电容器是由任意两块金属导体, 中间用绝缘介质隔开构成的。其容量的大小, 由其几何尺寸和两极板间绝缘介质的特性来决定。当电容器在交流电压下使用时, 常以其无功功率表示电容器的容量, 单位为乏或千乏。
电力电容器用于电力系统和电工设备的电容器。供电质量主要决定于电压、频率和波形三个方面。电网频率稳定决定于电网有功平衡, 波形主要决定于网络和负荷的谐波, 电压稳定则决定于无功平衡。当然三者之间也具有一定的内在关系。无功平衡决定于网络中无功的产生和消耗。为了满足系统中无功电力的需求, 单靠发电机、调相机、电缆和输电线路电容是不够的。电力电容器是一种静止的无功补偿装置, 它的主要作用是向电力系统提供无功功率, 提高功率因数。因此电容器在系统的无功电源中占有相当比重, 加之调相机为旋转设备。建设投资大, 运行维护费用高。采用就地并联电容器组成电力电容器组, 能够无功补偿, 减少输电线路输送电流, 起到减少线路能量损耗和压降, 改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。
1 运行中的电力电容器的维护和保养
对运行中的电力电容器组应进行日常巡视检查、维护和保养, 定期停电检查。 (1) 电容器应有值班人员, 应做好设备运行情况记录。 (2) 对运行的电容器组的外观巡视检查, 应按规程规定每天都要进行, 如发现箱壳膨胀应停止使用, 以免发生故障。 (3) 检查电容器组每相负荷可用安培表进行。 (4) 电容器组投入时环境温度不能低于-40℃, 运行时环境温度1h, 平均不超过+40℃, 2h平均不得超过+30℃, 及一年平均不得超过+20℃。如超过时, 应采用人工冷却 (安装风扇) 或将电容器组与电网断开。 (5) 安装地点的温度检查和电容器外壳上最热点温度的检查可以通过水银温度计等进行, 并且做好温度记录 (特别是夏季) 。 (6) 电容器的工作电压和电流, 在使用时不得超过1.1倍额定电压和1.3倍额定电流。 (7) 接上电容器后, 将引起电网电压升高, 特别是负荷较轻时, 在此种情况下, 应将部分电容器或全部电容器从电网中断开。 (8) 电容器套管和支持绝缘子表面应清洁、无破损、无放电痕迹, 电容器外壳应清洁、不变形、无渗油, 电容器和铁架子上面不应积满灰尘和其他脏东西。 (9) 必须仔细地注意接有电容器组的电气线路上所有接触处 (通电汇流排、接地线、断路器、熔断器、开关等) 的可靠性。因为在线路上一个接触处出了故障, 甚至螺母旋得不紧, 都可能使电容器早期损坏和使整个设备发生事故。 (10) 如果电容器在运行一段时间后, 需要进行耐压试验, 则应按规定值进行试验。 (11) 对电容器电容和熔丝的检查, 每个月不得少于一次。在一年内要测电容器的tg2~3次, 目的是检查电容器的可靠情况, 每次测量都应在额定电压下或近于额定值的条件下进行。 (12) 由于继电器动作而使电容器组的断路器跳开, 此时在未找出跳开的原因之前, 不得重新合上。 (13) 在运行或运输过程中如发现电容器外壳漏油, 可以用锡铅焊料钎焊的方法修理。
2 电力电容器在运行中的故障处理
2.1 电容器喷油、爆炸着火时的处理
当电容器喷油、爆炸着火时, 应立即断开电源, 并用砂子或干式灭火器灭火。此类事故多是由于系统内、外过电压, 电容器内部严重故障所引起的。为了防止此类事故发生, 要求单台熔断器熔丝规格必须匹配, 熔断器熔丝熔断后要认真查找原因, 电容器组不得使用重合闸, 跳闸后不得强送电, 以免造成更大损坏的事故。
2.2 电容器的断路器跳闸的处理。
电容器的断路器跳闸, 而分路熔断器熔丝未熔断时。应对电容器放电3min后, 再检查断路器、电流互感器、电力电缆及电容器外部等情况。若未发现异常, 则可能是由于外部故障或母线电压波动所致, 并经检查正常后, 可以试投, 否则应进一步对保护做全面的通电试验。通过以上的检查、试验, 若仍找不出原因, 则应拆开电容器组, 并逐台进行检查试验。但在未查明原因之前, 不得试投运。
2.3 当电容器的熔断器熔丝熔断的处理
当电容器的熔断器熔丝熔断的时, 应向值班调度员汇报, 待取得同意后, 再断开电容器的断路器。在切断电源并对电容器放电后, 先进行外部检查, 如套管的外部有无闪络痕迹、外壳是否变形、漏油及接地装置有无短路等, 然后用绝缘摇表摇测极间及极对地的绝缘电阻值。如未发现故障迹象, 可换好熔断器熔丝后继续投入运行。如经送电后熔断器的熔丝仍熔断, 则应退出故障电容器, 并恢复对其余部分的送电运行。
2.4 处理故障电容器应注意的安全事项
处理故障电容器应在断开电容器的断路器, 拉开断路器两则的隔离开关, 并对电容器组经放电电阻放电后进行。电容器组经放电电阻 (放电变压器或放电电压互感器) 放电以后, 由于部分残存电荷一时放不尽, 仍应进行一次人工放电。放电时先将接地线接地端接好, 再用接地棒多次对电容器放电, 直至无放电火花及放电声为止, 然后将接地端固定好。由于故障电容器可能发生引线接触不良、内部断线或熔丝熔断等, 因此有部分电荷可能未放尽, 所以检修人员在接触故障电容器之前, 还应戴上绝缘手套, 先用短路线将故障电容器两极短接, 然后方动手拆卸和更换。
电容器在变电所各种设备中属于可靠性比较薄弱的电器, 它比同级电压的其他设备的绝缘较为薄弱, 内部元件发热较多, 而散热情况又欠佳, 内部故障机会较多, 制造电力电容器内部材料的可燃物成分又大, 所以运行中极易着火。因此, 对电力电容器的运行应尽可能地创造良好的低温和通风条件。
3 电力电容器组倒闸操作时必须注意的事项
(1) 在正常情况下, 全所停电操作时, 应先断开电容器组断路器后, 再拉开各路出线断路器。恢复送电时应与此顺序相反。 (2) 事故情况下, 全所无电后, 必须将电容器组的断路器断开。 (3) 电容器组断路器跳闸后不准强送电。保护熔丝熔断后, 未经查明原因之前, 不准更换熔丝送电。 (4) 电容器组禁止带电荷合闸。电容器组再次合闸时, 必须在断路器断开3min之后才可进行。
4 电力电容器的修理
(1) 下面几种故障, 可以在安装地方自行修理。
(1) 箱壳上面的漏油, 可用锡铅焊料修补。 (2) 套管焊缝处漏油, 可用锡铅焊料修补, 但应注意烙铁不能过热, 以免银层脱焊。
(2) 电容器发生对地绝缘击穿, 电容器的损失角正切值增大, 箱壳膨胀及开路等故障, 需要专业技术人员进行修理。
摘要：介绍了电力电容器在供电系统起到减少线路能量损耗和压降, 改善电能质量和提高设备利用率的作用, 在运行中如何做好的日常维护和保养。当电力电容器在运行中的出现故障时的处理方法和注意事项, 电力电容器的修理。
关键词：电力电容器,维护,保养,故障,处理,修理