第十五章 電力電容器的試驗(yàn)狀態(tài)診斷

1、 Page 2 第十五章第十五章 電力電容器的試驗(yàn)狀態(tài)診斷電力電容器的試驗(yàn)狀態(tài)診斷 第一節(jié)第一節(jié) 電力電容器的結(jié)構(gòu)及其原理電力電容器的結(jié)構(gòu)及其原理 電力電容器主要由三部分組成：電容器極板、介質(zhì)材料和外殼。電容器極板是導(dǎo) 電良好的金屬材料，電容器的外殼有金屬外殼和絕緣外殼兩種，絕緣外殼最常見(jiàn)的是 電瓷外殼。電力電容器極板之間的介質(zhì)材料，同時(shí)起著儲(chǔ)藏能量和絕緣的雙重作用， 所以要求單位體積（或單位質(zhì)量）所儲(chǔ)藏的能量要大，并且要求損耗小、壽命長(zhǎng)、工 藝性能好。常用的介質(zhì)材料有三類(lèi)：固體介質(zhì)、液體介質(zhì)、金屬化紙和金屬化薄膜。 電力電容器在電力系統(tǒng)中起功率補(bǔ)償和過(guò)電壓保護(hù)等作用，電力電容器按其用途 可分

2、為高壓并聯(lián)電容器、串聯(lián)電容器、耦合電容器、脈沖電容器、直流電容器、斷路 器均壓并聯(lián)電容器、濾波電容器、防護(hù)電容器和標(biāo)準(zhǔn)電容器等類(lèi)型。另外，還有一些 以電力電波通信、高頻保護(hù)、電氣測(cè)量、抽取電能裝置部件等。并聯(lián)電容器和耦合電 容器直接接在高壓輸電線與地之間，長(zhǎng)期承受工頻電壓，并且必須能承受高壓線路上 發(fā)生的過(guò)電壓作用。所謂密集型電容器，其實(shí)是通過(guò)很多電容元件串并聯(lián)組合成的， 各元件一般都有熔絲保護(hù)，某一元容器為基礎(chǔ)，發(fā)展而成的成套裝置，如電容式電壓 互感器、并聯(lián)補(bǔ)償裝置、串聯(lián)補(bǔ)償裝置、沖擊電壓和沖擊電流發(fā)生裝置。 Page 3 并聯(lián)電容器又稱(chēng)移相電容器，是用途最廣、生產(chǎn)量最大、最基本的一種電力電

3、容 器，它廣泛用于提高電力設(shè)備或系統(tǒng)的功率因素；均壓并聯(lián)電容器主要用于斷路器端 口的均壓及增加斷流容量；耦合電容器主要用于電力系統(tǒng)載件損壞并不會(huì)影響整個(gè)電 容器組的正常運(yùn)行，如果把這些電容元件集合在一個(gè)油箱里，這種電容器稱(chēng)為密集型 電容器。容量小的10kV電容器往往采用這種，對(duì)于容量較大的，考慮到體積及運(yùn)輸， 各電容元件并不整合在一個(gè)油箱里。 全密封集合式并聯(lián)電容器，主要用于工頻50Hz或60Hz，額定電壓6kV、10kV、及 35kV的交流電力系統(tǒng)中用來(lái)提高功率因數(shù)、改善電網(wǎng)質(zhì)量、降低線路損耗，充分發(fā)揮 輸變電設(shè)備效能。全密封集合式并聯(lián)電容器主要由電容器單元組成的器身、波紋油箱、 絕緣冷卻油

4、、出線套管、支持絕緣子、壓力釋放閥及溫度控制器等部件構(gòu)成。采用波 紋油箱增大散熱面積、降低產(chǎn)品溫升。內(nèi)部絕緣冷卻油與外部大氣隔絕，避免油的老 化和潮氣的侵入，油體積變化通過(guò)波紋箱壁的伸縮得到充分補(bǔ)償。電容器單元采用內(nèi) 熔絲保護(hù)，可以在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)及時(shí)切除故障元件，使整臺(tái)電容器能繼續(xù)正常運(yùn)行， 提高了產(chǎn)品運(yùn)行的可靠性。由集合式并聯(lián)電容器和高壓真空或六氟化硫斷路器、串聯(lián) 電抗器、氧化鋅避雷器及放電線圈等設(shè)備組成的高壓并聯(lián)電容器成套裝置，具有裝置 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、容量大、占地省、安裝使用方便的優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品為全戶(hù)外式，從而 大幅度節(jié)省了基建費(fèi)用，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 Page 4 其技術(shù)要求包

