论文部分内容阅读
【摘 要】电容器在变电站中起着无功补偿和电压调节的作用，对电网的安全运行有着重要作用，电容器一旦出现故障就会给整个电网的调度和管理带来困难。所以要加强对变电站电容器的检修工作，保证变电站的电容器能够正常安全地运行，从而保证电网的安全可靠运行。
【关键词】变电站；l0kV；电容器；故障检修
随着我国电网的规模不断扩大，供电量的增加使得变电站中的电容经常出现超负荷的情况，长期如此的话，电容器就很容易发生故障或者烧毁，因此变电巡检人员要加强对电容器的检修工作，找出电容器出现故障的原因并制定相应的解决方案。本文对变电站中l0kV的电容器检修进行了探讨，分析了10kV电容器发生故障的原因，并对该电容器组的日常维护提出了一些建议。
1.10kV电容器故障原因
1.1电容器的质量较差
变电站本身选用的电容器存在质量问题，致使变电站的电容器经常出现故障。质量差的电容器在运行时由于其本身承受不了高电压的负荷，就会很容易被太高的电压给烧毁而导致电容器变形损毁。决定电容器本身质量的因素有三方面：
（1）電容器的设计，厂家在生产电容器时为了节省成本而采用了比较省材料的设计。
（2）生产电容器的材料，不同的材料在价格上差别较大。
（3）电容器的生产过程，包括生产电容器的工艺、环境和设备等。
1.2受系统谐波的影响
谐波是电压或电流畸变波形的分量，它们的频率是基波频率的整数倍。谐波会降低变电站中装置的系统容量，会加速电容器设备的老化，缩短电容器的使用寿命，甚至会发生故障或者是直接烧毁电容器。谐波严重威胁着电网的安全运行。尤其是这几年我国大部分的电网负荷发生了改变，非线性负荷大幅增长，使得谐波含量不断增加。而目前大部分变电站普遍采用的是12.0%的电抗器，这种电抗器只能滤除3次谐波，对于4次及以上谐波基本不起作用，而使得谐波对电网系统造成影响，对变电站的电容器设备造成影响，使电容器出现故障。
1.3电压的保护整定未进行设置
电容器的不平衡电压保护整定值设为5V，然而这一标准并不符合变电站的实际情况，设置过高会对变电站的电气设备造成影响。而有些变电站直接没有设置保护整定，使得变电站的电容器一旦出现薄弱点就会使变电站的三相电压失衡，造成电容器出现故障。而造成电容器薄弱点的原因主要是电容器设备老化或是参数设置不合理，这些问题会使得变电站在未设置电压保护整定的情况下出现设备故障甚至是发生熔断器群爆。
1.4中性点接地
在变电站使用l0kV的电容器时，电容器组中的中性点不应该接地，如果中性点接地就会使开口三角保护失效，造成电站在运行中出现系统接地烧毁电站电容器的后果。这一故障出现的主要原因是变电站的工作人员对于l0kV电容器的设置情况不清楚，将其与其他电容器的设置混为一谈，而出现中性点接地的情况。或是由于电站工作人员日常维护中出现疏忽，没有及时发现中性点接地了，而导致变电站在运行中由于接地烧毁电容器。
1.5运行监管出现疏漏
（1）对变电站的整体负荷监控不到位。当变电站的负荷减少时，监控人员未及时将电容器切断，使得通过电容器的电压过高而烧毁电容器。
（2）对电容器设备运行监控不到位。在检修人员日常巡视时未能及时发现电容器过热或是变形的情况，而导致电容器在运行中出现故障。
（3）对电容器采取的保护出现疏漏，在变电站中对电容器的日常保护一般有四种保护，分别是过流保护、过压保护、低压保护和不平衡电压保护。维护人员一旦对这四种保护中的任何一种设置不恰当就会使电容器保护出现漏洞，对电容器的安全运行造成威胁，严重时会造成电容器故障。
2.l0kV电容器故障防范
2.1对电容器组设备的选型进行调整
目前大部分的变电站中使用的l0kV电容器多是端电压是1lkV的电容器，这种电容器由于额定电压偏小经常会因过电压造成绝缘损坏，所以建议变电站选择额定电压为12kV的电容器，提高电容器的绝缘水平。另外，如果变电站的场地允许还可以选用框架式的电容器，框架式电容器容易更换设备零件，为检修人员的日常检修提供了方便。
2.2将谐波的影响减到最小
首先要了解变电站所在地区的谐波发生次数是多少，根据谐波发生次数来调整电抗率，使串联电抗器能够有效地阻挡谐波对电容器的影响。而电抗器的设置可以参照有关并联电容器的装置规范来进行设置。规范中对于谐波次数和电抗器设置有详细的规定，例如是在规范中规定当电网的谐波以五次或五次以上的谐波为主时，如果五次谐波的电量较小，可以将4.5～6.0%的电抗器进行串联使用，而如果五次谐波的电量较大，则需要选择4.5%的电抗器进行串联使用。检修人员根据规范来设置电抗器的大小，争取将谐波对电容器的影响减少到最小。
2.3加强对电容器的运行监管
（1）要加强对变电站电压负荷的监控，及时地记录变电站的电压负荷情况，当电压出现升高轻负荷时要及时将电容器切断，以免电容器因为电压过高而烧毁。而当供电负荷较大时则要及时地投入电容器，以免负荷较大电压降低对电网系统造成损害。
（2）要加强对电容器的巡视工作，在日常检修中，检修人员要定期定时地对电容器的运行情况进行巡视，查看电容器设备是否出现设备老化或设备过热的情况，对于已经出现变形倾向的电容器零件，及时地进行维修和更换，保证电容器安全运行。
（3）要加强对电容器保护措施的监控，认真检查各种保护措施的设备参数有没有存在不合理设置的情况，认真检查这些保护措施的压板在投退时是否压下，这样这些措施才能真正对电容器起到保护作用。
3.10kV电容器检修注意事项
3.1检修前的准备
检修人员在对10kV电容器进行检修前首先要做好准备工作：
（1）要查看电容器的运行记录和检修记录，为即将进行的检修工作提供资料依据。
（2）在检修前先要将电容器放电10min，当电容器电压降到6V以下时方可进行检修。
（3）用摇表对母线对地和母线之间的绝缘电阻进行检测，做好记录后让三相短路接地，就可以开始检修工作了。需要注意的是，出现故障的电容器由于接线接触不良或是内部熔丝熔断，使得在放电后的电容器中仍然存留部分电荷，因此检修人员在对故障电容器进行检修时应该带上绝缘手套，用短线路把电容器的两极短接起来，确认无电后再进行检修。
3.2进行试运
对电容器的检修完成后要进行冲击试验工作，确认电容器已恢复正常。具体操作是在额定电压下对电容器冲击3次，每次几分钟，每次间隔3～5min，在送电冲击时检查三相电流值之间的差异。对于未发现故障的电容器，可让其连续通电一天一夜后切断电源，再次对电容器的仪表和机体温度进行检查，如无问题即可完成检修工作。
4.结语
电容器在变电站中起着重要的作用，对于电网安全运行也有着举足轻重的影响，因此加强对电容器的日常检修工作，维护好电容器组的硬件设备，保证电容器顺利运行，是对变电站工作人员的工作要求，也是维护电网安全运行的需要，更是保证电网供电稳定性的需要。笔者希望通过本文能够对变电站电容器的维护提供有益帮助。
【关键词】变电站；l0kV；电容器；故障检修
随着我国电网的规模不断扩大，供电量的增加使得变电站中的电容经常出现超负荷的情况，长期如此的话，电容器就很容易发生故障或者烧毁，因此变电巡检人员要加强对电容器的检修工作，找出电容器出现故障的原因并制定相应的解决方案。本文对变电站中l0kV的电容器检修进行了探讨，分析了10kV电容器发生故障的原因，并对该电容器组的日常维护提出了一些建议。
1.10kV电容器故障原因
1.1电容器的质量较差
变电站本身选用的电容器存在质量问题，致使变电站的电容器经常出现故障。质量差的电容器在运行时由于其本身承受不了高电压的负荷，就会很容易被太高的电压给烧毁而导致电容器变形损毁。决定电容器本身质量的因素有三方面：
（1）電容器的设计，厂家在生产电容器时为了节省成本而采用了比较省材料的设计。
（2）生产电容器的材料，不同的材料在价格上差别较大。
（3）电容器的生产过程，包括生产电容器的工艺、环境和设备等。
1.2受系统谐波的影响
谐波是电压或电流畸变波形的分量，它们的频率是基波频率的整数倍。谐波会降低变电站中装置的系统容量，会加速电容器设备的老化，缩短电容器的使用寿命，甚至会发生故障或者是直接烧毁电容器。谐波严重威胁着电网的安全运行。尤其是这几年我国大部分的电网负荷发生了改变，非线性负荷大幅增长，使得谐波含量不断增加。而目前大部分变电站普遍采用的是12.0%的电抗器，这种电抗器只能滤除3次谐波，对于4次及以上谐波基本不起作用，而使得谐波对电网系统造成影响，对变电站的电容器设备造成影响，使电容器出现故障。
1.3电压的保护整定未进行设置
电容器的不平衡电压保护整定值设为5V，然而这一标准并不符合变电站的实际情况，设置过高会对变电站的电气设备造成影响。而有些变电站直接没有设置保护整定，使得变电站的电容器一旦出现薄弱点就会使变电站的三相电压失衡，造成电容器出现故障。而造成电容器薄弱点的原因主要是电容器设备老化或是参数设置不合理，这些问题会使得变电站在未设置电压保护整定的情况下出现设备故障甚至是发生熔断器群爆。
