电容器常见故障分析

关键词： 电容器 谐波 感性 电能

电容器常见故障分析（精选九篇）

电容器常见故障分析 篇1

1 电容器的故障及相应的处理措施

电容器从生产到运输、现场安装、调试以及运行过程中都有可能会遇到各种各样的异常现象,如果能及时有效地处理这些异常现象,就能预防、制止事故的发生,进而保障电力设备、电力系统的正常运行。本文就以上各种过程中可能产生的故障及相应的处理措施做简要分析。

1.1 电容器渗漏油

电容器可能在搬运、安装过程中,由于方法不当而造成套管根部受力不均出现裂纹;或在接线时由于紧固螺母用力过大或不均匀导致瓷套根部出现裂纹;在生产过程中由于本身的质量问题或技术问题出现缝隙、裂纹,甚至断裂情况,当出现以上现象时就会导致渗漏油的发生,如没能及时发现而投入运行,就会造成电容器的异常现象。运行中的电容器由于内部温度的变化,可能导致内部压力增大,此时,就有可能产生在密封处的渗漏油现象;当电容器运行时间较长,经历长期的风吹日晒,出现外壳脱漆、锈蚀等现象时,就容易发生渗漏油。电容器出现渗漏油后,内部浸渍剂减少,电容器上部容易受潮,进而会发生击穿等现象。

根据现场实际情况,选择合适的电容器是预防电容器渗漏油的主要措施。

1.2 电容器外壳鼓起

电容器的外壳鼓起往往是由于内部压力过大而引起的,导致内部压力过大的原因是由于内部介质游离而产生气体,或者是因为发生了击穿、放电等现象而产生气体。产生的气体增加了电容器的内部压力,从而导致外壳鼓起。发生以上现象时应及时处理,防止故障扩大。

1.3 电容器爆炸

当电容器发生极间或是极对外壳的击穿、放电等现象时,会由于内部能量急剧增加而导致电容器爆炸,这种爆炸现象通常出现在没有安装内部保险的电容器中。在低压电容器内部大多数装有保护熔丝,因此,低压电容器很少出现爆裂现象。

影响电容器击穿的因素主要是:介质厚度、极板面积、介质表面平整度、介电常数、电压作用时间、温度、电场均匀程度以及湿度。

1.4 电容器发热

当系统有谐波时,谐波电流对电容器带来损害,可能会增大电容器绝缘介质的损耗,导致绝缘快速老化,有时可能会带来热击穿的危险,威胁电容器的安全运行。在有谐波的情况下,电容器电极间的电压有可能达到较大值,此时,电容器内部有放电的危险,威胁电容器绝缘,容易造成电容器发热。

1.5 电容器瓷套外绝缘闪络

在电容器运行过程中,由于缺少清扫和维护而造成污秽过多,在有些污秽严重的地区,容易出现瓷套外绝缘放电、闪络的现象,损坏电容器,甚至导致更为严重的系统故障。当发生雷电过电压时,可能会因为避雷器的防雷保护失效或失去防护,导致套管闪络或放电,给电容器带来损伤。闪络或放电都会使电容器绝缘受到损伤,甚至影响到系统的安全运行。及时清扫电容器、采取对污秽严重区域的防污染等措施,都是解决外绝缘闪络问题的有效措施。

2 常见故障处理及预防措施

(1)当电容器发生放电、爆炸等着火现象时,首先应该切断电源,再进行灭火处理。

(2)当电容器相应的断路器发生跳闸现象时,首先要对电容器进行充分放电,然后再检查相关设备,如果检查没有异常,则可能是电网电压的波动所致,可尝试投运,若投运不正常,则可能是电容器内部发生故障,检查试验每只电容器,直至找出故障原因。

(3)发生熔丝熔断情况时,首先要对电容器充分放电,然后更换熔丝,检查相应设备无其他异常现象后可以试投运,如果试投运不成功,则停电后对每一只电容器检查试验。

(4)电容器运维时应该注重加强巡视,定期进行停电检查工作,主要检查外观情况、是否有鼓包、渗漏油、熔丝异常以及闪络等现象,如有以上情况应及时停电组织处理。

(5)适当控制运行的温度,不得在高于60℃的情况下运行,出现升温现象时应注意通风,若不是通风问题导致的则应查明原因迅速处理异常,不得长时间高温运行。

(6)在电容器安装过程中,加装串联电抗器的方法能有效防止谐波带来的危害,对电容器的安全运行起到至关重要的作用。

3 结语

电容器的安全与可靠直接影响着电网的稳定与否,可通过验收交接严格把关、运行过程中加强巡视维护、异常故障时采取有效措施、做好事故预防工作等措施,避免电容器事故的发生或扩大,提高电网的安全运行水平。

摘要：电容器作为电力系统的无功补偿装置,对系统的安全稳定运行起着非常重要的作用。但是,由于本身质量问题、人为因素及外在因素的原因,电容器故障时常发生,影响电力系统的安全生产。本文结合现场实际,提出电容器常见的故障类型,并总结故障发生原因以及应采取的相应措施。

电容器常见故障分析 篇2

职教电气专业电容器使用的几种常见故障

在电子产品中,电容器是必不可少的电子器件,它在电子设备中有整流器的平滑滤波、电源的退耦、交流信号的旁路、交直流电路的`交流耦合等作用;在无线电工程中,电容器的隔直流和通交流的能力也被广泛利用;利用电容器的充放电特性,可以用电容器组成定时电路、锯齿波产生电路,微分和积分电路以及滤波电路等;在供电网络中,静止并联电容器作为电网无功补偿的补偿元件使用也越来越多;在现代家用电器设备中,由于电器设备均采用单相电动机作动力源,电容器也是必不可少的电机配套元件.

电容器常见故障分析 篇3

一、固定式电容器的常见故障

固定式电容器(一般的电容器和电解电容器)的常见故障主要是短路、断路、容量减退、漏电四种。短路或断路故障有的时候可用眼睛检查,比如引线折断、脱落、松动、断裂、虚焊、漏焊等。有的则必须用万用表测量检查。检查方法可以用都知道的万用表测量电容器容量和漏电电阻的方法。

测量电容器容量法时,不管是一般的电容器还是电解电容器,测量的时候,若表针迅速向右摆起,然后慢慢向左退回原位,一般来说电容器是好的。如果表针摆起后不再回转,说明电容器已经被击穿。如果表针摆起后逐渐退回到某一位置停位,则说明电容器已经漏电。如果表针摆不起来,说明电容器电解质已经干涸失去容量。

用测量漏电电阻法检测的时候,用万用表测量电容器的漏电电阻时用万用表的欧姆档,置万用表于R×1kΩ档,万用表校零后,两表笔分别接在被测电容器的两极上,测一般的电容器,表笔不分极性。表头指针首先向正方向偏转(偏转幅度由被测电容器的容量决定),然后缓缓回复。表针回复静止时所指的阻值,即该电容器的漏电电阻。电容器的漏电越小,其性能也越好。当耦合电容器漏电时,将造成电路噪声大;当滤波电容器漏电时,电源电路的直流输出电压下降,同时滤波效果明显变弱。电容器漏电故障主要出现在一些工作频率比较高的电路中。

二、空气介质可变电容器的常见故障

空气介质可变电容器的常见的故障是定、动片松动,定、动片相碰,定、动片之间有异物等。定、动片松动时可对松动铝片灌注金属胶加固,而定、动片相碰的原因是旋转轴顶轴螺丝松动或是顶轴螺丝与轴接触处的钢珠失落引起的,后者需把钢珠配上,然后慢慢旋紧顶轴螺丝,待两组片的片距相等、不相碰即可,若是定、动片间有灰尘、异物会产生漏电现象,可用酒精或汽油冲洗排除。

三、薄膜介质可变电容器的常见故障

薄膜介质可变电容器的常见故障有定、动片间有杂质,薄膜片磨损,旋转轴空转等,有杂质的话会产生杂音,可以用酒精或汽油擦洗杂质,如果薄膜片磨损会使薄膜介质可变电容器旋转不动,那只能更换新的元件了,而旋转轴空转是由于轴端紧固螺母松脱造成的。

四、电力电容器的常见故障

电力电容器分为串联电容器和并联电容器,它们都具有改善电力系统的电压质量和提高输电线路的输电能力,是电力系统的重要设备。二者常见的故障有渗漏油、外壳膨胀、介质老化等等。电容器外壳渗、漏油不严重时,可在外壳渗、漏处除锈、焊接、涂漆,严重时需要更换电容器。而外壳膨胀、介质老化就要及时更换电容器,避免电容器爆破引起火灾。并联电容器的主要故障形式是短路故障,它可造成相间短路,对于容量不大的高压电容器,可装设熔断器作为相间短路保护,容量较大的高压电容器,可装设高压断路器的过电流继电保护来作为相间短路保护。

可见,各种电容器在使用过程中,都要定期检查,检查电容器壳体是否有积尘等污物存在,并进行认真清扫。检查时应特别注意各联接点的联接是否牢固,是否松动;壳体是否鼓肚、渗(漏)油;电解电容极性有没有接反,是否超过其允许工作电压;有无放电声响或放电痕迹;接头有无发热现象等。若发现有以上现象出现,必须将电容器退出运行,妥善处理,避免不必要的故障和损失。

电力电容器常见故障及处理 篇4

1 电容器熔丝熔断

运行中电容器熔丝熔断,其原因为:①电容器内部故障造成的熔丝熔断;②电容器熔断器安装不规范或熔丝质量不良,造成熔丝过热熔断;③电容器熔丝选择不合理;④电网高次谐波引起过电流造成熔丝熔断。

处理方法:①对相关电容器做好试验检查,不查明原因,不准更换熔丝后强行送电;②注意熔断器安装规范性,选择质量合格的熔丝;③电容器熔丝应按电容器额定电流的1.37─1.50倍选择,检查现有熔丝是否符合要求;④增加站内消谐装置,查找谐波产生的原因,并加以改进。

2 电容器瓷绝缘子闪络放电

运行中电容器瓷绝缘子表面闪络放电,其原因为瓷绝缘子绝缘有缺陷或瓷绝缘子表面脏污。在干燥条件下,污秽物质往往对运行的危害并不显著,但在一定湿度条件下,这些污秽物质溶解在水中,形成电解质覆盖膜,或是有导电性质的化学气体包围着瓷绝缘子,就会使瓷绝缘子的绝缘性能大大降低,使绝缘子表面泄漏电流增加,当泄漏电流达到一定数值时,导致闪络事故发生。

处理方法:①定期进行清扫检查,在污秽地区避免安装室外电容器;②采用各种防污闪涂料保护绝缘子;③增加各种防雨罩保护绝缘子等。

3 电容器外壳膨胀

运行中的电容器外壳膨胀,其原因为电容器内部的绝缘物游离分解出气体或部分元件击穿电极对外壳放电等,使得电容器的密封外壳内部压力增大,导致电容器的外壳膨胀变形。

处理方法:及时更换电容器,防止故障蔓延扩大引发爆炸、火灾等事故。

4 电容器异常声响

电容器在正常运行情况下无任何声响,因电容器是一种静止电器,又无励磁部分,不应该有声音。如果在运行中,发现有放电声或其他异常声音,则说明电容器内部有故障。

处理方法:应立即停止运行,通知检修人员进行检查,查明原因,必要时更换电容器。

5 电容器喷油、起火及爆炸

运行中电容器喷油、起火及爆炸是一种恶性事故,不易发生,但发生后危害严重。一般是因为内部元件发生极间或外壳绝缘击穿时,与之并联的其他电容器将对该电容器释放很大的能量,从而导致电容器喷油起火以致爆炸等。

处理方法:①发生此类故障或事故后,更换电容器;②选择质量可靠的电容器,做好日常运行维护,发现问题及时处理。

最后,在日常运行中,应注意以下情况:

(1)电容器组母线电压超过电容器组额定电压1.1倍,或通过规定的短时间允许的过电压,以及通过电容器组的电流超过电容器组额定电流的1.3倍时,应立即停运电容器组。

(2)电容器组断路器跳闸后不准强送电,须查明原因进行处理后方可送电。

电容器常见故障分析 篇5

电力电容器都是充油的, 如果电力系统超负荷, 温度过高或电气元件老化等, 电力电容器容易发生爆炸引发火灾, 势必会造成电力系统的停电事故。

电力电容器的安装环境应满足制造厂家规定的技术条件要求。电力电容器室最好是单独的防火建筑, 如果电力电容器不超过20台, 也允许与开关柜在同一个房间内, 但电容柜应当单独排列, 不得与开关柜混在一起。电力电容器室应通风良好, 百叶窗应加铁丝网, 以防小动物钻入。电力电容器室不应有窗户, 门应朝北或朝东外开, 应能向左右开180度。最好是铁门, 如果是木质门, 应包上铁皮。室温不应超过40°C, 湿度不得大于80%, 而且周围环境不得含有对金属和绝缘有害的侵蚀性气体、蒸汽及尘埃。不得堆积有易燃、易爆物品或杂物。

电力电容器安装一般不应超过三层。电力电容器母线对上层架构的垂直距离不应小于200mm, 底部距地面不应小于300mm。电力电容器架构间的水平距离不应小于0.5m, 每台电力电容器之间的距离不应小于50mm。电力电容器的铭牌应朝南通道, 且外壳应可靠接地。应该设置温度计和贴示温度蜡片, 以便监视运行温度。

对电力电容器进行安全检查时, 要注意以下几点。检查温升情况, 如果室温超过了规定的限度, 就要采取通风降温措施。听电力电容器运行中有无异常响声, 查看电力电容器外壳有无膨胀鼓起现象。当电力电容器母线电压超过规定电压的1.1倍或电流超过额定电流的1.3倍以及室温超过40°C时, 电力电容器应退出运行。

电力电容器最容易发生事故的时间是用电高峰和温度升高时。因此, 在此时间一定要加强对电力电容器的巡视检查, 这样电力电容器安全运行就有了保证。一旦电力电容器发生火灾, 由于是带电燃烧, 蔓延迅速, 扑救困难, 危险较大。因此, 电力电容器室内要备用适宜扑救带电设备的灭火器, 如二氧化碳、卤化烷灭火器等。如电力电容器发生爆炸火灾, 应该立即切断电源, 预防触电。在紧急情况下拉闸断电时, 注意不要带大负荷拉闸, 以免电弧伤人。

2 防止电容器爆炸的技术措施

禁止使用重燃率极高的SN12-10少油开关切合电容器组 (可更换为SM10-10, ZN-10开关) 。采用氧化锌避雷器保护, 可作为防止电容器内部元件击穿的防线。对有两组及以上电容器进行相互合切时, 必须加装串联电抗器。电容器组尽可能采用中性点不接地的双星形接线, 并采用双Y零流平衡保护。定期测量电容器的电容量, 一旦发现变化较大, 立即退出运行。

虽然电力电容器在使用过程中很容易引发火灾。但是, 只要加强预防, 严格按安全规程操作, 火灾事故完全可以避免。装设可燃性介质电容器的电容器室, 其耐火等级不应低于二级, 室内应有良好的通风, 保证室内温度低于45°C, 并采取防雨雪的措施。电容器可以分层安装, 但层与层之间不得有隔板, 以免妨碍通风。电容器室严禁使用木板、油毛毡等易燃材料, 不应装在潮湿、多尘、高温、腐蚀及长期受振动的环境里运行, 当采用油质电容器时, 电容器室建筑物的耐压等级要求为:额定电压为1k V以上时不低于二级;额定电压为1k V以下时不低于三级。

传统的电容器检测方法有断电、离线, 影响电网的供电质量, 并且测量结果是静态的, 而电容器故障是随机的。采用电容器实时监控系统通过检测流过电容器的电流、容量及介质损耗正切值来判断电容器是否有故障, 由于电容器和介质损耗角的变化是放电积累到一定程度的结果, 一般滞后于故障, 而局部放电是电容器普遍故障的前兆。因此, 可以通过采用实时监控电容器局部放电的先进技术, 能够及时地发现电容器故障, 有效地防止事故发生。

定期校验电容器保护的可靠性, 以及对电容器组校验工作规范化。例如, 对电容器的电容量和熔断器的检查, 每个月不少于一次, 在一年内要测量电容器的损耗正切角2-3次, 目的是检查电容器的可靠性。对无熔丝保护的电容器应根据具体情况, 采取分组熔丝保护、双星形接线的零相电流平衡保护、双三角形接线的横差保护、单三角形接线的零序电流保护。

电容器投入运行前, 必须进行接线检查和交接试验, 试验合格后, 方可投入使用。减少投切次数, 采取电容器组循环投切, 同时延长自动补偿装置控制器的延时时间间隔, 从而减少投切次数, 使得每组电容器的投切每年不超过5000次。在有电容器补偿的变电所送电时, 先合各路出线开关, 后合电容器开关。停电时, 先拉开电容器开关, 后拉开各路出线开关。

电容器运行操作人员应建立日常巡视检查、定期停电检查和特殊巡视检查制度, 要填写检查记录, 注意观察电力电容器运行的电压、电流和环境温度不得超过制造厂家规定的范围。检查时发现电容器外壳有膨胀、漏油、渗油, 或者箱壁产生棱角、严重凸出、产生异响, 都应立即停用, 防止电容器爆炸起火。

3 电容器故障诊断及排除方法

3.1 电容器渗漏油

保养不良, 使外壳油漆剥落。应仔细检查渗漏油部位后, 先清除该部位残留的漆膜, 再重新涂漆, 并提高油漆的质量, 使用中及时补漆。

在搬移过程中将瓷套管与外壳交接处碰伤, 产生裂纹。应严禁提拿瓷套附近;旋紧触头栓时用力过猛而扭伤接头, 造成瓷套管焊接处损伤, 应改进接线结构, 消除硬接线机械应力, 接线时不能扳摇瓷套管, 拧紧螺母时勿用力过猛。若在裂纹部位只有轻微的渗油而不漏油, 可在渗油部位处嵌入肥皂, 暂时继续使用。若出现裂纹, 可用锡铅焊料焊补, 但勿使焊料过热以免瓷套管上银层脱落。若裂纹严重, 无法修补时, 应更换电容器。

日光暴晒, 温度变化剧烈。应采用相应的措施, 尽量防止暴晒。

电容器本身有缺陷。应该更换质量好的电容器。

介质劣化, 造成损耗增大而发热, 使内部压力增加。应合理选择介质, 一般常用密度极高的电容器纸和介电常数较大的浸渍剂。

3.2 外壳膨胀

介质内部破坏产生局部放电, 使介质产生气体, 体积膨胀。

电容器外壳变形 (即电容器外壳膨胀, “鼓肚”) 在故障中占比例最大。一般油箱随温度变化发生膨胀和收缩是正常现象, 但是, 当内部发生局部放电, 绝缘油产生大量气体时, 就会使箱壁变形, 形成明显的鼓肚现象。或部分元器件击穿或极对壳击穿, 使介质产生气体, 造成外壳膨胀。造成鼓肚的原因一般是由于漏油, 导致空气进入, 使内部电介质膨胀;或者是电容器使用期已满, 或产品本身质量差。比如绝缘纸和铅箔质量差, 浸渍液不是吸气性的电容器油, 又没有合格的净化处理条件, 加上在设计上追求比特性的指标, 工作场强选择较高, 这些低质量产品在高场强下运行, 使得电容器内部的绝缘 (电介质) 物游离而分解出气体或部分元件击穿电极对外壳放电等原因, 使电容器的密封外壳内部压力增大, 导致电容器的外壳膨胀变形, 极易造成鼓肚现象和元器件击穿、熔丝熔断的故障。对于电容器运行中故障的征兆, 应及时处理, 避免事故蔓延和扩大。

对运行中的电容器应进行外观检查, 发现外壳轻微膨胀时应采取措施, 膨胀严重的应立即退出运行, 以免发生爆炸。对鼓肚的电容器严禁用降压的方法继续使用, 因为内部击穿处会不断产生电弧, 使体积更加膨胀而导致电容器爆炸。因此, 运行使用前一定要对电容器的产品质量严格把关。发生鼓肚的电容器无法修复, 也不能继续使用, 必须更换合格的电容器投入运行。

3.3 电容器爆炸

电容器内部故障防护不完善。应完善电容器内部故障防护。对于高压电容器组总容量不超过100k VAR时, 可安装跌落式熔断器。总容量为100-300k VAR时, 可安装断路器进行保护。但电容器采用熔断器保护时, 熔体的额定电流不超过电容器组额定电流的1.5倍。

无熔体保护。对于无熔体保护的高压电容器, 应根据具体情况, 采用内部故障防护式, 有分组熔体保护、双Y形接线的零相电流平衡保护、双三角形接线及单三角形的零序电流保护。

电容器的运行管理制度不完善。应加强电容器补偿装置的运行管理和维护, 进行定期检查和巡视, 发现元器件故障及时排除。

另外, 还应做到以下几点。电容器室应符合防火要求, 室内不得使用木板、油毛毡等易燃材料。在电容器室附近配备四氯化碳灭火器消防设备, 如遇电容器爆炸起火, 应先切断电源。尽快制止火灾蔓延, 严禁用水灭火。

运行中电容器爆炸是一种恶性事故, 一般在内部元件发生极间或外壳绝缘击穿时与之并联的其他电容器将对该电容器释放很大的能量, 这样就使电容器爆炸以致引起火灾。

产生爆炸的主要原因是极间游离 (或者内部游离) 放电造成的电容器极间击穿短路。电容器装配适当的保护熔丝, 其安秒特性就小于油箱的爆炸特性。当电容器发生短路击穿时, 熔丝将会迅速熔断, 从而切断电源, 避免爆炸, 防止着火将邻近的电容器炸坏。

制造工艺不良, 内部元件击穿;电容器对外壳绝缘损坏;密封不良和漏油;鼓肚;带负荷合闸;温度过高, 通风不良, 运行电压过高, 谐波分量大, 操作过电压等也会造成电容器爆炸。