5、括以下方面： 1、產(chǎn)品使用的環(huán)境溫度類(lèi)別為-40/B。 2、周?chē)缓g性氣體或蒸汽，無(wú)導(dǎo)電塵埃，無(wú)劇烈機(jī)械震動(dòng)。 3、電容器內(nèi)部每個(gè)串聯(lián)組、串聯(lián)段間的電容之差不大于0.5%，三相單元中在任何兩個(gè)線 路端子之間測(cè)得的最大電容與最小電容之比不超過(guò)1.02。 4、電容器的電容偏差不超過(guò)額定值的+5/-0%。 5、在額定電壓下，溫度20時(shí)電容器損耗角正切值，膜紙復(fù)合介質(zhì)tg0.0008，全膜 介質(zhì)tg0.0005。 6、電容器在額定電壓、額定輸出環(huán)境溫度45時(shí)，外殼溫升不大于15K。 7、電容器采用符合標(biāo)準(zhǔn)的絕緣冷卻油，從油箱下部取出的油樣耐壓值不小于45kV， tg0.002。 8、其余符合IEC

6、60871-1:1999高電壓并聯(lián)電容器標(biāo)準(zhǔn)（當(dāng)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)，則執(zhí)行頒 布的最新版本標(biāo)準(zhǔn)）。 Page 5 第二節(jié)第二節(jié) 電力電容器的絕緣試驗(yàn)電力電容器的絕緣試驗(yàn) 一、絕緣電阻測(cè)量試驗(yàn) 1、絕緣電阻試驗(yàn) 電力電容器絕緣電阻的測(cè)量，包括對(duì)兩極板間絕緣電阻測(cè)量，兩極對(duì)外殼的絕緣 電阻測(cè)量，低壓端對(duì)地絕緣電阻測(cè)量和套管對(duì)地絕緣電阻測(cè)量。 測(cè)量?jī)蓸O對(duì)外殼的絕緣電阻目的是檢查電力電容器元件是否整體受潮，電力電容 器套管是否有損壞、有裂紋等。現(xiàn)在試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不要求對(duì)電力電容器進(jìn)行兩極的直流電 壓試驗(yàn)，因?yàn)橹绷麟妷杭佑诙嘣?lián)而成的電力電容器上時(shí)，每個(gè)元件上承受的電 壓主要決定于各元件的直流電阻，當(dāng)其中有元

7、件損耗（如擊穿短路或嚴(yán)重受潮）時(shí)， 電壓將主要分布在其余絕緣良好的電容元件上，這樣如施加直流電壓很高，就可能造 成絕緣良好的元件被擊穿，最后導(dǎo)致整臺(tái)電力電容器的擊穿損壞。由于電力電容器極 間電容量較大，充電時(shí)間長(zhǎng)，而兆歐表的容量相對(duì)較小，測(cè)量過(guò)程中兆歐表指針上升 很慢，如用手搖式兆歐表測(cè)量，其轉(zhuǎn)速難以穩(wěn)定，讀數(shù)困難，所以不測(cè)量?jī)蓸O間的絕 緣電阻，只測(cè)量電力電容器兩極對(duì)外殼的絕緣電阻，屬一般性的檢查試驗(yàn)，除在交接 和定期試驗(yàn)外，在進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)前后均需測(cè)試。測(cè)量電力電容器兩極對(duì)外殼的絕 緣電阻時(shí)，應(yīng)將兩極短接，然后使用2500V兆歐表進(jìn)行測(cè)量，絕緣良好的電力電容器在 室溫下一般大于2000M。

