電力電容器的維護與運行管理，如何判斷故障？如何處理故障？

作者：楊天寶

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電力電容器是一種靜止的無功補償設備。它的主要作用是向電力系統提供無功功率，提高功率因數。採用就地無功補償，可以減少輸電線路輸送電流，起到減少線路能量損耗和壓降，改善電能質量和提高設備利用率的重要作用。現將電力電容器的維護和運行管理中一些問題，作一簡介，供參考。

1 電力電容器的保護

(1)電容器組應採用適當保護措施，如採用平衡或差動繼電保護或採用瞬時作用過電流繼電保護，對於3.15kV及以上的電容器，必須在每個電容器上裝置單獨的熔斷器，熔斷器的額定電流應按熔絲的特性和接通時的湧流來選定，一般爲1.5倍電容器的額定電流爲宜，以防止電容器油箱爆炸。

(2)除上述指出的保護形式外，在必要時還可以作下面的幾種保護：

①如果電壓升高是經常及長時間的，需採取措施使電壓升高不超過1.1倍額定電壓。

②用合適的電流自動開關進行保護，使電流升高不超過1.3倍額定電流。

③如果電容器同架空線聯接時，可用合適的避雷器來進行大氣過電壓保護。

④在高壓網絡中，短路電流超過20A時，並且短路電流的保護裝置或熔絲不能可靠地保護對地短路時，則應採用單相短路保護裝置。

(3)正確選擇電容器組的保護方式，是確保電容器安全可靠運行的關鍵，但無論採用哪種保護方式，均應符合以下幾項要求：

①保護裝置應有足夠的靈敏度，不論電容器組中單臺電容器內部發生故障，還是部分元件損壞，保護裝置都能可靠地動作。

②能夠有選擇地切除故障電容器，或在電容器組電源全部斷開後，便於檢查出已損壞的電容器。

③在電容器停送電過程中及電力系統發生接地或其它故障時，保護裝置不能有誤動作。

④保護裝置應便於進行安裝、調整、試驗和運行維護。

⑤消耗電量要少，運行費用要低。

(4)電容器不允許裝設自動重合閘裝置，相反應裝設無壓釋放自動跳閘裝置。主要是因電容器放電需要一定時間，當電容器組的開關跳閘後，如果馬上重合閘，電容器是來不及放電的，在電容器中就可能殘存着與重合閘電壓極性相反的電荷，這將使合閘瞬間產生很大的衝擊電流，從而造成電容器外殼膨脹、噴油甚至爆炸。

2 電力電容器的接通和斷開

(1)電力電容器組在接通前應用兆歐表檢查放電網絡。

(2)接通和斷開電容器組時，必須考慮以下幾點：

①當匯流排(母線)上的電壓超過1.1倍額定電壓最大允許值時，禁止將電容器組接入電網。

②在電容器組自電網斷開後1min內不得重新接入，但自動重複接入情況除外。

③在接通和斷開電容器組時，要選用不能產生危險過電壓的斷路器，並且斷路器的額定電流不應低於1.3倍電容器組的額定電流。

3 電力電容器的放電

(1)電容器每次從電網中斷開後，應該自動進行放電。其端電壓迅速降低，不論電容器額定電壓是多少，在電容器從電網上斷開30s後，其端電壓應不超過65V。

(2)爲了保護電容器組，自動放電裝置應裝在電容器斷路器的負荷側，並經常與電容器直接並聯(中間不準裝設斷路器、隔離開關和熔斷器等)。具有非專用放電裝置的電容器組，例如：對於高壓電容器用的電壓互感器，對於低壓電容器用的白熾燈泡，以及與電動機直接聯接的電容器組，可以不另裝放電裝置。使用燈泡時，爲了延長燈泡的使用壽命，應適當地增加燈泡串聯數。

(3)在接觸自電網斷開的電容器的導電部分前，即使電容器已經自動放電，還必須用絕緣的接地金屬桿，短接電容器的出線端，進行單獨放電。

4 運行中的電容器的維護和保養

(1)電容器應有值班人員，應做好設備運行情況記錄。

(2)對運行的電容器組的外觀巡視檢查，應按規程規定每天都要進行，如發現箱殼膨脹應停止使用，以免發生故障。

(3)檢查電容器組每相負荷可用安培表進行。

(4)電容器組投入時環境溫度不能低於-40℃，運行時環境溫度1小時，平均不超過+40℃，2小時平均不得超過+30℃，及一年平均不得超過+20℃。如超過時，應採用人工冷卻(安裝風扇)或將電

容器組與電網斷開。

(5)安裝地點的溫度檢查和電容器外殼上最熱點溫度的檢查可以通過水銀溫度計等進行，並且做好溫度記錄(特別是夏季)。

(6)電容器的工作電壓和電流，在使用時不得超過1.1倍額定電壓和1.3倍額定電流。

(7)接上電容器後，將引起電網電壓升高，特別是負荷較輕時，在此種情況下，應將部分電容器或全部電容器從電網中斷開。

(8)電容器套管和支持絕緣子表面應清潔、無破損、無放電痕跡，電容器外殼應清潔、不變形、無滲油，電容器和鐵架子上面不應積滿灰塵和其他髒東西。

(9)必須仔細地注意接有電容器組的電氣線路上所有接觸處(通電匯流排、接地線、斷路器、熔斷器、開關等)的可靠性。因爲在線路上一個接觸處出了故障，甚至螺母旋得不緊，都可能使電容器早期損壞和使整個設備發生事故。

