变电站电容器的运行维护与故障处理探讨

万里黄崇虎黄鹏超白龙

（国网山东省电力公司检修公司264000）

摘要：电容器是变电站建设中的重要元件之一，这一电力设备直接影响到电力系统运行的可靠性。除此之外，变电站电容器与电网线路损耗以及电压质量等也有一定联系。需要注意的是，变电站电容器运行过程中的故障不可避免。因此，需要从运行维护中提高变电站电容器的使用性能，提升电力设备故障处理的水平。

关键词：变电站；电容器；运行维护；故障处理

一、变电站电容器的运行维护措施

1.1严格检查电容器的外壳，在检查过程中，应对其是否出现渗漏、起鼓、膨胀等进行检查，并按照相关要求对其膨胀量超标与否进行检查，当对室外的电容器的外壳进行检查时，重点检查其防锈漆是否存在脱落的情况，若存在拖的情况，还应采用涂抹冷锌的方法进行处理；与此同时，还应做好套管的检查工作，对其是否存在裂纹和放电以及清洁度高低等进行检查，并在引线检查过程中对引线是否出现脱落、松动、变色、发热以及断裂等情况进行检查，最后应对其电容器和熔断器的容量设计匹配与否进行检查。

1.2为了确保电容器始终处于最佳状态下运行并接地良好，必须对放电电阻与回路进行定期的检查，若需要停电检查时，在检查过程中应严格按照用电检查规范进行，在电容器接地前应充分放电，串联电容器与整组电容器脱离的电容器应逐个放电，装在绝缘支架上的电容器外壳也应进行放电。

1.3应按照母线电压曲线来正确操作电容器的投切。电容器投入前，应对电容器的保护加用位置进行严格检查。电容器开关处于热备用状态说明情况正常，在电容器投人后应对开关处的电流电压变化情况进行严格检查。一是安装电压无功综合控制装置，利用该装置来进行投切；二是由相关运行人员按照相关电压曲线来进行投切。

二、电容器常见故障及处理

2.1电容器渗漏油故障处理

电容器渗漏油是一种常见的故障，一般发生在电容器下底部和上盖边沿的滚焊焊缝处、上盖地线端子、注油孔、铭牌和搬运把手的焊接处。其产生的原因是多方面的，主要包括产品质量较差、缺乏维护，导致外壳生锈、腐蚀，进而造成电容器渗漏油。如果电容器轻微漏油，则可用胶黏剂修补，或用锡和环氧树脂补焊或钎焊，且同时减轻负荷或降低环境温度，但不应继续长时间运行。电容器是一个密封体，如果密封不严，则空气、水分或杂质会渗入其中，进而使绝缘性能下降，甚至导致绝缘击穿。如果发现电容器漏油严重，则应及时退出运行。

在运输或运行过程中，如果发现电容器外壳漏油，则可用锡铅焊料钎焊的方法处理；如果发现套管焊缝处渗油，则可用锡铅焊料修补，但应注意烙铁不能过热，以免银层脱焊。电容器发生油渗漏的部位主要为油箱、套管的焊缝，发生渗漏油的主要原因为焊接工艺不良。

套管上常见的渗油部位包括根部、帽盖和螺栓等焊口，渗漏原因为加工工艺问题、结构设计问题和人为因素。帽盖和螺栓构成主体，如果焊接质量差，则对螺纹紧力稍大就会引起焊缝断裂。如果采用硬母线连接电容器瓷套管，当温度变化时，母线会发生膨胀或收缩，进而使螺杆受力，很容易将螺杆焊口拉开。此外，搬运电容器时，如果采用直接提套管的方法，且运输过程中的包装质量不好，也会使套管的焊缝破裂，引起渗漏。