8、當(dāng)絕緣電阻值與過(guò)去測(cè)量結(jié)果比較有明顯下降時(shí)，表明其內(nèi) 部可能受潮或瓷套管有缺陷，應(yīng)引起注意，加強(qiáng)監(jiān)視。 Page 6 測(cè)量結(jié)果采用比較法進(jìn)行分析、判斷。絕緣電阻的判斷標(biāo)準(zhǔn)是：耦合電容器極間 絕緣電阻一般不小于5000 M。小套管對(duì)地絕緣電阻不小于1000 M，并聯(lián)電容器極 對(duì)殼絕緣電阻不小于2000 M。 二、介質(zhì)損耗角正切測(cè)量 測(cè)量介質(zhì)損耗角正切的目的是檢查其他電容器絕緣介質(zhì)的變化情況，據(jù)此可以判 斷內(nèi)部接線是否正確、絕緣是否受潮或存在某些局部缺陷等。測(cè)量電容值和通?？捎?平衡電橋法（QS1、QS3西林電橋）或不平衡電橋法（M型介質(zhì)試驗(yàn)器）進(jìn)行測(cè)量，也可 以采用瓦特表法和電壓電流表法等。對(duì)于

9、耦合電容器和斷路器電容器必須要通過(guò)介質(zhì) 損耗角正切測(cè)量。 規(guī)程和電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（GB50150-91）（以下 簡(jiǎn)稱(chēng)）交接標(biāo)準(zhǔn)中給出了介質(zhì)損耗角正切值的規(guī)定值，但必須著重與該設(shè)備歷年 的值相比較，并和處于同樣運(yùn)行條件下的同類(lèi)設(shè)備相比較，突然明顯增大，即使值未 超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，也應(yīng)該引起注意，并查明原因。 Page 7 表15-1 兩種電容器絕緣比較 在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，儀器會(huì)受到現(xiàn)場(chǎng)磁場(chǎng)干擾，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，甚至無(wú) 法測(cè)量。測(cè)量中可以通過(guò)轉(zhuǎn)換檢流計(jì)的極性開(kāi)關(guān)，分別調(diào)節(jié)電橋達(dá)到平衡，然后求取兩 次的平均值，消除磁場(chǎng)的干擾；消除電場(chǎng)的干擾可以采取提高試驗(yàn)電壓、盡量采用正接 線法

10、接線、在被測(cè)試品上加屏蔽罩以及選取電源相位、改變電源相位等方法使所加電壓 與干擾電壓同相或反相來(lái)消除干擾。 Page 8 在測(cè)量時(shí)應(yīng)注意下列因素的影響： （1）溫度的影響。溫度對(duì)測(cè)量影響較大，隨著溫度的升高而增高，且與絕緣結(jié)構(gòu)和 絕緣狀況有關(guān)，應(yīng)盡量選擇在相近的溫度條件下測(cè)量。 （2）頻率的影響。隨著頻率的增加將出現(xiàn)一個(gè)峰值，這是由于內(nèi)部極化損耗引起的。 （3）電壓的影響。在正常良好的絕緣情況下，一般不隨電壓變化（或略有變化）， 而當(dāng)絕緣油明顯缺陷時(shí)，隨電壓的變化則很明顯，這時(shí)需要認(rèn)真分析原因。 三、交流耐壓試驗(yàn) 規(guī)程規(guī)定，在必要時(shí)對(duì)耦合電容器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，這主要是受試驗(yàn)設(shè)備 的限制，但為

11、保證耦合電容器安全運(yùn)行，不少地方在交接時(shí)增加了交流耐壓試驗(yàn)項(xiàng)目， 收到一定的效果。 進(jìn)行兩極對(duì)外殼的交流耐壓試驗(yàn)，能比較有效地發(fā)現(xiàn)其油面下降、內(nèi)部進(jìn)入潮 氣、瓷套管損壞以及機(jī)械損傷等缺陷。此項(xiàng)試驗(yàn)要求試驗(yàn)設(shè)備容量不大、現(xiàn)場(chǎng)容易實(shí) 現(xiàn)、方法簡(jiǎn)單，因此被試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)列為交接時(shí)的比試項(xiàng)目。一般不作極間交流耐壓，因 為可能使電容器中的絕緣弱點(diǎn)更加發(fā)展，使電力電容器在運(yùn)行中加速劣化。 兩極對(duì)外殼交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表所列，交流耐壓時(shí)間為1min。如出廠試驗(yàn) 電壓與下表不同時(shí)，交接時(shí)耐壓值應(yīng)為出廠值的85%。 Page 9 15-2 電力電容器兩極對(duì)外殼交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 交接標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，只對(duì)并聯(lián)電容器進(jìn)行交流耐