星形接线的电容器组, 由于故障电流受到限制很少发生爆炸现象。单台保护熔丝是很重要的保护装置, 其安秒特性配置适当即可防止油箱爆裂, 因此, 采用星形接线也是很重要的防爆措施。纸膜和全膜复合介质的电容元件在局部放电后, 绝缘纸在高温下碳化。由于碳化纸的隔离会使放电维持一段时间, 这时会产生大量气体, 如果没有熔丝保护, 油箱将会爆裂。全膜电容器则在放电后薄膜受到高温作用熔化, 使两个电极接触连接。而不发生电弧放电, 也不会产生气体引起爆炸, 因此为了防爆应该选用全膜电容器。

当电容器发生爆炸时, 必须更换新的相同型号的电容器。

3.4 电容器温度过高

主要原因是电容器过电流和通风条件差造成的。例如, 电容器室的设计、安装不合理所造成的通风不良;电容器长期过电流等等。此外, 电容器内部元件故障, 电介质老化、介质损耗角增大等都可能导致电容器温升过高。电容器温升高影响电容器的寿命也有导致绝缘击穿使电容器短路的可能。因此, 运行中应严格监视和控制电容器的环境温度, 如果采取措施后仍然超过运行温度时, 应立即停止运行。环境温度过高, 电容器布置太密, 可粘贴示温蜡片或用温度计及早测出温升, 改善电容器所在场合的通风条件, 可增大电容器间的散热间隙。

频繁切合, 使电容器反复涌流作用, 应减小通断次数, 在线路停止使用时切断电容器。

长期过电压运行, 造成过载。应更换电压较高的电容器。

高次谐波电流影响, 应加装串联电抗器。

触头螺栓松动, 应在停电时紧固螺栓。

电介质老化, 损耗增大, 应停止使用并进行更换。

内部部分串联组被击穿使电容量增大, 应更换电容器。

3.5 瓷套管破裂、外部损伤或搬运时碰撞

应在搬运时妥善包装、保持电容器直立、轻搬轻放, 防止碰撞瓷套管。瓷套管破裂时应更换, 外壳损伤而渗漏油的可补焊, 损伤严重应报废处理。

3.6 验收试验击穿

电容器本身有缺陷或损坏, 应更换电容器, 损坏不严重可进行修理。

试验电压过高或持续时间过长, 应严格按规定的数字试验。

测量电压的方法错误, 应严格按规定的数字试验。

3.7 电容器内部有异常响声

电容器在正常运行情况下无任何声响, 因为电容器是一种静止电器又无励磁部分, 不应该有声音。

如果电容器在运行中发现有“吱吱”或“咕咕”声, 则是由于电容器内部有局部放电现象。这是电容器内部绝缘崩溃的先兆, 应停止运行, 找出故障电容器并进行更换。

3.8 瓷套管表面放电闪络

电容器在运行时, 由于缺乏清扫和维护, 其瓷绝缘子表面因污秽可能引起放电, 原因是瓷绝缘有缺陷, 表面脏污。对运行中的电容器组, 应进行定期清扫检查, 在污秽严重地区, 还应采取有效的防污措施, 或者不安装电容器。

3.9 运行中电容器过电流

运行中的电容器出现过电流是出于过电压或高次谐波引起的。根据规定, 电容器可在1.3倍额定电流下运行。由于允许电容器的电容值有±1.3%的误差, 因此, 实际的允许过电流可达到1.4倍额定电流。若电容器组的电流超过允许值, 应将电容器组从网络中断开, 并采取相应的措施, 排除故障后才能继续运行。

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电容器常见故障分析 篇6

1 影响电容器运行的因素

电容器除了生产质量要过关以外, 运行时还受到许多外界因素的影响, 如电压、电流以及外界温度等。其中伴有闪电的阴雨天、人为地操作不当、运行方式的调整都会导致电压忽高忽低, 非常不稳定;电流的变化一般是由于一些谐波的介入, 导致线路中可用电阻的变化。电容器存在的故障问题, 为工业生产和人身安全埋下了隐患。

1.1 工作电压

工作电压的不稳定很大几率导致电容器出现故障, 尤其是电压过大, 超出一定范围需要马上断开回路, 否则会造成整个线路的瘫痪。

1.2 工作电流与谐波

工作电流的激增原因一般分为三种情况:一是线路电压的升高或特殊负荷的接入, 使得电容器的工作电流瞬间变大, 超出承载范围;二是一些谐波、非正常频段波的介入, 引起线路中出现过电流, 对电容器损害非常大;谐波主要是由谐波电流源产生, 一般在非线性设备上比较常见;三是由于基波过电压和谐波过电流一起引发的电容器故障。

1.3 环境温度

电容器的正常运行对外界环境要求比较严格, 温度不适中会引起不同级别的故障。电容器长时间的工作产生大量的热, 造成自身温度过高, 电容器内部元件极有可能烧毁, 造成线路瘫痪;而如果环境温度太低, 电容器内的油的活性无法被激发, 失去绝缘作用, 轻易就被线路中的高压电流所击穿。

2 电容器常见故障分析及应对策略

2.1 对渗漏油现象的分析及相应处理

电容器是全密封设备, 实际生产的不合格或者使用时没有及时维修, 很容易造成电容器密封不严的现象。而密封不牢固出现最普遍的故障就是渗漏油, 使得油箱内部的油质量不纯, 绝缘能力大大减弱, 危害极大。由于生产工艺的不完善, 油箱焊缝和套管处的焊接不牢固, 很容易造成油泄漏。

套管处螺栓和帽盖的焊接属于低强度式的机械焊接, 施加的力稍微大些就会造成脱落;有的电容器采用硬母线连接的方式, 使螺栓受力, 温度变化伴随着受力情况也发生变化, 很容易破坏零件之间的连接;另外搬运时操作不合适也会使焊缝开裂, 例如直接提套管、运输过程颠簸等。

为解决以上情况的发生, 从而保证电容器和正常工作, 检修人员应采取措施, 加强管理, 对不同渗漏问题提出针对性的策略。

2.2 鼓肚现象的分析及处理

电容器所有故障中, 鼓肚现象属于最为常见的一种。电容器工作时, 温度会发生很大的变化, 设备内部发生剧烈的物理变化, 外壳很容易发生膨胀或收缩, 这也实属正常。但当内部发生局部放电, 绝缘油发生化学反应, 产生大量气体, 箱内气压升高, 箱壁膨胀变形, 形成明显的鼓肚现象。鼓肚现象的发生主要是由于生产工艺不合格, 一些内部零件质量差, 电容器油起不到绝缘效果, 另外工作场强要求严格, 普通的车间生产很难达到标准, 这样生产出来的电容器, 在实际应用中, 电极边缘、拐角和引线与极板接触处, 场强和电流过大很容易击穿熔丝或过热烧伤绝缘。此外, 过电压很容易造成线路中的局部放电现象, 对电容器损坏相当大。所以选取电容器一定要把好进货关, 避免因鼓肚而减少电容器的使用寿命。

2.3 保护动作及其处理

电容器的运行需要接入三相电, 电容的不同很容易造成三相电流不稳定, 使电容器跳闸而断开整个回路;一部分电容器采用的是熔断器保护, 一些故障的发生使熔断器熔丝熔断;人为操作不当, 致使电容器产生过电压, 触动保护保护装置, 跳开断路器。因此, 应对不同情况的保护动作, 可以采取相应的处理办法:

