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(shí)現(xiàn)提高電力電容器故障解決效率，就需要針對(duì)其故障診斷技術(shù)展開研究，而狀態(tài)量監(jiān)測作為提高故障診斷技術(shù)效率與質(zhì)量重要因素，其對(duì)電力電容器故障診斷工作而言，有著重要影響意義�；诖�，本文首先將會(huì)針對(duì)傳統(tǒng)電力電容器故障診斷工作展開分析，而后針對(duì)基于狀態(tài)量監(jiān)測電力電容器故障診斷技術(shù)展開研究，進(jìn)而制定出基于狀態(tài)量監(jiān)測電力電容器故障診斷措施，旨為相關(guān)人員提供參考幫助。
【關(guān)鍵詞】電力電容器；常見故障；預(yù)防措施
引言
電容器中擁有較大的靜電容量，其阻抗數(shù)值在電容器交流狀態(tài)下數(shù)值并不大，所以導(dǎo)致靜電容量在電容器中難以正常測量得出具體數(shù)值。電容的電 結(jié)構(gòu)為多孔碳，會(huì)受到電解質(zhì)的直接影響，靜電容量與頻率之間的相互作用影響關(guān)系十分明顯，二者之間呈現(xiàn)出反比的關(guān)系，頻率越高則靜電容量越低，因此電容值在測量時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇直流環(huán)境。此外其內(nèi)阻值也可以在這種狀態(tài)下測量，交流狀態(tài)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(yùn)行條件下允許殼體隨溫度和電壓變化發(fā)生少許鼓脹或收縮。但當(dāng)電容器內(nèi)部運(yùn)行場強(qiáng)過高，導(dǎo)致其內(nèi)部發(fā)生局部放電或出現(xiàn)短路故障時(shí)，絕緣介質(zhì)會(huì)分解出大量氣體，致使密封電容器內(nèi)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(fā)生了嚴(yán)重的膨脹變形，將無法進(jìn)行現(xiàn)場修復(fù)，只能進(jìn)行更換。電力電容器殼體變形不僅會(huì)使其內(nèi)部絕緣進(jìn)一步惡化，也會(huì)對(duì)電力電容器電氣結(jié)構(gòu)造成破壞，改變固有電氣絕緣距離。因此，需要對(duì)電力電容器殼體變形故障引起足夠的重視，如不及時(shí)處理，將會(huì)導(dǎo)致故障進(jìn)一步擴(kuò)大，甚至引起爆炸火災(zāi)事故。電力電容器殼體變形主要是產(chǎn)品質(zhì)量問題引起，如：電 與絕緣介質(zhì)的材質(zhì)質(zhì)量差、選用的絕緣油不具有吸氣特性、電容器的生產(chǎn)環(huán)境與工藝不達(dá)標(biāo)、制造過程中內(nèi)部殘留雜質(zhì)、盲目追求比特性指標(biāo)、殼體材料過薄等等。
（二）電容器套管表面閃絡(luò)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(yùn)行時(shí)的周圍環(huán)境溫度和電場強(qiáng)度都比較高， 易吸附空氣中的帶電顆粒，導(dǎo)致套管表面容易聚集污穢、表面泄漏電流增大，進(jìn)而在電網(wǎng)諧波與系統(tǒng)電壓的作用下，使套管瓷瓶發(fā)生局部的沿面電弧放電，當(dāng)臟污積聚到一定程度時(shí)，就會(huì)造成套管沿面閃絡(luò)放電，并發(fā)出異常聲響，嚴(yán)重時(shí)引起外部對(duì)地短路故障。
二 電力電容器故障預(yù)防措施
（一）實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測
對(duì)電力電容器加裝在線監(jiān)測裝置，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測有利于獲取設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)狀態(tài)量，以確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患并制定檢修策略進(jìn)行處理。
1）對(duì)電力電容器實(shí)際運(yùn)行電壓進(jìn)行在線監(jiān)測。電力電容器在長期過電壓條件下運(yùn)行，回路電流增大，會(huì)導(dǎo)致電容器的溫升過高，加速介質(zhì)絕緣老化， 易造成電容器絕緣擊穿故障。國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電力電容器的運(yùn)行電壓在1.1UN（UN為電容器額定電壓）下時(shí)，每24h的 長持續(xù)運(yùn)行時(shí)間為12h；在1.15UN下時(shí)，每24h的 長持續(xù)運(yùn)行時(shí)間為30min。因此有必要對(duì)電力電容器自身的運(yùn)行電壓進(jìn)行在線監(jiān)測。
2）對(duì)電力電容器故障特征狀態(tài)量進(jìn)行在線監(jiān)測。實(shí)現(xiàn)對(duì)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(hào)的在線監(jiān)測，一方面可以根據(jù)狀態(tài)量對(duì)電容器故障進(jìn)行判斷隔離，避免事故擴(kuò)大引起不必要損失。另一方面可以通過對(duì)狀態(tài)量的變化范圍及趨勢對(duì)電力電容器的潛在缺陷進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的預(yù)判斷，并對(duì)潛在故障進(jìn)行預(yù)警。
（二）故障檢測