2.2电容器外壳膨胀故障的处理方法

“鼓肚”在电容器故障中所占的比例最大。在高电场作用下，电容器内部的绝缘（介质）物游离，分解出气体或导致部分元件被击穿。由于电极会对外壳放电等原因，使电容器密封外壳的内部压力增电容器的绝缘介质为油性有机物，电容器在运行过程中，箱体随之热胀冷缩是一种正常现象，但当电容器的箱体密封受损，空气、水分或杂质的侵入使绝缘性能下降时，其内部放电或被击穿，内部产生的大量气体使箱体膨胀。造成箱体膨胀的主要原因包括运行时的过电压和过电流、操作过电压、室温过高和电容器本身的质量问题等。当出现电容器壳体膨胀时，应及时退出运行并排除故障。

电容器油箱随温度变化发生一定的鼓胀或收缩是正常现象，但当内部发生放电时，绝缘油会产生大量的“气体”，进而使箱壁变形。已经形成明显“鼓肚”的电容器不可再次使用，且无法修复，应拆下并更换新的电容器。以往，电容器中采用的绝缘纸和铅箔（或铝箔）的质量差，浸渍液也并不是吸气性的电容器油，没有经过严格的净化处理，加之在设计上追求比特性指标，这样低质量的产品在高电场中运行，容易发生大批电容器“鼓肚”、元件击穿和熔丝动作等故障。经现场调查发现，电容器击穿的部位多在电极的边缘、拐角和引线与极板接触处以及元件出现折叠的部位。这些部位的电场强度或电流密度较高，容易发生局部放电或热烧伤绝缘。因此，在使用前，一定要对电容器的质量进行严格把关。

2.3电容器温度高故障的处理方法

与其他电器设备不同，电容器一般都是在满负荷的情况下长时间运行的，因此，周边环境会对其产生巨大的影响。电容器的电容量与周围温度成反比，温度上升时，电容器的电容量会下降。如果长期处于高温的环境中运行，电容器的内部温度会不断升高，将长期处于发热状态，会严重缩短电容器的使用年限。电容器温度升高的主要原因是电容器过电流和通风条件差。比如因电容器室的设计和安装不合理，导致通风不良；电容器长时间过电压运行，造成电容器产生过电流；整流装置产生的高次谐波易使电容器产生过电流等。此外，电容器内部元件故障、介质老化和介质损耗增大等都可能引起电容器温度过高。电容器温度过高不仅会影响电容器的寿命，也有可能导致绝缘击穿，使电容器短路。因此，在电容器运行时，一方面要注意选用与实际温度相适应的的电容器；另一方面，在电容器的安装和使用中，要注重电容器的通风、散热和辐射情况。

2.4绝缘不良故障的处理方法

可在预防性试验中发现绝缘不良的电容器，其中一部分是因电容值偏高引起的。根据长期加热、加压的寿命试验证明，电容值的变化是很小的。电容值突然增高一般是部分电容元件击穿、短路造成的。因为电容器由多段元件串联组成，串联段数越少，电容值就越高，部分元件发生断线时，电容值会减少。绝缘不良电容器的电介质损失角过大。虽然电容器在长期运行后电介质损失角将略有增加，但成倍增加是不正常的现象。只有在发生放电时，因局部过热才会出现介质损失过大的现象。电极对油箱的绝缘强度是比较高的，但工艺常存在缺陷，比如在焊接过程中烧伤了元件与箱体间的绝缘纸、引线未包好、绝缘油量不足、采用短尾套管、绝缘距离不够和瓷套质量较差等，进而在试验过程中可能发生放电或套管炸裂故障。

结语

综上所述，电容器是一种无功功率补偿装置，它对电力企业的生产经营具有非常重要的意义。在实际应用中，应综合考虑多种因素的影响，为电容器提供必要的运行条件，尽可能地减少电容器中存在的不安全因素。只有这样，才能保证电容器的正常工作，保证变电站在电力工业中继续发挥作用。

参考文献

[1]杨溢.变电站10kV电容器组故障原因分析[J].华中电力，2010，（2）.

[2]刘峰.变电站电容器的安全运行[J].中国新技术新产品，2010，（1）.

作者简介

万里（1988.5—），男，山东泰安人，山东大学工学学士，助理工程师，单位：国网山东省电力公司检修公司，研究方向：变电站运行和维护。