(1) 电容器使用久了, 电容值会发生改变, 要派专业人员定期检测与维修。

(2) 为解决三相容量分配不均的现象, 在安装电容器组之前, 对电容量要进行有效地计算, 使三相误差不超过某一相电容量的5%;装有继电保护的装置, 对运行电流都有一定的限制, 最初调试时应平衡电流误差, 减少保护装置的运行次数;为避免类似情况的在发生, 应测量电容器极对外壳绝缘电阻, 大小不应不低于2000MΩ。

(3) 电容器只有在额定电压下, 才能最大限度发挥其功能。线路电压过高、过低, 电容器都达不到预定的效果, 时间久了, 还会造成电容器损坏, 减少其使用寿命。

(4) 采用熔断器作电容器保护时, 对熔体的材料选择要慎重, 一般熔体的额定电流不应超出电容器额定电流的30%;高次谐波和涌流对电容器影响非常大, 在上电容器上安装串联电抗器, 可以有效解决类似问题。

2.4 爆炸的原因分析及处理

电容器外壳材料的机械韧度比较适中, 承载能力有限, 当电容器内部极间游离放电, 电容器极间被击穿, 壳内能量瞬间升高, 很容易冲破外壳造成爆炸。爆炸的能量源泉是并联的电力电容器的放电电流。此时, 保护装置运行, 避免引发线路中其他电容器的爆炸, 引发一连串事故的发生。

近年来, 由于生产工艺上的完善, 电容器很少出现爆炸现象。电容器配备相对应电流的熔体, 其安秒特性就会非常小, 能量不足以冲破油箱。由于故障电流受到限制, 星形接线的电容器组也很少发生爆炸现象。我们可以看出熔丝保护对电容器的正常运行有着很大的作用, 只要其配置适当, 安秒特性小雨爆裂特性, 就能有效防止爆炸现场发生。另外, 纸膜和全膜电容器的极间击穿短路引发原因相同, 但是工作原理却是不同。局部放电后, 绝缘纸在高温下碳化, 绝缘性能减弱, 且会产生大量气体, 冲破油箱, 发生爆炸。在高温下, 全膜电容器的薄膜开始熔化, 两端电极隔着薄膜家畜, 不会产生放电和化学反应, 更不会引起爆炸, 所以全膜电容器具有防爆功能。

2.5 电容器温度过高的处理

很多原因都会导致电容器温度过高而引发故障。其主要原因是由于线路电压过高, 造成高次谐波的流入, 使电容器电流超过额定工作电流。另外, 由于工作环境的限制, 电容器介质损耗、不断老化, 导致电容器温升过高, 进而影响其使用寿命。

一般来说, 气候变化和电容器工作效率的大小都会造成电容器室的环境温度发生变化, 应在电容器高度的2/3处 (散热条件最差处) 装设温度计, 外壳处粘贴示温蜡片, 指派专门人员定期观察, 温度异常时, 采取必要的通风、降温措施, 调节环境温度, 保证电容器的正常运行。

2.6 电容器异常响声及处理

假如电容器工作时发出特殊响声, 说明设备已经出现了故障。如运行时伴有“滋滋”声, 则表示极板尖端在放电。而“咕咕”声是设备发出的危险警报, 表明电容器外部或内部有局部放电, 极板马上被击穿, 因此立即停止运行, 查找原因。

处理类似问题时, 应首先断开电源及电容器的上、下刀闸。对于有熔断器的设备要先取下其熔丝管。然后比较重要的一步就是进行人工放电, 损耗掉线路中残余电荷。放电时, 要严格遵循规定的操作流程, 放电直至无火花和无声音结束。最后, 将接地线恢复到原位。

即使做到以上步骤也不能保证维修的绝对安全, 因为电容器内部断线或熔丝熔断, 以及长时间工作造成的引线接触不良都有可能引发电容器故障。而人工放电后电容器本身还有残余电荷, 不能轻易拆卸。所以, 运行或检修人员必须带好绝缘手套在开始工作, 用短路线短接的方法, 卸载电容器残留载荷。此外, 必要时对串联接线的其他电容器也要进行放电处理。总之, 为避免施工的安全, 造成不必要的损失, 必须要把与电容器的电荷全部方尽。

3 电力电容器故障的预防措施

3.1 合理选择电容器及其接线方式

单台保护熔断器在实际应用中具有一定的限制性, 不能及时开断, 加大了电容器的爆炸概率。在内部故障发生时, 单台熔断电容器触发保护装置后, 熔断电流自身的能量产生的气体能使得电弧瞬间熄灭, 断开整个电路, 完成保护工作。理论上讲, 只要故障电容器中熔断器能够成功开断, 油箱是不会爆炸的。但是由于电容器长时间的运行, 灭弧管受潮发胀, 熔断器无法完成灭弧。此外还有生产工艺不当或安装不合格, 尾线容易被卡住, 不能迅速弹出开断电容器。

减少电容器故障发生的有效措施, 除了安装保护装置之外, 合理的接线方法也算是一个好办法。电容器组的接线方式有很多种, 可分为双星形接线、单星形接线、角形接线等。其中双星形接线在实际应用中比较普遍, 而且能够最大限度防止故障的产生。对比星形接线和角形接线, 电容器组进行角形接线, 必须承受来自线路中的线电压, 发生故障时, 三相被击穿形成短路, 之间的电流过大, 能量骤升, 冲破油箱的束缚, 发生爆炸;而电容器采用星形接线, 其中一相被击穿时, 另外两相可以起到调节作用, 限制电流, 采用星形接线且中性点不接地的方式, 不仅方法简单, 可控性强, 不受其他因素的干扰, 是应对内部故障的一种有效解决方法。

3.2 保证合适的运行温度, 谐波控制

(1) 电容器的标准工作温度是-50℃~+55℃之间。对于我国大部分地区, 电容器主要会由于温度过高引发故障。因此, 应随时监视和控制电容室内的温度, 优化其工作环境, 加强通风, 降低室内温度, 避免由于负荷过大造成短路或者爆炸。

(2) 我国电容器安装规定:电容器正常运行时, 电流不得超过额定电流的30%。但是随着信息化时代的发展, 电网中存在越来越多的谐波, 很容易引起电容器的电流过大。目前, 为有效控制谐波, 人们经常在回路中装设适当参数的阻尼式限流器或串联电抗器来避免谐波的干扰。必要时, 可在电容器上串联适当的感性电抗来防止过电流的产生。

3.3 电容器要进行安全操作

(1) 在线路停电和全线复送电时, 要按规定的步骤对电容器进行操作, 电容器开关和各路出线开关的操作顺序不能乱, 停电时应先断电容器, 后断开各线路;复送电时, 先合各线路, 再合电容器。

(2) 全线出现事故停电时, 应保持电容器的处于关闭状态。

(3) 电容器断路器跳闸后, 没查明故障原因不得强送电, 如果熔丝损坏, 不得更换熔丝送电。

(4) 电容器放电时, 一定要放尽, 至少应放电3min。合闸后如果线路存在大量电荷, 强大的电流冲击很容易引起爆炸。

(5) 为了检查、修理的需要, 维修人员一定要带绝缘手套, 避免接近电容器时, 对人生安全造成威胁。

3.4 加强巡视和检查

对运行中的电容器组应进行日常巡视检查, 排除设备故障和安全隐患。在发生熔丝熔断、断路器掉闸等现象后, 要及时报告上级, 进行断电维修, 必要时更换设备。

(1) 变电站的工作人员要担负起责任, 坚持电容器组的日常巡视检查, 做好相应的维修工作。针对电容器受温度影响较为严重这一特点, 夏季的巡视工作安排在中午进行, 其他季节可在电网电压最高时进行;如果一些必要的检查需要断电, 可以和业主协商进行短时间停电。实际检查时, 首先观察有无漏油的痕迹, 电容器内部是否有奇怪的声音, 以及示温蜡片的熔化情况;针对容易出现故障的部位, 检查时应该多加注意, 如电容器外壳、熔丝等;利用温度表、电压表、电流表等有效数据进行合理分析, 排除故障。人工放电时, 值班人员注意相应的保护措施, 悬挂临时接地线。