具體檢測內(nèi)容主要包括：電力電容器、斷路器、隔離開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)、接觸器、刀開關(guān)、母線、輸電線路、電力電纜、電抗器、電動(dòng)機(jī)、接地、避雷器、濾波器等。由于電力電容器在實(shí)際運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)諸多故障問題，不僅會(huì)對(duì)輸電線路運(yùn)行造成較為嚴(yán)重影響， 同時(shí)也會(huì)對(duì)現(xiàn)代人們正常用電與日常通訊網(wǎng)絡(luò)使用造成一定影響，這其中就需要充分選擇專業(yè)技術(shù)手段，例如狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)對(duì)于輸電線路檢測工作而言有著較為重要影響作用。狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)可以針對(duì)電力線路實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測，并收集相應(yīng)數(shù)據(jù)信息而后將數(shù)據(jù)信息傳輸給中控制。與此同時(shí)，狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)可以針對(duì)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(duì)故障問題進(jìn)行解決，以便能夠?yàn)殡娏﹄娙萜髋c智能電網(wǎng)運(yùn)行工作提供保障。
（三）控制運(yùn)行環(huán)境溫度
電力電容器的運(yùn)行溫度與其自身性能、運(yùn)行環(huán)境等因素密切相關(guān)，當(dāng)電力電容器的環(huán)境溫度過高時(shí)，將加快電介質(zhì)的絕緣老化速度，縮短電容器使用壽命，所以應(yīng)對(duì)電容器運(yùn)行環(huán)境溫度進(jìn)行控制。安裝在室內(nèi)運(yùn)行的電容器組，應(yīng)通風(fēng)良好并盡可能加裝自動(dòng)控溫裝置；室外運(yùn)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(fēng)散熱條件。同時(shí)，應(yīng)定期對(duì)電容器組及其成套設(shè)備進(jìn)行帶電紅外測溫，便于采取相應(yīng)措施，以保證其內(nèi)部介質(zhì)溫度及運(yùn)行環(huán)境溫度低于規(guī)程的規(guī)定值。
三 安科瑞AZC/AZCL智能集成式電容器介紹
（一）產(chǎn)品概述
AZC/AZCL系列智能電容器是應(yīng)用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節(jié)省能源、降低線損、提高功率因數(shù)和電能質(zhì)量的新一代無功補(bǔ)償設(shè)備。它由智能測控單元，晶閘管復(fù)合開關(guān)電路，線路保護(hù)單元，兩臺(tái)共補(bǔ)或一臺(tái)分補(bǔ)低壓電力電容器構(gòu)成。可替代常規(guī)由熔絲、復(fù)合開關(guān)或機(jī)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(nèi)和柜面由導(dǎo)線連接而組成的自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置。具有體積更小，功耗更低，維護(hù)方便，使用壽命長，可靠性高的特點(diǎn)，適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)對(duì)無功補(bǔ)償?shù)母咭蟆?/span>
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(shù)、頻率、電容器路數(shù)及投切狀態(tài)、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(nèi)部晶閘管復(fù)合開關(guān)電路，自動(dòng)尋找投入（切除）點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)過零投切，具有過壓保護(hù)、缺相保護(hù)、過諧保護(hù)、過溫保護(hù)等保護(hù)功能。
（二）產(chǎn)品選型
AZC系列智能電容器選型：
（三）產(chǎn)品實(shí)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(bǔ)償裝置智能電容方案
四 結(jié)束語
綜上所述，隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，促使電力企業(yè)也迎來了更加廣闊的發(fā)展空間。而電力電容器作為現(xiàn)代變電所中重要的變電設(shè)備之一，其對(duì)于社會(huì)的發(fā)展與國民日常生活而言會(huì)起到至關(guān)重要的影響作用。
參考文獻(xiàn)
[1]趙強(qiáng).電力電容器常見故障的原因分析及預(yù)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(tǒng)計(jì)分析[J].電工技術(shù)，2019（09）.
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)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?yàn)榻^緣監(jiān)測及剩余電流監(jiān)測， QQ：3007723194 手機(jī)：13482141563（微信同號(hào)）