12、壓試驗(yàn)，試驗(yàn)?zāi)康闹饕桥袛嗥浣^緣 等電氣強(qiáng)度，從而檢查出外包油紙絕緣不良和由于油面下降引起的滑閃及內(nèi)瓷套不清潔 等缺陷。 Page 10 第三節(jié)第三節(jié) 電力電容器的電容量測(cè)量電力電容器的電容量測(cè)量 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電力電容器在交接試驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量電容值。另外銘牌不明的亦需 要進(jìn)行電容值的測(cè)量，必要時(shí)還要對(duì)運(yùn)行中的電力電容器測(cè)量電容值，以了解電力電 容器可能存在的缺陷等。測(cè)量電力電容器電容值，有條件時(shí)可用專(zhuān)用儀表，而現(xiàn)場(chǎng)實(shí) 用的方法有交流阻抗計(jì)算法和雙電壓表法兩種。 一、電壓電流表法 電壓電流表法測(cè)量電力電容器電容量，也稱(chēng)交流阻抗計(jì)算法，其試驗(yàn)接線如圖15- 1所示。但外加的交流電壓為 ，流過(guò)唄試電

13、容器的電流為 時(shí)，則 （15-1） 故 （15-2） U I x UCI U I Cx Page 11 式中 試驗(yàn)時(shí)，實(shí)測(cè)電流表值，mA； 試驗(yàn)電源角頻率， ； 試驗(yàn)時(shí)，實(shí)測(cè)的電壓值，V。 圖15-1接線方法 上述方法是建立在電力電容器的阻抗為純電容，而容抗值與電容值和電源頻率有 關(guān)，為保證試驗(yàn)正確，最好用實(shí)測(cè)電源頻率計(jì)算。測(cè)量三相電力電容器時(shí)，仍可按上 述接線進(jìn)行事宜，當(dāng)需知各相電容值時(shí)，可通過(guò)相應(yīng)的測(cè)量和計(jì)算獲得。 I U f2 Page 12 新的電路電容器在制造過(guò)程中如工藝不良，可能會(huì)使電力電容器存在缺陷；運(yùn)行 中的電力電容器在電壓和溫度作用下也會(huì)產(chǎn)生某些缺陷；此外，在進(jìn)行破壞性試驗(yàn)時(shí)

14、， 施加的高電壓也可能使電力電容器內(nèi)部的元件損壞。因此，測(cè)量電容值與出廠銘牌數(shù) 據(jù)相比較，可以發(fā)現(xiàn)一些缺陷。電容值的增大，可能是由于電力電容器內(nèi)部某些串并 聯(lián)元件擊穿所致；電容值的減小，可能是內(nèi)部元件有斷線、松脫所造成的，也可能是 電力電容器因外殼漏油造成嚴(yán)重缺陷使絕緣介質(zhì)性質(zhì)變化所引起。 電容器的電容量變化以百分率C（%）表示為 （15-3） 式中 被試電力電容器銘牌電容值、實(shí)測(cè)電容值。 測(cè)出的電容值可進(jìn)行縱、橫比較，如實(shí)測(cè)值與過(guò)去測(cè)量值、銘牌值比較，耐壓前 后比較，三相之間的比較。 規(guī)程規(guī)定測(cè)得電容值不得超過(guò)出廠值的。 %100 1 12 C CC C 21 CC 、 Page 13 二、

15、雙電壓表法 雙電壓表的原理接線及相量圖如圖所示，根據(jù)相量關(guān)系可推導(dǎo)出計(jì)算公式 從而可以得到 或 式中， 為電壓表 的內(nèi)阻。 用以上方法測(cè)量時(shí)，很容易根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算出單相電容器的電容量，但對(duì)于三 相電容器，則需要考慮不同接線方式的影響。下表分別給出了三角形或星型接線的三 相電容器電容（每相電容分別為 、 、 ）的測(cè)量方法和計(jì)算公式。 2 1 2 1 2 2 1 1 2 1 2 2 2 1 22 1 2 2 1 1 xxx C c CR U C R U U C I UUUU F U U R Cx 1 1 2 1 2 1 F U U R Cx 1 10 2 1 2 1 6 1 R 1 V 1 C

