10kv并联电容器故障分析及对策

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1、lOkV并联电容器故障分析及对策（广东电网东莞供电局广东东莞523120）摘要：为电力系统提供无功功率，提高功率因数是电力电容器的作用，该设备是不动的无功补偿的电力设备。它的工作原理在于，应用就地无功补偿，能够有效地减少输电线路的输送电流，从而降低线路能量损耗和压降，极大地提高了电能质量，以及设备的使用率。确保无功系统装置安全性和可靠性，对于电网安全运行十分重要。关键词：电容器故障对策一、变电站10kV电容器运行现状东莞供电局变电站，在近几年中，其搭载的无功补偿的10kV并联电容器发生了多起安全故障，这是该局成立至今较少出现的情况。其中，该局变电二部所管辖的62座llO

2、kV和以上变电站的433组10kV并联电容器，在2006年运行中，共出现故障78宗，出现了电容器整组群爆的情况，致使多个电容器木体的遭到严重破坏，还有13宗事故发生电容器外熔丝熔断、中性点避雷器、中性点互感器爆炸的情况，有21宗导致电容器组多个电容器贬值，一般故障44宗。在运行中的500kV莞城站、220kV信垅站、llOkV木井站、满丰站等lOkV并联电容器组在2006年的运行缺陷，损坏严重，问题明显。结合笔者经验，进行综合的分析，中找出引起电容器发生故障原因，制定措施。二、lOkV并联电容器故障原因分析1.谐波方面随着电力电子技术的飞速发展，各种新型用电设备更多地使

3、用，高次谐波对电网影响严重。电力系统受到谐波污染后，对变电站的无功补偿装置造成了影响。东莞电网的谐波问题，2006年运行的电容器故障频发，我们委托广东省电力谐波监测站对我部管辖的61座变电站的lOkVI段母线谐波电压状况进行了测试。结果电压畸变率超标的变电站中，三次谐波占总谐波成份的绝大部分，共有18个变电站三次谐波电压含有率超标，占变电站总数的29%,特别是220kV信垅站三次谐波电压含有率为19.58%。正常情况下，变压器二次侧的三角形接线中流通着三次谐波，其并不能流到电容器组。设计电容器组，采用的是6%电容器组容抗量的串联电抗器，其B的在于可以奋效地控制5次及以上

4、谐波的分量。但在实践工作中，变压器的三角形结线不会将三次谐波全部消除，并且不能够彻底阻止三次谐波通过变压器，这是由于变压器电源侧三相谐波分量的不均衡性决定的。另外，变压器二次侧除电容器外，电力负荷带有谐波发生源，以之前安装的6%串联电抗器对于三次谐波，其依旧呈容性，将进入电容器的三次谐波进行了扩大，由于电容器是容性负载，能与电网上感性设备配合，构成共振条件，又由于其大小与谐波频率成反比，电容更容易吸收谐波共振电流，引起电容过载，造成电容损坏或熔丝熔断。1.电容器保护方面电容器的故障包括内部元件故障、内部极间短路故障、内部或外部极对壳短路故障。10kV电容器保护主要配置有

5、两种，一是以电容器内熔丝或内熔丝为主保护，二是以继电保护为主保护。在我部主要有开口三角电压、过电压、低电压、中性点不平衡电流保护，2006年故障中，由于继电保护方面原因引起、扩大的电容器故障占极少，电容器外熔丝保护原因引起的电容器故障比例很大。我部运行的多数电容器外熔丝中，缺陷亦较为明显，性能不良，造成因电容器内部故障熔断器拒动、误动导致电容器组群爆吋有发生。分析2006年故障，发现因外熔丝质量问题是引起电容器故障扩大的主因，外熔丝的质量问题给电容器安全运行埋下安全隐患。如图所示为电容器外熔丝的结构图，根据我们的分析熔断器存在以下的质量问题。一是铜铰线与熔丝之间压接头面

6、积不能满足运行电流的要求，铜铰线与熔丝之间压接头发热，直接导致熔断器内的消弧管由于高温引起消弧管老化或龟裂。二是熔断器内消弧管质量存在问题，材质较差，易潮老化，消弧管密封性能较差。当熔断器动作后，尾线与树脂管脱离，电弧使消弧管内分解出气体，强力吹火电弧，利用自身弹力将电弧拉长，加大弧阻，使电弧迅速熄火。但由于消弧管内高温引起消弧管老化、龟裂或质量等存在问题后，通过熔断器的运行，由于气体没有在消弧管内出现气压，这就让熔断器在熔断后，不会立即把铜铰线脱离树脂管，电弧也不会马上熄火，使熔断器不会全部熔断，导致重燃现象的发生，只要有一只熔丝起爆，不断连爆，形成了整组电容器群爆的

7、事故。1.电容器质量问题电容器的绝缘电阻存在普遍的偏低、电容器容值与额定值比发生明显变化等问题，同时对电容器容值有变化，外形基本无变化，无瓷套破裂断裂和箱壳鼓肚单台电容器进行解体检査，发现电容器内部分单元存在击穿痕迹。部分厂家电容器的绝缘标准不够，全膜电容器单元奋水份和气泡，以至出现局部放电等情况。2.温升方面的影响由于电容器室设计、安装不合理造成通风条件差或通风系统损坏等问题，电容器正常运行吋产生的温度影响或电容器组长期过电压运行，以及由于附近的整流元件造成的高次谐波电流的影响使电容器过电流等，均可使电容器超过允许的温升。3.曰常的维护