薄连群
天津广播电视台
天津市300221
摘要：在整个变电站架构中，电容器为其核心构件，其在电力运行中起到举足轻重的作用。所以，采取切实措施，保障电容器的正常、高效、安全运行，尤为重要。本文首先分析了电容器的运行电压、温度与电流的控制方法，指出了其巡视检查、运行维护方法，探讨了运行中的常见故障及解决思路，望能为此领域实践操作提供些许借鉴。
关键词：变电站；电容器；故障；维护
伴随社会经济的不断发展，各领域用电量逐年增加，这些强有力驱动着整个电力工业的发展与完善。当前，随着电力负荷增长速度的持续加快，电压等级的不断升高，发电厂、电网在具体容量上，也呈现随之增大的态势，电网覆盖范围日益拓宽；在此背景下，便需要采取切实措施，将无功补偿、电压调节、远距离输电等问题给解决掉。针对无功电力而言，其乃是对电压质量造成影响的核心因素，因此，将无功补偿问题有效解决掉，现实意义重大。电容器乃是整个变电站中的关键性设备，具有多种作用，不仅能改善电压品质，补偿无功功率，减少线损，而且还能提高系统功率因数、电网输送能力等。本文就电容器的运行维护及故障处理策略剖析如下。
1.对电容器运行电压及电流进行控制
1.1谐波过电流
伴随非线性用电设备在社会中的不断应用（比如整流设备、电弧炉等），由谐波源所形成的大量高次谐波电流被输送到电网当中，造成电力系统的电流、电压波形出现不同程度的畸变。需要指出的是，对于高次谐波而言，电容器对其尤为敏感，因为高次谐波电压在基波电压上不断叠加，除了会不断增大电容器运行电压的有效值之外，还会大幅增加峰值电压，最终会造成电容器由于过负荷而出现温度升高的情况，受此影响，非常容易发生局部放电损坏；另外，高次谐波电流在电容器基波电流上不断叠加，能够增大电容器电流，升高电容器温度，最终会造成电容器因过热而被损坏。需要强调的是，电容器具有放大电网高次谐波电流的作用，通常情况下，能够把5~7次谐波放大到2~5倍，如果系统参数与谐波谐振频率比较接近，那么此时能够将高次谐波电流放大10~20倍。所以，在实际运行当中，除了要将谐波对电容器所产生的影响考虑在内外，还需要将电容器放大的谐波电流对电气设备造成损坏的情况也考虑在内。
在供电网络系统当中，电源电压当中的谐波与运行电压的升高，通常是同时存在；若使电容器的无功功率小于或者等于额定无功功率的1.35倍，那么云溪某次谐波分量的大小与允许运行电压升高之间往往时彼此制约的。当电容器处于运行状态时，如果从中发现存在比较严重的过电流情况，那么需要及时将原因找出。如果有着过高的运行电压，那么可对变压器分接头急性适当调整，或者是在电压过高时，退出电容器，使其停止运行。
1.2运行电压
当电容器处于运行状态时，其内部的有功功率损耗主要由两部分组成，其一为导体电阻损耗，其二是介质损耗，而对于介质损耗而言，其在整个电容器总有功功率损耗当中的占比通常能超过98%，并且其大小与电容器的温度之间存在紧密关联。有研究指出，电容器当中由介质损失所造成的有功功率损耗（P=ωCU2tanδ），伴随电压值的平方而发生变化，损耗通过向热能转换，而最终会被消耗掉；如果有着过高的电压，那么还易造成热击穿，损坏电容器。
还需说明的是，电容器的运行寿命伴随电压的升高而随之缩短，当处于高场强状态下，绝缘介质会加速其老化进程。所以，针对电容器的运行电压而言，从原则上来分析，与额定电压对等，且被控制在合适范围内，这样才能为电容器的安全运行提供切实保障。
2.巡视检查与运行维护
可从如下方面着手：（1）检查电容器外壳各个部分有无鼓肚、渗漏等情况，膨胀量有无超出弹性许可度（正常热胀冷缩）；如果室外电容器组没有涂抹冷锌，那么还需要对外壳油漆生锈、脱落与否进行细致检查，如果已发生比较严重的生锈或者脱落情况，那么需要即刻涂抹冷锌；检查套管完整、清洁与否，并且还需要对是否存在放电、裂纹等情况进行检查；检查引线连接是否牢固，各个部位是否存在脱落、松动及发热变色等情况。（2）防止电容器遭受雪、油、水等所带来的侵蚀，不能让日光直接照射电容器；针对电容器而言，需要做到通风性好，室内温度应能够较好的满足厂家规定的相关要求，如果没有特殊规定，通常情况下，运行环境的温度应维持在±40℃。（3）电容器停电方面的安全技术：其一将开关断开，把两侧刀闸拉开；其二，放电时间应≥3min，证实没有电后，将接地刀闸推上；其三，避免操作过电压，当变压器、电容器停点或者送电时，不得退出或者投入使用。（4）电容器在运行过程中，如果发出异响，此时，提示内部存在局部放电的情况，需要即刻退出运行。磁瓦，如果电容器出现起火、喷油情况，再或者是套管出现放电闪络、接头温度太高，此时，均需要停止运行。（5）做到电容器的正确投切。在电容器投、退时，需要依据母线电压曲线，借助无功自动投切装置来开展相关操作。在电容器将要投入运行之前，需要对电容器保护在加用位置进行详细检查。一般来讲，电容器开关会出现一种热备用状态，而当真正投入使用后，需要对开关位置以及电流、电压的具体变化情况进行严格检查。
3.运行中的故障及处置
首先，处于运行状态的电容器，如果发生非正常性的异常，提示内部存在局部放电；电容器出现渗油、漏油情况，以及外壳出现膨胀、鼓肚现象，可能是因运行温度、电压太高所引起。对此，需简要即刻退出电容器，找出原因，然后制定具体对策。其次，电容器在运行过程中的电压运行范围。需要强调的是，电容器应能在1.05倍额定电压下维持高质量、高效率运行，并且在一完整昼夜当中，在最高≤1.1倍额定电压下，能够持续运行＜6h；如果周围空气温度＜标准值10℃（标准值为±40℃），电容器能够在额定电压（1.1倍）下维持运行状态。需说明的是，电压升高同样会造成电容器过流。电容器需要能够在过电流情况下（1.3倍），保持正常的运行状态，并且在运行过程中，如果超出规定，需要退出电容器。最后，如果电容器出现着火、喷油等情况，需即刻将设备的电源断开，用沙子或者干式灭火器进行灭火。
4.结语
综上，变电站当中的电容器乃是一种无功功率补偿装置，其对于整个电网运行而言，发挥着重要作用。所以，针对运行人员而言，需要将电压、电流等对电容器使用所造成的影响考虑在内，并且还需要注重其维护、保养工作，以此来促进其使用寿命及运行效率的提升，为电网高效、安全运行提供切实保障。
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