變電站電容器故障檢測與分析

鄒婷婷

摘要：電力的應(yīng)用讓變電站的數(shù)量不斷增多，其中對電容器的應(yīng)用提出更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，，從而促進(jìn)變電站電能質(zhì)量的提升，通過變電站更好地為客戶提供電能需要。基于此，本文就變電站電容器故障發(fā)生進(jìn)行分析，希望可以為電能質(zhì)量的發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞：變電站；電容器；；故障分析

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）12（a）-0000-00

前言：電容器是電力系統(tǒng)中應(yīng)用極為廣泛的重要設(shè)備之一，其對于整個電網(wǎng)的電力建設(shè)具有重要作用。但是，我們也必須認(rèn)識到，電容器在應(yīng)用過程中一旦出現(xiàn)問題，其影響的范圍極為廣泛，甚至?xí)斐烧麄€電力系統(tǒng)的癱瘓。為了更好地提升變電站電容器應(yīng)用質(zhì)量，對其所發(fā)生的故障進(jìn)行檢測，并就其應(yīng)用進(jìn)行分析就顯得極為重要，也是變電站電能質(zhì)量提升的重要路徑。

一、變電站電容器帶電檢測方法

1.耐壓試驗

耐壓測試是檢驗電器、電氣設(shè)備、電氣裝置、電氣線路和電工安全用具等承受過電壓能力的主要方法之一。其主要分為工頻耐壓檢測和直流耐壓檢測兩種形式。在進(jìn)行工頻耐壓檢測時候，其實驗電壓為被檢測設(shè)備額定電壓的一倍或者多倍，并且不得小于1000V。直流耐壓實驗則可以通過泄露電壓數(shù)值、繪制泄露電流—電壓曲線的方式對電力設(shè)備進(jìn)行測試，從而發(fā)現(xiàn)設(shè)備的缺陷。對于電容器來說，一般來說做工頻耐壓檢測的情況更為頻繁，依照電容器容量的不同采用不同的壓力范圍值進(jìn)行檢測。

2.絕緣試驗

絕緣試驗主要是通過絕緣材料的應(yīng)用，以及相應(yīng)的構(gòu)件將電位不等的導(dǎo)體分開，使其沒有電連接以保持不同電位，從而保證帶電部件能夠正常工作。其主要分為絕緣耐壓試驗和絕緣特性試驗兩種。對電容器進(jìn)行絕緣耐壓試驗，能夠了解電容器的最大電壓耐受值，但是因為其結(jié)果可能呈現(xiàn)耐受，也可能呈現(xiàn)擊穿兩種結(jié)果，因此也被成為破壞性試驗。絕緣特性試驗主要是在較低電壓環(huán)境下進(jìn)行的，一般來說對電容器的損害較小，所可能產(chǎn)生的風(fēng)險較小，也被成為非破壞性試驗。電容器需要在出廠前、運(yùn)行中都進(jìn)行相應(yīng)的絕緣特性試驗，從而了解電容器的實際應(yīng)用情況。

3.電容量測量

電容量測量主要是對電容器的容量值進(jìn)行測量，其主要包括專用儀器法、交流阻抗計算法、雙電壓表法。通過專用儀器進(jìn)行電容器電容量測量，具有簡便、快捷、準(zhǔn)確度高、讀值直觀等特點(diǎn)，諸如數(shù)字式電容表、LCR自動測量儀、萬用電橋等都是常用的測量儀器。數(shù)字式電容表主要是通過充放電原理來進(jìn)行電容測量，通過C/V 轉(zhuǎn)換電路將被測電容量轉(zhuǎn)換成為電壓值予以顯示。LCR自動測量儀通過微機(jī)控制，更具數(shù)字化，其性能更高，主要采用阻抗—矢量電壓法原理來進(jìn)行電容量測量。萬用電橋則主要通過交流電橋的原理來對電容器進(jìn)行電容量測量，對電阻、電容、電感等多參數(shù)進(jìn)行測量。

二、變電站電容器故障分析及處理

1.滲漏油現(xiàn)象的分析及相應(yīng)處理

電容器屬于全密封型設(shè)備，電容器密封不嚴(yán)密情況的發(fā)生，主要是由于生產(chǎn)不合格與未迅速開展維修工作造成的。一旦出現(xiàn)密封不緊密的現(xiàn)象，滲漏油就是最為廣泛的問題，就會降低油箱內(nèi)部油質(zhì)量純度，削減其絕緣性能。由于生產(chǎn)工藝存在一定缺陷，不能緊密焊接油箱焊縫與套管連接位置處，容易導(dǎo)致油泄漏情況的發(fā)生。

在焊接套管處螺栓與帽蓋位置處時，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用強(qiáng)度較低的焊接方法，一旦用力過大，就會導(dǎo)致脫落情況的發(fā)生。部分電容器運(yùn)用硬母線連接方法，使螺栓產(chǎn)生受力情況，一旦受力情況發(fā)生變化，溫度也會隨之發(fā)生變化，會對零件與零件之間的連接造成損害。在搬運(yùn)的過程中，如果不選擇適宜的操作方法也會導(dǎo)致焊縫開裂情況的發(fā)生。

為了使以上問題得到順利解決，應(yīng)當(dāng)確保電容器處于正常工作之中，作為相關(guān)檢驗維修人員，當(dāng)注重運(yùn)用多種措施，強(qiáng)化管理工作，注重制定相關(guān)解決策略，確保解決策略的針對性。