(2) 一般来说, 电容器组需要每个月都进行一次停电检查。除日常检查任务外, 还要细微观察零部件的松紧及接触情况, ;检查线路是否存在潜在的缺陷;清理电容器的内部微尘, 以免灰尘阻碍极板间的绝缘效果;保护装置中的接地线是否着地;检查继电保护装置的弹簧是否能正常弹起;检查电容器组的断路器、馈线等

(3) 当电容器组保护装置工作后, 断开电容器组开关, 立即进行特殊巡视检查。室外运行的电容器组, 更容易受恶劣天气的影响, 应加大巡查和定期检修力度。必要时应重新对电容器进行性能检测, 对于熔丝熔断、断路器跳闸等类似故障, 找不出原因之前不能合上电容器开关, 避免烧坏电容器组的其他设备。

4 结论

电容器常见故障分有渗漏油现象, 鼓肚现象, 保护动作, 爆炸, 电容器温度过高, 电容器异常响声等, 针对这些问题提出了解决对策。为了做到防治结合从合理选择电容器及其接线方式;保证合适的运行温度, 谐波控制;电容器要进行安全操作;加强巡视和检查四个方面提出了电力电容器故障的预防措施。

参考文献

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[2]刘晓星.浅析如何降低电容器故障概率[J].电源技术应用, 2013, 10:185.

[3]邢文良.电容器运行异常与事故的处理[J].电子世界, 2012, 10:75-76.

[4]谢广志, 牛顺清, 李拥军.一起电容器故障分析及电容器组设备管理[J].农村电气化, 2013, 10:34-35.

一起电力并联电容器故障分析 篇7

关键词：电力,电容器,故障分析

并联电容器是用途最广、生产量最大、最基本的一种电力电容器。它用于电力设备和电力系统, 以补偿电压和提高功率因数[1]。电容器通常是由两块导电极板中间隔以绝缘材料组成, 运行中电容器容易发生熔丝熔断、爆裂、爆炸等事故。电容器发生击穿故障时, 会造成其串连回路上完好的电容器承受过高的电压, 若不配备完善的保护, 迅速切除电源, 将可能出现连锁反应, 更多的电容器发生击穿, 造成重大损失。熔丝是针对单台电容器的第一道保护。

1 故障情况

2009年6月22日某换流站一组500kV并联电容器投入运行1.7s后, 发生C相C1电容器不平衡保护1、2段告警, 3段动作跳闸, 后台监控工作站显示C相不平衡计数为9。保护装置录得跳闸瞬间C相电流如图1所示。

2 故障分析

2.1 保护动作分析

电容器组采用48串4并H型接线, 桥式差电流保护, 测量不平衡电流的电流互感器接在H型电路的中部, 该并联电容器保护配置如图2所示。

其中, C1电容器不平衡保护配置如表1。

查阅厂家技术资料得知, C1电容器不平衡保护4段 (短路保护) 是为了保证在C1电容器发生严重故障时快速切除故障, 其动作判据为|ΔIT2/IT3|>58.2%+0.1%。当C1电容器不平衡4段保护动作时, 直接将C1不平衡总计数器数值置为30, 并利用C1电容器不平衡3段出口回路进行跳闸。从图1电流波形分析, 本次故障中, ΔIT2=-14.7%-3%=-17.3%, |ΔIT2/IT3|=86.5%, 超出58.2%的定值, 因此C1电容器不平衡4段出口跳闸。但由于C1电容器不平衡4段与3段共用跳闸出口逻辑, 后台监控工作站仅报C1电容器不平衡3段动作。

根据后台监控工作站的界面设置, 以及保护装置与工作站的通讯数据所限, 监控工作站中显示的不平衡计数值为1位数, 即显示范围为0~9。故虽然本次C1电容器不平衡动作为4段动作, 不平衡计数值被直接置为30, 但监控工作站中显示最大数值9。

2.2 电容异常分析

该电容器组单台电容器额定电容为23.664μF, 每相电容器组额定电容为1.972μF。单台电容器内部元件按14并4串连接, 如图3所示。

跳闸后, 检修人员对单台电容器电容进行测量, 发现额定容量为23.6μF, 编号为1648的一台电容器电容值为31.7μF, 电容明显偏高, 而其他电容器电容正常。故障电容器额定电容23.6μF, 由于电容器内部结构为14并4串, 即4个串连段的总电容为23.6μF, 则单个串联段容量为:23.6μF×4=94.4μF。正常情况下内熔丝电容器有元件损坏的话电容会减小, 而当电容器内部元件损坏而内熔丝动作不正常时则相当于有一个串联段短路, 此时电容器的容量为:94.4μF÷3=31.5μF, 此计算值与实测值非常接近, 因此从计算值判断, 该电容器内部有一个串联段发生短路。

2.3 电容器解剖分析

去掉故障电容器上盖, 倒出电容器内部芯体, 测得各串联段容量如图4所示。

可见, 第1、2、3串联段电容正常, 第4串联段已短接。与前面分析一致。

对第4串进一步查找, 发现第4串第一个元件已击穿, 熔丝动作, 第二个元件也已击穿, 但熔丝未动作, 其余十二个元件正常, 总容量为82.1μF。

损坏的两个元件的照片如图5。

从击穿的两元件来看, 首先是第4串第1个元件击穿, 熔丝动作, 然后该元件损坏后产生的热量及冲击使相邻的第2个元件击穿, 不平衡电流保护动作。其发展过程推断如下:从第1个元件的击穿点来看, 由元件外表面向内击穿, 所以第1个元件的故障点原外表面存在相对绝缘薄弱点 (如该处薄膜材料上存有电弱点或混入微小杂质) , 电容器运行时, 在电场或外来的冲击电压作用下, 该处绝缘进一步变差。合闸瞬间, 在冲击作用下该元件击穿, 同时熔丝动作。而击穿点刚好位于残留的3股熔丝位置, 与熔丝导通, 整个串联段出现短路;同时击穿点处通过整台电容器的电流, 急剧发热, 从而使相邻元件烧穿, 烧穿时整串处于短路状态, 所以第2个元件熔丝没有动作。此时, 整个串联段由于烧穿的元件及其熔丝使整个串联段处于金属性短路状态, 保护动作。

3 建议进行的工作

换流站在换流器的整流或逆变过程中, 产生大量谐波, 在谐波的影响下, 并联电容器容易出现过负荷现象, 电容器的运行条件较普通变电站恶劣。运行经验表明, 虽然并联电容器及交流滤波器断路器分合经相位角监测装置控制, 可以有效地避免操作过电压对电容器的影响, 但是换流站还是常常发生电容器不平衡保护跳闸现象。电容器制造厂家应提级分析, 查出制造工艺上的薄弱环节, 提高电容器制造水平。