16、2 C 3 C Page 14 表15-4 三相三角形接線的電容器電容量的測(cè)量和計(jì)算公式 表15-5 三相星型接線電容器電容量的測(cè)量和計(jì)算公式 31 CCCA 32 CCCB 21 CCCC 2 1 BCA CCC C 2 2 ACB CCC C 2 3 CBA CCC C 2112 111 CCC 1331 111 CCC 3223 111 CCC 311223122331 233112 1 2 CCCCCC CCC C 231231122331 233112 2 2 CCCCCC CCC C 233123123112 233112 3 2 CCCCCC CCC C Page 15 第四節(jié)第

17、四節(jié) 電力電容器的故障診斷電力電容器的故障診斷 一、電力電容器滲油 滲漏油現(xiàn)象主要是由密封不嚴(yán)或不牢固造成的，電容器是全密封裝置，如密封不 嚴(yán)，空氣和水分以及雜質(zhì)都可能進(jìn)入油箱內(nèi)部，造成絕緣受損，危害極大。因此，電 容器是不允許滲油的。在實(shí)際中，滲漏部位主要是在油箱焊縫和套管處，說(shuō)明這些部 位焊接工藝不良，廠家對(duì)密封實(shí)驗(yàn)沒(méi)有嚴(yán)格要求，不是逐臺(tái)試漏。按一般標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)加 熱到 75 ， 并保持2 小時(shí)的試驗(yàn)，在進(jìn)貨時(shí)應(yīng)嚴(yán)格要求廠家進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)。實(shí)際中 套管滲油的部位主要是根部法蘭、帽蓋和螺栓等焊口。滲漏的原因，有加工工藝問(wèn)題， 還有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和人為的原因。螺栓和帽蓋所采用的焊接，其機(jī)械強(qiáng)度差，螺絲緊力

18、稍 大就會(huì)脫焊；有的變電所用硬母線連接螺桿，使螺栓受力，溫度變化時(shí)也受應(yīng)力，很 容易將螺桿焊口拉開(kāi)；另外搬運(yùn)時(shí)直接提套管以及運(yùn)輸過(guò)程中的搬運(yùn)不慎也會(huì)使焊縫 開(kāi)裂。針對(duì)以上原因，分別對(duì)廠家和運(yùn)行檢修人員采取措施，加強(qiáng)管理，滲漏問(wèn)題就 會(huì)得到解決，輕微的滲漏可以用錫和環(huán)氧樹(shù)脂補(bǔ)。 Page 16 二、絕緣不良的分析及相應(yīng)的處理 這類(lèi)現(xiàn)象是在預(yù)防性試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的，一般情況有以下兩種情況： （1）電容值過(guò)高 在長(zhǎng)期加熱、電壓的壽命試驗(yàn)中，電容值的變化是很小的。電容值的突然增高， 只能認(rèn)為是部分電容元件擊穿短路。因?yàn)殡娙萜魇怯啥喽卧?lián)組成的，串聯(lián)段數(shù) 減少，電容才會(huì)增高。如果部分元件發(fā)生斷線，電容值將

19、會(huì)減少。 （2）另一部分絕緣不良的電容器是介質(zhì)損失角過(guò)大所致長(zhǎng)期運(yùn)行的電容器介質(zhì)損失 角會(huì)略有增加。但是，成倍的增長(zhǎng)卻是不正?，F(xiàn)象。由于只有發(fā)生局部放電和局部過(guò) 熱時(shí)，才會(huì)發(fā)生介質(zhì)損失角過(guò)大的問(wèn)題。因此，我們對(duì)這些產(chǎn)品只能進(jìn)行更換。 電極對(duì)油箱的絕緣強(qiáng)度一般是比較高的，但由于工藝上產(chǎn)生的缺陷，例如：在焊 接過(guò)程中燒傷了元件與油箱間的絕緣紙板，引線沒(méi)有包絕緣，油量不足，采用短尾套 管，從而造成絕緣距離不夠，瓷套質(zhì)量不良等，在試驗(yàn)過(guò)程中都可能發(fā)生放電和套管 炸裂的故障。所以，應(yīng)該加強(qiáng)巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。 Page 17 三、電力電容器爆炸的原因及其處理 爆炸現(xiàn)象在近年來(lái)出現(xiàn)較