(10)如果電容器在運行一段時間後，需要進行耐壓試驗，則應按規定值進行試驗。

(11)對電容器電容和熔絲的檢查，每個月不得少於一次。在一年內要測電容器的tg 2～3次，目的是檢查電容器的可靠情況，每次測量都應在額定電壓下或近於額定值的條件下進行。

(12)由於繼電器動作而使電容器組的斷路器跳開，此時在未找出跳開的原因之前，不得重新合上。

(13)在運行或運輸過程中如發現電容器外殼漏油，可以用錫鉛焊料釺焊的方法修理。

5 電力電容器組倒閘操作時必須注意的事項

(1)在正常情況下，全所停電操作時，應先斷開電容器組斷路器後，再拉開各路出線斷路器。恢復送電時應與此順序相反。

(2)事故情況下，全所無電後，必須將電容器組的斷路器斷開。

(3)電容器組斷路器跳閘後不準強送電。保護熔絲熔斷後，未經查明原因之前，不準更換熔絲送電。

(4)電容器組禁止帶電荷合閘。電容器組再次合閘時，必須在斷路器斷開3min之後纔可進行。

6 電容器在運行中的故障處理

(1)當電容器噴油、爆炸着火時，應立即斷開電源，並用砂子或乾式滅火器滅火。此類事故多是由於系統內、外過電壓，電容器內部嚴重故障所引起的。爲了防止此類事故發生，要求單臺熔斷器熔絲規格必須匹配，熔斷器熔絲熔斷後要認真查找原因，電容器組不得使用重合閘，跳閘後不得強送電，以免造成更大損壞的事故。

(2)電容器的斷路器跳閘，而分路熔斷器熔絲未熔斷。應對電容器放電3min後，再檢查斷路器、電流互感器、電力電纜及電容器外部等情況。若未發現異常，則可能是由於外部故障或母線電壓波動所致，並經檢查正常後，可以試

投，否則應進一步對保護做全面的通電試驗。通過以上的檢查、試驗，若仍找不出原因，則應拆開電容器組，並逐臺進行檢查試驗。但在未查明原因之前，不得試投運。

(3)當電容器的熔斷器熔絲熔斷時，應向值班調度員彙報，待取得同意後，再斷開電容器的斷路器。在切斷電源並對電容器放電後，先進行外部檢查，如套管的外部有無閃絡痕跡、外殼是否變形、漏油及接地裝置有無短路等，然後用絕緣搖表搖測極間及極對地的絕緣電阻值。如未發現故障跡象，可換好熔斷器熔絲後繼續投入運行。如經送電後熔斷器的熔絲仍熔斷，則應退出故障電容器，並恢復對其餘部分的送電運行。

7 處理故障電容器應注意的安全事項

處理故障電容器應在斷開電容器的斷路器，拉開斷路器兩則的隔離開關，並對電容器組經放電電阻放電後進行。電容器組經放電電阻(放電變壓器或放電電壓互感器)放電以後，由於部分殘存電荷一時放不盡，仍應進行一次人工放電。放電時先將接地線接地端接好，再用接地棒多次對電容器放電，直至無放電火花及放電聲爲止，然後將接地端固定好。由於故障電容器可能發生引線接觸不良、內部斷線或熔絲熔斷等，因此有部分電荷可能未放盡，所以檢修人員在接觸故障電容器之前，還應戴上絕緣手套，先用短路線將故障電容器兩極短接，然後方動手拆卸和更換。

對於雙星形接線的電容器組的中性線上，以及多個電容器的串接線上，還應單獨進行放電。

電容器在變電所各種設備中屬於可靠性比較薄弱的電器，它比同級電壓的其他設備的絕緣較爲薄弱，內部元件發熱較多，而散熱情況又欠佳，內部故障機會較多，製造電力電容器內部材料的可燃物成分又大，所以運行中極易着火。因此，對電力電容器的運行應儘可能地創造良好的低溫和通風條件。

8 電力電容器的修理

(1)下面幾種故障，可以在安裝地方自行修理：

①箱殼上面的漏油，可用錫鉛焊料修補。

②套管焊縫處漏油，可用錫鉛焊料修補，但應注意烙鐵不能過熱，以免銀層脫焊。

(2)電容器發生對地絕緣擊穿，電容器的損失角正切值增大，箱殼膨脹及開路等故障，需要在有專用修理電容器設備的工廠中才能進行修理。

什麼無線家庭節電監控系統？

無線家庭節電監控系統（Wireless Home Electricity Energy Monitor and Control system）是在家庭內部建立一個小區域的無線網絡，通過一種感應裝置（感應夾子或者感應插座）感應用電設備的電流或者同時感應電流和電壓，然後通過傳感器通過無線網絡將數據傳輸給監