1.4中性点接地
在变电站使用l0kV的电容器时，电容器组中的中性点不应该接地，如果中性点接地就会使开口三角保护失效，造成电站在运行中出现系统接地烧毁电站电容器的后果。这一故障出现的主要原因是变电站的工作人员对于l0kV电容器的设置情况不清楚，将其与其他电容器的设置混为一谈，而出现中性点接地的情况。或是由于电站工作人员日常维护中出现疏忽，没有及时发现中性点接地了，而导致变电站在运行中由于接地烧毁电容器。
1.5运行监管出现疏漏
（1）对变电站的整体负荷监控不到位。当变电站的负荷减少时，监控人员未及时将电容器切断，使得通过电容器的电压过高而烧毁电容器。
（2）对电容器设备运行监控不到位。在检修人员日常巡视时未能及时发现电容器过热或是变形的情况，而导致电容器在运行中出现故障。
（3）对电容器采取的保护出现疏漏，在变电站中对电容器的日常保护一般有四种保护，分别是过流保护、过压保护、低压保护和不平衡电压保护。维护人员一旦对这四种保护中的任何一种设置不恰当就会使电容器保护出现漏洞，对电容器的安全运行造成威胁，严重时会造成电容器故障。
2.l0kV电容器故障防范
2.1对电容器组设备的选型进行调整
目前大部分的变电站中使用的l0kV电容器多是端电压是1lkV的电容器，这种电容器由于额定电压偏小经常会因过电压造成绝缘损坏，所以建议变电站选择额定电压为12kV的电容器，提高电容器的绝缘水平。另外，如果变电站的场地允许还可以选用框架式的电容器，框架式电容器容易更换设备零件，为检修人员的日常检修提供了方便。
2.2将谐波的影响减到最小
首先要了解变电站所在地区的谐波发生次数是多少，根据谐波发生次数来调整电抗率，使串联电抗器能够有效地阻挡谐波对电容器的影响。而电抗器的设置可以参照有关并联电容器的装置规范来进行设置。规范中对于谐波次数和电抗器设置有详细的规定，例如是在规范中规定当电网的谐波以五次或五次以上的谐波为主时，如果五次谐波的电量较小，可以将4.5～6.0%的电抗器进行串联使用，而如果五次谐波的电量较大，则需要选择4.5%的电抗器进行串联使用。检修人员根据规范来设置电抗器的大小，争取将谐波对电容器的影响减少到最小。
2.3加强对电容器的运行监管
（1）要加强对变电站电压负荷的监控，及时地记录变电站的电压负荷情况，当电压出现升高轻负荷时要及时将电容器切断，以免电容器因为电压过高而烧毁。而当供电负荷较大时则要及时地投入电容器，以免负荷较大电压降低对电网系统造成损害。
（2）要加强对电容器的巡视工作，在日常检修中，检修人员要定期定时地对电容器的运行情况进行巡视，查看电容器设备是否出现设备老化或设备过热的情况，对于已经出现变形倾向的电容器零件，及时地进行维修和更换，保证电容器安全运行。
（3）要加强对电容器保护措施的监控，认真检查各种保护措施的设备参数有没有存在不合理设置的情况，认真检查这些保护措施的压板在投退时是否压下，这样这些措施才能真正对电容器起到保护作用。
3.10kV电容器检修注意事项
3.1检修前的准备
检修人员在对10kV电容器进行检修前首先要做好准备工作：
（1）要查看电容器的运行记录和检修记录，为即将进行的检修工作提供资料依据。
（2）在检修前先要将电容器放电10min，当电容器电压降到6V以下时方可进行检修。
（3）用摇表对母线对地和母线之间的绝缘电阻进行检测，做好记录后让三相短路接地，就可以开始检修工作了。需要注意的是，出现故障的电容器由于接线接触不良或是内部熔丝熔断，使得在放电后的电容器中仍然存留部分电荷，因此检修人员在对故障电容器进行检修时应该带上绝缘手套，用短线路把电容器的两极短接起来，确认无电后再进行检修。
3.2进行试运
对电容器的检修完成后要进行冲击试验工作，确认电容器已恢复正常。具体操作是在额定电压下对电容器冲击3次，每次几分钟，每次间隔3～5min，在送电冲击时检查三相电流值之间的差异。对于未发现故障的电容器，可让其连续通电一天一夜后切断电源，再次对电容器的仪表和机体温度进行检查，如无问题即可完成检修工作。
4.结语
电容器在变电站中起着重要的作用，对于电网安全运行也有着举足轻重的影响，因此加强对电容器的日常检修工作，维护好电容器组的硬件设备，保证电容器顺利运行，是对变电站工作人员的工作要求，也是维护电网安全运行的需要，更是保证电网供电稳定性的需要。笔者希望通过本文能够对变电站电容器的维护提供有益帮助。