20、少，產(chǎn)生爆炸的根本原因是極間游離放電造成的電容器 極間擊穿短路。電容器只要配裝適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)熔絲，其安秒特性就小于油箱的爆裂特性。 當(dāng)電容器發(fā)生短路擊穿時(shí)，熔絲將首先切斷電源，就能避免爆炸的產(chǎn)生，并且可以防 止著火和將鄰近的電容器炸壞。星形接線的電容器組，由于故障電流受到限制也很少 發(fā)生爆炸現(xiàn)象。因此可以肯定，單臺(tái)保護(hù)熔絲是很重要的裝置，其安秒特性配置適當(dāng)， 就完全可以防止油箱爆裂，所以采用星形接線也是很重要的防爆措施。紙膜和全膜電 容器極間短路擊穿的性質(zhì)是有差異的。全紙和紙膜復(fù)合介質(zhì)的電容元件在局部放電后， 絕緣紙?jiān)诟邷叵绿蓟?。由于碳化紙的隔離，會(huì)使放電維持一段時(shí)間，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量 氣體。如果沒(méi)

21、有熔絲的保護(hù)，油箱將會(huì)爆裂。全膜電容器則在放電后，薄膜受高溫的 作用而熔化，使兩個(gè)電極接觸短聯(lián)，而不發(fā)生電弧放電，也不會(huì)產(chǎn)生氣體而引起爆炸。 所以，防爆應(yīng)選用全膜電容器。 四、過(guò)電壓及外力因素的破壞 由于開(kāi)關(guān)重燃引起的操作過(guò)電壓和系統(tǒng)諧振曾經(jīng)損壞過(guò)一部分電容器，經(jīng)過(guò)配套 設(shè)備完善化，這類(lèi)故障已經(jīng)很少發(fā)生。但是，因雷擊而造成電容器套管閃絡(luò)，或避雷 器距離電容器超過(guò)150m時(shí)，沒(méi)有起到防雷作用，也會(huì)損壞電容器。還有，套管外絕緣 強(qiáng)度和清潔等問(wèn)題，也應(yīng)引起我們的重視。不過(guò)總的來(lái)說(shuō)，過(guò)電壓對(duì)電容器的威脅不 大。由于小動(dòng)物竄入電容器設(shè)施，使套管短路引起爆炸的事故時(shí)常發(fā)生，所以安裝適 當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)遮攔是很有必

22、要的。 Page 18 五、運(yùn)行溫度問(wèn)題 環(huán)境溫度對(duì)電容器的運(yùn)行溫度影響很大。有試驗(yàn)表明，當(dāng)溫度升高10，電容器 的電容量下降速度將加快一倍。電容器長(zhǎng)期處于高電場(chǎng)強(qiáng)度和高溫下運(yùn)行將引起絕緣 介質(zhì)老化和介質(zhì)損失角的增大，使電容器內(nèi)部溫升超過(guò)允許值而發(fā)熱，縮短電容器 的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)，在高電場(chǎng)強(qiáng)度作用下導(dǎo)致電容器熱擊穿而損壞。 為了防止電容器因運(yùn)行溫度過(guò)高導(dǎo)致絕緣壽命降低、電容量下降，運(yùn)行中應(yīng)隨時(shí) 監(jiān)視和控制其環(huán)境溫度，盡可能采用強(qiáng)迫通風(fēng)，改善電容器的散熱條件。湖南省夏季 溫度高，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，電容器室內(nèi)溫度經(jīng)常在45左右，即使采取了通風(fēng)措施，也無(wú) 濟(jì)于事。為防止電容器因溫度過(guò)高使內(nèi)部油膨脹而造成

23、電容器的損壞。一般規(guī)定，當(dāng) 周?chē)h(huán)境溫度超過(guò)+30時(shí)應(yīng)開(kāi)啟通風(fēng)裝置；空氣溫度在+40時(shí)，電容器外殼溫度不 得超過(guò)+55；空氣溫度超過(guò)+40時(shí)電容器應(yīng)停止運(yùn)行。 六、高次諧波引起過(guò)電流 電容器對(duì)高次諧波最敏感，它可能在某一頻率下產(chǎn)生諧振，造成諧波電流過(guò)大。 諧波源負(fù)荷和電容器連接時(shí)，當(dāng)電容器的容抗和系統(tǒng)的感抗在某一頻率下正好大小相 等方向相反，而發(fā)生并聯(lián)揩振時(shí)，諧波電流在系統(tǒng)和電容器之間流動(dòng)， 使電容器過(guò)電 流。 要減少這種諧波過(guò)電流可采取以下方法:將電抗器與電容器串聯(lián)，以錯(cuò)開(kāi)諧振點(diǎn)。 串聯(lián)電抗器的電抗值應(yīng)大于電容器的容抗值，即XLnXcn。通常因5次諧波分量最大， 故電容器和電抗器的基本電抗為

