安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
【摘要】為了可以有效實現提高電力電容器故障解決效率，就需要針對其故障診斷技術展開研究，而狀態量監測作為提高故障診斷技術效率與質量重要因素，其對電力電容器故障診斷工作而言，有著重要影響意義。基于此，本文首先將會針對傳統電力電容器故障診斷工作展開分析，而后針對基于狀態量監測電力電容器故障診斷技術展開研究，進而制定出基于狀態量監測電力電容器故障診斷措施，旨為相關人員提供參考幫助。
【關鍵詞】電力電容器；常見故障；預防措施
引言
電容器中擁有較大的靜電容量，其阻抗數值在電容器交流狀態下數值并不大，所以導致靜電容量在電容器中難以正常測量得出具體數值。電容的電 結構為多孔碳，會受到電解質的直接影響，靜電容量與頻率之間的相互作用影響關系十分明顯，二者之間呈現出反比的關系，頻率越高則靜電容量越低，因此電容值在測量時應當選擇直流環境。此外其內阻值也可以在這種狀態下測量，交流狀態也允許此種測量行為。
一 電力電容器常見故障特征及原因
（一）電容器殼體變形
電力電容器在正常運行條件下允許殼體隨溫度和電壓變化發生少許鼓脹或收縮。但當電容器內部運行場強過高，導致其內部發生局部放電或出現短路故障時，絕緣介質會分解出大量氣體，致使密封電容器內部壓力增大，造成電容器的殼體膨脹變形。電容器殼體一旦發生了嚴重的膨脹變形，將無法進行現場修復，只能進行更換。電力電容器殼體變形不僅會使其內部絕緣進一步惡化，也會對電力電容器電氣結構造成破壞，改變固有電氣絕緣距離。因此，需要對電力電容器殼體變形故障引起足夠的重視，如不及時處理，將會導致故障進一步擴大，甚至引起爆炸火災事故。電力電容器殼體變形主要是產品質量問題引起，如：電 與絕緣介質的材質質量差、選用的絕緣油不具有吸氣特性、電容器的生產環境與工藝不達標、制造過程中內部殘留雜質、盲目追求比特性指標、殼體材料過薄等等。
（二）電容器套管表面閃絡放電
電力電容器成套裝置的元器件空間布置一般都比較緊湊，運行時的周圍環境溫度和電場強度都比較高， 易吸附空氣中的帶電顆粒，導致套管表面容易聚集污穢、表面泄漏電流增大，進而在電網諧波與系統電壓的作用下，使套管瓷瓶發生局部的沿面電弧放電，當臟污積聚到一定程度時，就會造成套管沿面閃絡放電，并發出異常聲響，嚴重時引起外部對地短路故障。
二 電力電容器故障預防措施
（一）實現設備運行狀態在線監測
對電力電容器加裝在線監測裝置，實現在線監測有利于獲取設備運行的實時狀態量，以確保及時發現故障隱患并制定檢修策略進行處理。
1）對電力電容器實際運行電壓進行在線監測。電力電容器在長期過電壓條件下運行，回路電流增大，會導致電容器的溫升過高，加速介質絕緣老化， 易造成電容器絕緣擊穿故障。國家有關標準規定：電力電容器的運行電壓在1.1UN（UN為電容器額定電壓）下時，每24h的 長持續運行時間為12h；在1.15UN下時，每24h的 長持續運行時間為30min。因此有必要對電力電容器自身的運行電壓進行在線監測。
2）對電力電容器故障特征狀態量進行在線監測。實現對電力電容器的局放、介損、電容量、泄漏電流、有功損耗等特征信號的在線監測，一方面可以根據狀態量對電容器故障進行判斷隔離，避免事故擴大引起不必要損失。另一方面可以通過對狀態量的變化范圍及趨勢對電力電容器的潛在缺陷進行分析，實現對故障的預判斷，并對潛在故障進行預警。
（二）故障檢測
具體檢測內容主要包括：電力電容器、斷路器、隔離開關、自動開關、接觸器、刀開關、母線、輸電線路、電力電纜、電抗器、電動機、接地、避雷器、濾波器等。由于電力電容器在實際運行時會出現諸多故障問題，不僅會對輸電線路運行造成較為嚴重影響， 同時也會對現代人們正常用電與日常通訊網絡使用造成一定影響，這其中就需要充分選擇專業技術手段，例如狀態監測技術，該項技術對于輸電線路檢測工作而言有著較為重要影響作用。狀態監測技術可以針對電力線路實際運行狀態進行檢測，并收集相應數據信息而后將數據信息傳輸給中控制。與此同時，狀態監測技術可以針對電力電容器中故障分析，先尋找出故障位置與故障問題，并采取一定措施對故障問題進行解決，以便能夠為電力電容器與智能電網運行工作提供保障。
（三）控制運行環境溫度
電力電容器的運行溫度與其自身性能、運行環境等因素密切相關，當電力電容器的環境溫度過高時，將加快電介質的絕緣老化速度，縮短電容器使用壽命，所以應對電容器運行環境溫度進行控制。安裝在室內運行的電容器組，應通風良好并盡可能加裝自動控溫裝置；室外運行的電容器組，一方面要防止太陽直射造成局部溫度異常，另一方面要保證其具有良好的通風散熱條件。同時，應定期對電容器組及其成套設備進行帶電紅外測溫，便于采取相應措施，以保證其內部介質溫度及運行環境溫度低于規程的規定值。
三 安科瑞AZC/AZCL智能集成式電容器介紹
（一）產品概述
AZC/AZCL系列智能電容器是應用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節省能源、降低線損、提高功率因數和電能質量的新一代無功補償設備。它由智能測控單元，晶閘管復合開關電路，線路保護單元，兩臺共補或一臺分補低壓電力電容器構成。可替代常規由熔絲、復合開關或機械式接觸器、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等散件在柜內和柜面由導線連接而組成的自動無功補償裝置。具有體積更小，功耗更低，維護方便，使用壽命長，可靠性高的特點，適應現代電網對無功補償的更高要求。
AZC/AZCL系列智能電容器采用定式LCD液晶顯示器，可顯示三相母線電壓、三相母線電流、三相功率因數、頻率、電容器路數及投切狀態、有功功率、無功功率、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等。通過內部晶閘管復合開關電路，自動尋找投入（切除）點，實現過零投切，具有過壓保護、缺相保護、過諧保護、過溫保護等保護功能。
（二）產品選型
AZC系列智能電容器選型：
（三）產品實物展示
AZC系列智能電容模AZCL系列智能電容模塊
安科瑞無功補償裝置智能電容方案
四 結束語
綜上所述，隨著現代社會經濟的不斷發展與進步，促使電力企業也迎來了更加廣闊的發展空間。而電力電容器作為現代變電所中重要的變電設備之一，其對于社會的發展與國民日常生活而言會起到至關重要的影響作用。
參考文獻
[1]趙強.電力電容器常見故障的原因分析及預防措施.
[2]汪力，曾湘隆，唐娟，江帆，劉明軍，寧佳欣，趙俊暉.電力電容器故障統計分析[J].電工技術，2019（09）.
[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.6版.
作者簡介：
宋兵兵，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為絕緣監測及剩余電流監測， QQ：3007723194 手機：13482141563（微信同號）