做好电容器的检测工作, 在年检或具备条件时, 加强电容器电容值监测, 及早更换存在异常的电容器, 确保电容器组无故障运行。

4 结语

检修人员对电容值偏高的电容器进行更换后, 该并联电容器试投成功, 并运行正常, 说明此次原因分析和故障定位准确, 正确地排除了故障点。

参考文献

电力电容器运行故障分析及对策探讨 篇8

1 电力电容器概念及类型

电力电容器主要是指电力设备的一部分, 广泛存在与电子产品、电气设施当中, 例如:电脑、汽车仪表等, 能够进行电流交换, 以此来确保电压稳定。其一般以电力电容器组的形式存在, 即将电容器与其他元件设备串联或者并联在一起。

就目前情况来看, 电力电容器常见类型主要有两种。从连接方式来看, 包括串联和并联两种组合装置, 前者能够有效改善电流质量, 减轻电压压力, 后者能够改善电压质量, 提高功率系数;从额定电压来看, 分为低压和高压两类, 二者之间的界限在1kv, 结合具体情况, 选择不同的设备。

2 电力电容器故障分析

诚然, 电力电容器在电力系统稳定运行中的重要性不言而喻, 但是, 其长期运行, 无可避免会出现各类故障问题, 其主要表现在以下几个方面:

2.1 油气渗漏问题

设备长时间运行, 会出现老化现象, 使得电容器密封不严, 气体、灰尘等杂志进入油箱当中, 导致油气渗漏, 经常出现这一现象的位置在焊接处, 在安装过程中, 对焊接要求较高, 如果没有达到技术要求, 且审核不认真, 设备在日后长期运转情况下, 极易出现漏油现象;不仅如此, 设备在搬运过程中, 也会受到人为因素影响, 套管接缝处断裂, 出现渗漏现象。

2.2 设备老化问题

受到工作环境影响, 特别是经济条件较差地区, 变电站、输电线路等维护不到位, 设备更新不及时, 极易出现设备老化等问题, 老化设备持续运行, 且不进行检修和维护, 会出现元件断裂等现象, 破坏线路, 严重情况下, 会出现火灾, 对人身、财产安全构成了极大的威胁。另外, 电容器需要在额定电压下工作, 一旦电压过高, 设备超负荷运行, 温度升高, 电介质出现击穿现象, 最终出现设备损坏事故, 影响电力系统稳定运行。

2.3 油箱膨胀问题

油箱膨胀问题是受到温度过高的影响, 电容器油箱内部温度国过高, 电压也会随之升高, 超过标准电压, 油箱内部是密封的, 在高温影响下, 会出现更多水分和气体, 致使油箱膨胀、变形, 如果不能够及时处理膨胀问题, 后果十分严重, 只有立即更新, 进行有效处理, 才能够避免危险发生。

2.4 爆炸问题

科学技术蓬勃发展背景下, 电子产品需求日渐增加, 各类设备层出不穷, 在规格、参数等方面都存在一定差异, 给电容器稳定运行埋下了安全隐患, 而出现爆炸现象主要是受到温度极高, 增加了运行电压, 电容器出现放电情况, 油箱难以承受更大的压力, 元件烧坏等情况愈演愈烈, 最终引发爆炸, 造成一定经济损失。由此可见, 在设备上安装放电装置, 能够有效降低温度, 避免爆炸事故出现。

除了上述问题、故障之外, 受到自然灾害等不可抗力因素的影响, 例如:暴雨、狂风等, 电容器在遭受雷击等影响, 极易出现设备断裂等问题, 诚然, 不可抗力因素是难以避免的, 但是, 落实好预防工作, 能够最大程度减少损失。

3 避免电力电容器故障的有效措施

3.1 严格遵守说明, 提高安装质量

电力电容器在运行过程中, 对温度、环境等方面的要求较高, 为了避免其在运行中出现故障, 应严格按照说明安装设备, 保证电容器安装环境与标准一致, 并加强对细节的处理, 以此来提高安装质量。要确保环境通风、温度适宜, 避免阳光直射, 另外, 安装时, 要清理现场易燃、易爆物品, 创建良好的安装环境, 从而顺利完成安装任务。

3.2 安装放电装置, 调节和控制电压

电容器在运行过程中, 对电压具有明确要求, 只能够在额定电压内运行, 如果电压过高, 会增加设备压力, 严重情况下, 会发生安全事故。因此, 设备在运行中, 要加强对电压的调节和控制, 将其电压限定在一个范围内, 避免电压过高产生不利影响。另外, 由于电容器外部采用绝缘体, 而绝缘体电阻过高, 在很大程度上阻碍了设备放电效率, 余电不断增加, 势必会出现过电压现象, 一旦持续时间过长, 对设备会造成损害, 由此, 要在设备上安装放电装置, 缓解电压压力, 提高设备运行稳定性。

3.3 重视通风处理, 调整运行温度

电容器长时间运行出现温度过高现象势必会影响设备发挥积极作用。因此, 调整设备运行温度十分必要, 优先选择通风良好的位置, 如果设备在室内, 那么要安装排风机进行通风处理, 在室外, 要避免阳光暴晒, 特别是对于环境较差的地区, 更要重视低温度的控制, 并加强对设备运行温度的实时监督, 如果发现温度过高现象, 那么要采用人工方式进行降温处理, 严重情况下, 要将设备与电网线路断开, 避免火灾的出现。

4 结论

根据上文所述, 电力电容器作为构成电力系统的关键部门, 在确保系统稳定性等方面占据不可替代的位置。因此, 在电力系统日常管理过程中, 要明确认识到设备的作用, 并采取相应措施, 控制温度、电压, 安装放电装置, 进行定期维修和保养, 提高设备运行可靠性, 进而推动我国电力事业健康发展。

参考文献

[1]梁英, 律方成, 李成榕.两种高精度FFT算法在介损测量中的应用[J].华北电力大学学报, 2010, 18 (03) :259-261.

电力电容器的故障分析及对策探讨 篇9

电力电容器是常见的一种重要的电气设备, 在电力系统中发挥着重要的作用, 也容易出现各种故障问题, 因此我们要分析这些故障问题的类型和产生原因, 并采取预防措施, 尽量把损失控制在最小化。

一、电力电容器的内涵及类型概述

1. 电力电容器的内涵

电力电容器是是电力设备的重要组成部分, 被广泛用于电子产品和电气设施中, 日常比较常见的电脑、汽车仪表、数码电子产品中都有电容器元部件。电容器作为容纳电荷的电气设备, 可以完成电流的交换, 保持电压的稳定。随着科学技术的日新月异, 电力电容器的种类增加, 而且在技术上更加的智能和精密, 在高科技电子产品中的作用越来越大。在电气设备中, 电力电容器大多数以电力电容器组的形式出现, 即把电容器和其他元件设备串联或者并联在一起, 比较常见的是集成式电容器组。

电容器必须在额定电压下才能保持长期工作的状态, 如果电力电容器的电压超过额定电压, 电介质很可能被过高的电压击穿使得电容器出现炸裂等故障。因此电力电容器在运行中要注意控制电流电压, 以免电压过高造成巨大的损失。

2. 电力电容器的类型

电力电容器的类型很多, 用途和特点存在区别, 根据不同的分类方法有不同的类别, 电容器和其他的电气设备组合成不同的电容器组合装置, 用在不同的电气设施中, 比较常见的电容器有以下几种类型:

1) 按接线方式分为串、并联电容器。串联电容器是指采取串联的接线方式, 电路电流处处相等, 开关可以控制整个电路的通断, 可以改善电容器线路的电流质量, 减轻电压压力, 提高输送电力的能力和效率。

并联电容器是指采用并联的接线方式, 电路开关控制所有的用电器, 这样电路中可以有很多条通路, 各个电气元件之间没有影响, 并且电压处处相等, 可以改善电压质量, 提高功率系数。

2) 按照额定电压的高低分为低压、高压电容器。由于电容器必须在额定电压下工作, 因此按照额定电压的高低可以把电容器分为低压电容器和高压电容器。低压电容器一般是指额定电压在1kv以下, 高压电容器是指额定电压在1kv以上。顾名思义, 这两种电容器可以承受的电压不同, 因此用途也不一样, 即便是高压电容器也必须在额定电压下工作, 不可以用过高的电压。

二、电力电容器常见故障类型分析

电力电容器作为重要的电器设备元件, 在保证电力系统的安全运行中发挥着重要的作用, 但是在长期的运行中, 难免会出现各种故障问题, 这些故障严重危害着电力的安全, 本文选取了几种常见的故障类型并就产生原因进行分析。

1. 油气发生渗漏故障

电力电容器在长期运行中可能会由于设备的老化, 导致电容器密封不严密, 各种气体, 灰尘等进入到电容器的油箱里面, 很容易出现油气的渗漏。发生油气渗漏的部位主要在电力电容器套管的焊接处, 这个部位需要精湛的无缝焊接技术, 如果技术不到位, 在审核检验中不严格把关, 很容易出现油渗出的现象。另外在电容器的搬运与安装过程中, 由于工人的疏忽, 也可能造成套管的接缝处出现断裂从而造成渗漏。

2. 出现老化、击穿的故障

电力电容器设备需要定期检查, 但是在一些偏远地区, 由于环境恶劣, 一些变电站、输电线路年久失修, 设备更新不及时, 很容易出现电容器设备老化的现象。这种老化的设备如果不及时检修和更换, 很容易出现元件断裂, 线路毁坏, 造成火灾。前文也介绍了电容器必须在额定电压下工作, 过高的电压很容易使电力电容器内部温度升高, 电介质出现击穿现象, 造成电容器损坏等故障, 给电力系统的安全带来巨大的危害, 因此必须要控制电容器的工作电压。

3. 油箱膨胀故障

油箱膨胀是指油箱由于温度过高出现膨胀, 也就是常说的鼓肚, 电容器油箱内部如果温度太高, 电压超过额定电压, 油箱内部的油体在高温、高压的状态下会产生很多水分和气体, 从而使油箱壁膨胀变形。电容器出现鼓肚故障如果不及时更换电容器会造成严重的危害, 必须立即更换质量过关的新电容器。

4. 爆炸现象

今年来由于电子产品、自动化装置的需求不断增加, 这就使得电力电容器市场出现了很多规格不一、参数不同的设备, 有些电容器运行中出现了爆炸故障, 给人民的生命安全带来严重威胁。电力电容器爆炸的原因是由于温度极高, 运行电压过高, 造成电容器放电, 油箱承受巨大的压力, 元件被烧坏或者击穿从而造成爆炸。因此必须在电力电容器上安装放电装置, 降低温度, 保持通风。

5. 自然灾害不可抗力破坏

在山区、高原等偏远地区, 环境恶劣, 经常发生暴雨、狂风、沙尘暴等自然灾害, 这些不可抗力因素会破坏电容器配套设备。有些地区经常发生雷电现象, 电容器在遭受雷击时, 很可能造成设备的断裂, 从而出现大火等灾害, 这种损失不可估量。虽然自然灾害属于不可抗力, 但是我们还是要提前采取预防措施, 经常检修, 安装质量过关的避雷针, 减少损失。

三、电力电容器故障的防范对策

上文分析了电力电容器常见的几种故障类型, 并且指出了不同故障的产生原因, 从故障产生原因可以看出, 既有人为原因也有自然不可抗力因素, 必须针对不同的原因具体问题具体分析。

1. 电容器的安装要符合技术要求

由于电容器对温度、电压等环境的要求很高, 因此在电容器的安装过程中必须严格按照相关技术要求, 确保电容器的安装环境符合要求。电容器首先应安装在通风的地方, 保持气体的畅通, 室内温度不能超过规定温度, 室外避免日光直接照射。另外, 在安装的过程中, 确保安装地点没有易燃、易爆等产品, 注意防火。

2. 防止过电压, 安装放电装置

电容器在长期运行中只能承受额定电压, 过高的电压在短期内可以承受, 但时间过长很可能造成电容器击穿甚至爆炸现象。因此必须严格控制运行电压, 防止电压过高。另外, 由于电容器多采用绝缘体, 绝缘体的电阻很高, 这阻碍了电容器自行放电的速度, 使残余电压保留时间过长, 这容易造成过电压, 如果持续时间过长, 很容易造成电容器的损坏。因此要在电容器上安装放电装置, 让电容器自行放电, 减轻电压压力。

3. 严格控制运行温度

电容器需要在低温下工作, 如果温度太高很容易导致设备元件的老化、击穿等故障, 因此在电容器运行过程中, 应严格控制运行温度, 安装在通风散热条件好的地方, 在室内安装通风机, 室外避免暴晒, 在环境恶劣的偏远山区, 更应注意控制温度。一旦温度超出了规定, 应及时进行人工降温, 关键时将电容器组与网路断开。

4. 定期检查, 及时检修, 加强设备质量管理

分析电容器的故障原因可知, 很多故障是人为原因造成的, 很多设备缺乏检修, 质量不过关, 因此必须要求职工对电容器设备定期检查, 发现问题及时报告, 及时更换出现故障的电容器。同时, 要加强设备的质量管理, 严格执行电气设备报废制度, 凡是到了报废期限的、检查不合格的都要及时更换。对生产电力电容器设备的工厂进行产品质量检查, 严格遵守产品质量规章制度。

四、结语

随着经济的发展和科学技术水平的提高, 电力企业的良好运行越来越重要, 不但关系到国民经济的健康发展, 还关系到人民的衣食住行。安全问题是电力系统面临的首要问题, 要提高电力系统的安全性必须从改善电气设备质量入手, 电容器是电气设备的重要组成部分, 其良好运行直接关系到电力设施的运行。本文阐述了电力电容器的内涵及类型, 增加人们对电容器的了解。由于人为和环境的因素, 电容器容易出现渗漏、老化、爆炸、鼓肚等故障, 这些故障严重危害了电力的安全运行, 对我国经济的发展会造成很大的损失, 因此我们要严格按照电容器的安装技术要求, 控制运行温度, 采用星型接线方式防止爆炸, 防止过电压, 安装放电装置, 遵守规章制度, 定期检查, 及时检修, 严把设备质量关, 尽量把这些故障问题消灭在萌芽状态。

摘要：电力企业的运行离不开电器设备, 电力电容器就是电气设备中比较常用的一种非常重要的电气元件, 电容器在长期工作中, 由于各种原因会出现一些故障, 这些故障严重影响了电力系统的健康运行, 给企业日常生产带来很大的损失。本文首先对电力电容器的内涵及类型进行了概述, 并且分析了电容器常见的故障类型及产生的原因, 在此基础上, 提出了几点防范对策, 希望对减少电容器的故障有一定的理论意义。

关键词：电力电容器,故障分析,预防对策

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