变电站电容器故障检测与分析

引言

随着社会经济不断发展,各行业生产以及居民日常生活都离不开电力,广阔的市场需求为电力事业带来了良好的发展机遇,同时也对电力系统的稳定性提出了更高的要求。电容器作为变电站的重要设备之一,发挥着提高电能质量的作用,一旦在使用过程中出现故障,势必影响电力系统的正常运转,甚至造成系统崩溃,不仅对用户的日常生产生活带来困扰,还会给电力企业造成重大的经济损失。为降低电容器发生故障的概率,提高故障解决能力,就要加强检测力度,提高设备日常运维水平及故障处理效率,提高供电可靠性。

1变电站电容器检测方法

1.1耐压试验

耐压试验是检验电气设备绝缘性能的重要试验项目之一,可以及时发现局部游离性缺陷及绝缘老化等弱点,有效地暴露设备绝缘缺陷。按照电压性质不同,耐压试验可分为工频耐压试验和直流耐压试验。其中,在进行工频耐压检测时,要求试验电压靠近被试设备出厂试验电压值,并且不能小于1000V。而直流耐压试验则可以通过泄漏电流数值,绘制泄漏电流—电压曲线的方式对电力设备进行测试,能够及时检测设备质量情况。对于电力电容器,一般只进行工频耐压试验。

1.2绝缘电阻测试

虽然耐压试验能够直接获知电容器的绝缘性能,但该方法容易造成设备击穿等问题,具有一定风险,属于破坏性试验。而绝缘电阻测试一般在低电压情况下进行,该方式对电容器损害较小,风险相对更小,所以被称为非破坏性实验。一般来说,电容器在生产后出厂前应依次进行绝缘电阻试验、工频耐压试验,确保电容器能够长期正常运行。

1.3电容量测量

电容量关系到电容器的无功补偿或滤波能力,其测量主要包括专用仪器法、交流阻抗计算法、双电压表法3种形式。专用仪器法是电容量测量的常用方式,具有操作简单、精确度高以及电容量读取直观的优势,其测量设备大致有数字式电容表、LCR自动测量仪、万用电桥等。测量设备根据其功能执行不同的检测工作,比如数字式电容表通过充放电原理进行电容测量,并转化为电压值进行显示。而LCR自动测量仪则是在计算机技术的基础上进行工作,测量依据阻抗一矢量电压法原理,相比于其他设备性能更加突出。万用电桥则主要通过交流电桥的原理,实现电容量测量。

2变电站电容器故障分析及处理方式

2.1渗漏油的分析及处理

电力电容器属于全密封型设备,一旦出现密封松动或裂缝等情况,会导致渗漏油情况的发生,直接影响电力电容器的运行性能。一般来说,电力电容器密封出现问题的主要原因有两方面:(1）厂家生产过程缺乏质量控制:(2）设备运维工作不到位。

在厂家因素中,人为操作失误、油箱与套管之间存在焊接缺陷、自身管理存在问题、设备未经过系统检验直接投入市场销售,都会导致设备本身存在一定的隐患,一旦发生渗漏油情况,会对油箱内部油的质量和纯度造成影响,直接导致绝缘性能下降。要解决厂家因素所产生的问题,就要从生产环节入手,比如在焊接套管处螺栓与帽盖时采取低强度的焊接方式,避免因强度过高用力过猛造成脱落。对于人为因素,在日常工作中,应合理制定工作计划,加强培训机制建设,规范工作人员的操作方式,则能有效提高设备的安全性。

此外,应当加强对设备运维工作的重视程度,避免过度颠簸或操作不当对设备质量造成损害,或者导致焊接处开裂。

2.2"鼓肚"现象的分析和处理

"鼓肚"是电容器最为常见的故障之一,其原因是电容器运行中出现较大的温度变化,在设备内部形成一定的物理变化,从而出现膨胀或收缩问题。在电容器运行时,一旦内部出现局部放电,就会导致绝缘油出现化学反应而释放气体,内部气压不断升高,也是导致发生"鼓肚"现象的主要原因之一。究其本质,"鼓肚"现象主要是设备本身质量问题,或是内部零件不符合相关标准,外壳容易变形。为此,应从采购环节入手,加强市场调查和研究力度,通过全面的分析比对,选择质量以及效率更加有保障的生产方进行合作,并对其产品合格证书以及生产资质进行审查,避免以次充好。

2.3保护动作及处理

电力电容器一般是在三相交流电压中运行,如果电容量偏差较大,三相电流就会无法平衡,从而导致电容器跳闸。除此之外,人为因素也是引起跳闸的原因之一,由于电容器多数采用熔断器作为保护,所以人为操作出现失误或是偏差,熔断器同样会断裂导致电容器无法正常运转。对于保护动作的处理方式大致有3种:(1）在电容器长期工作中,应当制定检测周期,定时定期对电容器进行全面检测,尽早发现问题:(2）平均分配三相容量,在电容器组安装前,进行科学化计算,尽可能减少三相误差,并在继电保护装置的安装过程中加强把控力度,控制相关运行电流,减小误差:(3）提高电容器额定电压的裕度,减小电压出现剧烈波动的影响,从而确保电容器工作的稳定性。

2.4爆炸原因及处理

电容器故障严重的会发生爆炸,对人身和电网安全产生巨大影响,所以应当深度剖析其原因,并采取最佳方式应对。电容器外壳材料承载能力有限,如果在电容器工作中内部出现游离放电情况,就会瞬间击穿电容器极间,壳内能量迅速增大,导致发生爆炸,这种情况一般出现于并联电力电容器。随着电容器制造技术的发展,目前电容器爆炸情况已经得到良好控制,但仍然不能降低对此情况的重视程度。为尽可能避免爆炸情况的发生,应加强对熔丝的检查工作。

2.5电容器温度过高的处理

由于工作周期或外界因素变化,电容器在工作中难免内部温度过高,如果不加以重视,可能会引发多种故障。电容器温度过高的情况一般发生在线路电压过高时,高次谐波会流入,从而影响电容器电流,并直接超过额定电流。对此应该监督和把控电容器温度,通过温度计量设备对电容器进行动态监测,一旦发现其温度异常,应立刻分析原因,并及时解决问题,避免后续故障的发生。

3结语

本文对电容器故障原因进行了分析,并提出了相应的解决方案,能够切实提高电容器运行稳定性,加强变电站风险管控能力,保证电力企业能够稳定快速地发展,实现经济效益最大化。