淺談電力電容器的常見故障處理方法與選型

發布時間： 2023-09-06　　點擊次數： 455次

【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:移相并聯電容器、耦合電容器、串聯電容器、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。

并聯電容器與負荷或者供電設備并聯運行,能夠補償電網的無功功率不足，因此,稱為并聯補償。在電網中安裝并聯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并聯電容器運行中的故障處理

1.1滲漏油及處理

并聯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生膨脹和收縮是正常現象，但是，當內部發生局部放電，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）內部元件發生擊穿或外殼絕緣擊穿時與之并聯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。由于只有發生局部放電和局部過熱才會發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組成的，串聯段數減少，電容才會變高。如果部分元件發生斷線，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。由于只有發生局部放電和局部過熱才會發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,運行中應嚴格監視和控制電容器的環境溫度,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，防止因系統異常而損壞電容器。發生故障時，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。如果電力系統超負荷,溫度過高或者電器元件老化等，電容器容易發生爆炸引發火災，勢必會造成電力系統的停電事故。怎樣預防電力電容器火災呢？

電容器的安裝環境應滿足制造廠規定的技術條件要求。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、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：