补偿电容器故障原因分析.docx

补偿电容器故障原因分析1谐波的影响宜宾电网的谐波问题是比较突出的，1990 年电科院曾将宜宾电网列为全国的谐波监测 点之一。一般认为三次谐波在变压器二次侧的三角形接线中流通，不会进入电容器组，因此，主要是抑制五次谐波及以上的谐波分量，由此而选用 6%电容器组容抗量的串联电抗器。但实际运 行中发现，变压器的三角形结线不能完全消除三次谐波，不能阻止三次谐波穿越变压器，主 要是因为变压器电源侧三相谐波分量不平衡，其次是变压器二次侧除电容器外还带有谐波发 生源的电力负荷，按前述所配置的 6%串联电抗器对于三次谐波仍然呈容性，三次谐波进入 电容器后将被放大，这对电容器组定有较大的影响。为此，为抑制三次谐波的一个办法，根 据计算装设感抗为 13%电容器容抗值的串联电抗器，加大串联电抗器的感抗，以阻止三次谐 波 进入电容器，但这将使电容器的端电压增高 15%，这是正常运行所不允许的。由此必须更换 更高耐受电压的电容器，这将增加较大投资。另一办法是装设三次谐波滤波器，它既可以减 少 谐波对电容器的影响又可以避免三次谐波侵入电网，同时使电网的电压质量得到改善。但是 如果谐波来自变压器的电源侧电网，则三次谐波将穿越变压器，通过滤波器后使谐波放大，这对电网电压质量及对变压器运行带来不利影响。电容器允许的 1.3(1.35)倍的额定电流下 连续运行，如果电容器装有 6%串联电抗器来限制了五次及以上的谐波分量，那电容器中只通 过基波及三次谐波，电容器中电流的有效值 I=I1其中 K=I3/I1。如果电容器中允许电流 为额定基波电流的 1.3 倍，即 I=1.3IL，则可求出 K=27.7%，即只要三次谐波电流不超过其 基 波电流的 27.7%。那末电容器就可正常安全运行。实际运行中测得的三次谐波分量一般都未 超过27.7%，因此只要适当调整电容器容量，在避开三次谐波的谐振条件下，使电容器通过 的电流不超过其最大允许值，那末三次谐波就不会对电容器造成危害。至于发生突发故障时 出现的谐波，由于其时间短暂，对这类谐波，只要电容器具有正常的绝缘强度和保护装置，就不足以造成损坏。2渗漏电容器是全密封装置，如果密封不严，空气、水分和杂质就可能进入油箱内部，造成 极大危 害，因此电容器是不允许发生油的渗漏。一般发生油渗漏的部位主要是油箱与套管的焊缝，发生渗漏的主要原因是焊接工艺不良。另外国内制造厂对电容器作密封试验的要求不严格，试验是采用加热到 75 保持 2 h 的加热试验而不是逐台试验。相对照美国西屋公司是采用 85 8h 加热试验，法国西门子公司是采用 95 6 h 加热试验。由于国外产品通过严格的 试验，因此很少出现渗漏现象。套管渗油的部位一是根部法兰，二是帽盖和螺栓等焊口，渗漏的原因有加工工艺问题，也有结构设计和人为的原因。螺栓与帽盖应该构成整体，如焊接质量差，对螺丝紧力时紧力稍大就会引起焊缝断裂。变电站中多是采用硬母线联接，温度变化时母线温度变化而膨胀和收缩，就会使螺杆受力，很容易将螺杆焊口拉开。此外，搬运电容器如果是采用直接提套管的方法以及运输过程中包装质量不好，也会使套管的焊缝破裂 而引起渗漏。3鼓肚鼓肚就是油箱膨胀。电容器油箱随温度变化发生少许鼓胀和收缩是正常现象，但是当 内部发 生放电，绝缘油将产生大量气体，而使箱壁变形，形成明显的鼓肚现象。发生鼓肚的电容器 已经不能再用，而且不能修复，应拆下更换新电容器。造成鼓肚的原因主要是产品质量问题。过去绝缘纸、铝箔质量差，浸渍液不是吸气性的电容器油，又没经过严格的净化处理，加 之在设计上追求比特性的指标，工作场强选择较高。这样就造成低质量的产品在高电场下运 行，以致发生大批电容器鼓肚、元件击穿和熔丝动作的故障。根据现场调查表明：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，以及元件出现折叠等部位，这些地方 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。4绝缘不良绝缘不良电容器是在预防性试验中发现的，其中一部份是电容值偏高。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。电容值的突然增高，只能认为是部份电容元件击穿 短路，因为电容器是由多段元件串联组成的，串联段数减少，电容就会增高，部份元件发生 断线，电容值将会减少。另一部分绝缘不良的电容器是电介质损失角过大。电容器长期运行，介质损失角将略有增加，但是成倍增长是不正常的现象。由于只有发生放电时，由于局部 过热才会出现介质损失过大的问题，因此，对待这些产品只能进行更换。电极对油箱的绝缘 强度是比较高的，但是由于工艺中的缺陷，例如在焊接过程中烧伤了元件与箱间的绝缘纸、引线未包好绝缘、油量不足、采用短尾套管、绝缘距离不够、瓷套质量不良等等，在试验过 程中就可能发生放电和套管炸裂的故障。5炸裂电容器产生爆炸的根本原因是极间游离放电造成