24、XL、Xc 時(shí)，則5XL Xc/5， 所以 XL 1/25Xc。串聯(lián) 電抗器的電抗值取電容器容量的4%，一般取6%，以留有余地。 Page 19 1、高次諧波對(duì)電容器的危害 近年來(lái)，隨著大型電弧爐、整流設(shè)備、家用電器等非線性用電設(shè)備的廣泛應(yīng)用， 各種諧波源產(chǎn)生的高次諧波電流注入電網(wǎng)，從而引起電力系統(tǒng)的電壓和電流波形的嚴(yán) 重畸變。這些畸變的電壓和電流將對(duì)電容器造成更大的危害。流入電容器的諧波疊加 在電容器的基波上，如果電容器容抗與系統(tǒng)感抗相匹配構(gòu)成諧振，此諧振對(duì)高次諧波 產(chǎn)生放大作用，致使電容器過(guò)電流和過(guò)電壓，嚴(yán)重時(shí)可引起器內(nèi)部的絕緣介質(zhì)局部放 電，導(dǎo)致電容器鼓肚損壞，甚至使裝置無(wú)法正常投入運(yùn)行

25、。 2、限制高次諧波的措施 對(duì)于電網(wǎng)中影響到電容器安全運(yùn)行的諧波源，應(yīng)通過(guò)諧波測(cè)試及諧波測(cè)試及諧波 響應(yīng)分析找出該諧波源， 根據(jù)諧波源產(chǎn)生的原因采取相應(yīng)的措施。目前，最有效的辦 法是在電容器的回路中裝設(shè)適當(dāng)參數(shù)的串聯(lián)電抗器或阻尼式限流器來(lái)限制電網(wǎng)諧波。 在選擇電抗器參數(shù)時(shí)，避免回路的容抗與系統(tǒng)感抗匹配產(chǎn)生諧振。在電力系統(tǒng)中， 三相電壓波形是對(duì)稱(chēng)的，所以諧波中無(wú)偶次諧波分量，高次諧波主要是奇次分量。在 中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)中，3次諧波不能構(gòu)成回路，因此，只要重點(diǎn)考慮5次諧波分量對(duì)電容 器的影響。考慮到感抗值應(yīng)有一定的裕度，所以一般取可靠系數(shù)為1.21.5。串聯(lián)電抗 值應(yīng)按下式選擇： Page 20 X

26、L =1.5Xc/n2=1.5Xc/52=0.06Xc 式中 XL串聯(lián)電抗器感抗() ； Xc電容器容抗() ； n諧波次數(shù)。 目前，在110kV及以下變電站內(nèi)，通常裝設(shè)4.5%6%的串聯(lián)電抗器或采用小電抗 值的阻尼式限流器方式，使得補(bǔ)償電容器回路的諧波總阻抗呈現(xiàn)感性。此外，它還能 夠限制電容器組的合閘涌流沖擊，減小電容器回路開(kāi)斷時(shí)所產(chǎn)生的過(guò)電壓。 七、開(kāi)斷電容器組引起操作過(guò)電壓 1、操作過(guò)電壓的形成 目前，用于操作10kV電容器組的斷路器多采用真空斷路器，但真空斷路器在合閘 時(shí)觸頭存在彈跳現(xiàn)象，因而容易發(fā)生合閘過(guò)電壓，過(guò)電壓的峰值一般比較低，對(duì)電容 器影響不大。由于電容器操作頻繁，特別是當(dāng)開(kāi)斷電容器組時(shí)，有可能造成電容器重 燃或重?fù)舸┮疠^高的過(guò)電壓。重燃過(guò)電壓一般指的是電弧熄滅后，在工頻