2.鼓肚現(xiàn)象的分析及處理

鼓肚現(xiàn)象屬于較為普遍的電容器故障。在電容器工作過程中，溫度變化比較明顯，在設(shè)備內(nèi)部也會產(chǎn)生顯著的物理變化，外殼十分容易產(chǎn)生膨脹或收縮現(xiàn)象。但是當(dāng)設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)局部放電情況時，絕緣油就會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，釋放出大量氣體，內(nèi)部氣壓就會上升，箱內(nèi)壁就會發(fā)生膨脹變形情況，導(dǎo)致鼓肚現(xiàn)象的產(chǎn)生。在鼓肚現(xiàn)象的產(chǎn)生原因中，生產(chǎn)工藝不達(dá)標(biāo)居于主要地位，由于內(nèi)部零件質(zhì)量比較低，不能將電容汽油的絕緣作用充分發(fā)揮出來，在實際使用過程中，當(dāng)場強(qiáng)或電流出現(xiàn)過大情況時，比較容易導(dǎo)致絕緣情況的發(fā)生。因此，在對電容器進(jìn)行選擇的過程中，當(dāng)嚴(yán)格開展相關(guān)進(jìn)貨工作，把控好進(jìn)貨質(zhì)量。

3.保護(hù)動作及其處理

只有將三相電接入，電容器才能開展運(yùn)行工作，當(dāng)電容不相同時，三相電流容易產(chǎn)生不穩(wěn)定情況，導(dǎo)致電容器跳閘情況的發(fā)生，進(jìn)而將整個回路斷開；在部分電容器中，運(yùn)用的是熔斷器保護(hù)，部分故障會熔斷其熔絲。一些人為操作故障，也會導(dǎo)致斷路器跳開情況的發(fā)生。關(guān)于相關(guān)處理措施方面，主要包括：

第一，如果電容器使用時間過長，導(dǎo)致電容值變化情況的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)安排專門人員，定期開展相關(guān)的檢測與維修工作。

第二，為了使三相容量分配更加均勻，在對電容器組進(jìn)行安裝前，應(yīng)當(dāng)科學(xué)計算電容量，將三相誤差降到最低。在對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行安裝的過程中，應(yīng)當(dāng)注重控制相關(guān)運(yùn)行電流，注重對電流誤差進(jìn)行平衡。

第三，為了將電容器的作用最大發(fā)揮出來，應(yīng)當(dāng)注重控制其額定電壓，避免線路電壓出現(xiàn)過高或過低情況。

4.爆炸的原因分析及處理

由于電容器外殼材料承載能力具有一定的局限性，當(dāng)電容器內(nèi)部極間出現(xiàn)游離放電情況時，就會擊穿電容器極間，殼內(nèi)能量就會迅速上升，容易導(dǎo)致爆炸情況的發(fā)生。并聯(lián)電力電容器的放電電流是爆炸產(chǎn)生的主要源泉。

當(dāng)前，隨著生產(chǎn)工藝的不斷健全，爆炸情況的發(fā)生比較罕見。電流熔體的安秒特性非常低，其能量我們將油箱沖破。因為限制故障電流，星形接線電容器組的爆炸情況也極少產(chǎn)生。為了有效防止爆炸情況的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)注重熔絲保護(hù)工作的開展。

5.電容器溫度過高的處理

由于多方面原因的存在，容易導(dǎo)致電容器溫度過高，進(jìn)而產(chǎn)生有關(guān)故障。其主要方面就是當(dāng)線路電壓出現(xiàn)過高情況時，就會將高次諧波流入進(jìn)來，導(dǎo)致電容器電流發(fā)生變化，與額定工作電流相比較，其就會明顯超過額定電流。由于工作環(huán)境的局限性，容易產(chǎn)生電容器溫度過高情況的發(fā)生，會對電容器使用時間造成影響。

通常情況下，當(dāng)氣候與電容器工作效率發(fā)生變化時，電容器環(huán)境溫度也會發(fā)生相關(guān)變化，應(yīng)當(dāng)將溫度計安裝在電容器三分之二高度處，將示溫蠟片粘貼與外殼位置處，安排專門人員定期開展檢查工作。

6.電容器異常響聲及處理

在電容器工作的過程中，一旦發(fā)出特殊聲響，則證明設(shè)備存在故障。根據(jù)所發(fā)出聲音不同，表明所產(chǎn)生的故障也就有所不同，一旦聽見特殊聲響，應(yīng)當(dāng)迅速關(guān)停運(yùn)行設(shè)備，并積極查找故障原因。

為了更好地排除此故障，應(yīng)當(dāng)將電源及電容器上、下刀閘進(jìn)行斷開。倘若設(shè)備中存在熔斷器，應(yīng)當(dāng)將熔絲管取下來。然后開展人工放電工作。應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)規(guī)定與要求，開展相關(guān)放電工作。待放電工作結(jié)束后，將接地線放回至原來位置處。

結(jié)語：

做好電容器檢測和故障排查，不僅能夠延長電容器的使用壽命，更加能夠讓其在工作中發(fā)揮重要作用，能夠減少可能發(fā)生的電力事故故障。因此，相關(guān)人員更加需要對電容器的檢測和故障排除予以重視，讓電容器的高效利用促成變電站的可靠運(yùn)行。

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