时,必须给予其充足的放电时间。工作人员必须按照相关说明保证电容器组放电完成后,才可以进行合闸操作。假如保护装置跳开了故障电容组,那么必须查明原因,才可以安装电容器组,从而可以有效地防止故障最大化。
        3)为了能够有效地防止电力电容组受到高次谐波的影响,必须依据相应的场所选择电抗率,这样不仅可有效地降低高次谐波,而且可以避免电容组受到合闸涌流的影响,这样可以有效地保证整个电容组能够处于高效的运行状态下。
2.3控制运行环境温度
        要想保证电力电容高效的运行,必须优化自身的运行环境与性能。假如电力电容器处于高温运行状态下,那么需要直接导致介质绝缘性出现严重的损失,大大缩短了使用周期,必须高度控制电力电容所处的环境。对于设置室内的电容器组而言,必须其具有良好的通风性,与此同时还需要设置温控装置。对于处于室外的电容器组而言,需要做到入下几个方面:第一,避免因太阳直射而引发的局部温度过高;第二,必须保证具有良好的通风与散热效果;第三,维护工作人员必须定期对电容器组进行红外测温,这样可以时刻保证其内部介质温度处于设定的范围内,提高电容的使用寿命。
2.4实现设备运行状态在线监测
        可以在电力电容器上设置在线监测装置,这样能够实时得到电容的各种运行参数,这样能够及时发现故障,并且能够对其进行定期维护。
        1) 实现实时在线监测电力电容器的电压,假如电力电容器长时间处于过电压的作用下,将会导致回路出现电流增大的现象,这样将引发电容器处于高温的状态,从而可以导致介质加速老化,从而极易导致电容外壳被电压击穿。我国对电容进行规定,当电容出处于1.lUN电压下工作时,在24h内其最长持续运行的时间应为12h。当处于1.15UN下时,那么在24h内其最长持续运行的时间应为30min,由此可以看出,需要对电力电容器运行过程中,电压的状态进行在线监测。
        2) 实现实时在线监测电力电容器的故障特征,通常主要检测如下几个方面的故障特征信号:第一,介损;第二,电容量;第三,泄漏电流;第四,有功损耗等。主要可以依据该信息对故障进行有效地检验,从而能够有效地避免出现更大的事故。同时,通过对信息的处理可以有效地判断故障的变化趋势,从而可以对潜在的故障预判,与此同时能够有效地找到相应的故障。
2.5加强设备日常运行巡视
        要想保证电容器组能够高效运转,必须加大日常维护的力度。工作人员需要重点检测电容器壳体是否出现了变形、是否出现渗漏油现象,是否存在放电痕迹等等。与此同时需要借助辅助的方式,比如红外测温以及示温蜡片等,这样能够找到热源,进而可以加强对设备的维护,从而大大提高设备的运行效率。
3、结语
        通过分析电力电容器的故障机理、特征以及成因分析等,进而从如下几个方面提出了相应的解决办法:第一,设备及安装调试质量;第二,运行方式;第三,工作温度的控制;第四,采用在线故障监测;第五,日常维护等等,从而可以有效地优化电力电容器组的使用故障率以及提高使用寿命。
参考文献:
【1】李晓飞;张瑜;乔洪涛;张刚毅;张旭超.一起10 kV线路故障引起的并联电容器损坏【J】.农村电气化.?2021(02):22-24.
【2】丁力;邓鑫;王万纯;陈建松.一种双星形并联电容器组单相故障定位方法【J】.电力电容器与无功补偿.?2020(04):66-68.
作者简介:曾跃,1968年5月出生,男,山西大同人,毕业于内蒙古工业大学电力学院,大专学历,三级技师,从事电力技术工作。
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: