自动投切无功补偿装置的运行维护及常见故障处理方法

于东亚　刘稳

摘要：主要介绍了自动投切无功补偿装置的特点，讨论了电容器运行维护中的安全注意事项，介绍了电容器在运行中常见故障以及处理方法。

关键词：自动投切；无功补偿；维护；故障处理

引言

随着国民经济的发展，各种电子设备的应用，使电网污染越来越严重，电能质量问题越来越为人们重视。无功补偿能够有效地维持系统的电压水平，提高系统的电压稳定性，避免大量无功功率的远距离传输，从而降低有功网损，减少用电费用。而自动投切型无功补偿装置以操作简单，运行维护方便，越来越受各企业的青睐。而在安装运行中出现的各种问题，也随之而来。

1 自动投切无功补偿装置的特点

1.1 分组合理，不会出线过补或者欠补现象。

1.2 微机控制器自动采样控制，使用电考核满足供电要求。

1.3 装置具有手动和自动调节功能，控制调节方便。

1.4 装置投切电容器采用编码投切，容量选择精准。

1.5 装置投切电容器方式有一下五种：

按母线电压高低投切；按无功功率投切；按功率因数大小进行投切；按时间进行投切；按电压时间进行投切。

1.6 具备可靠完善的保护功能：具有低电压、过电压保护、零序、开口三角电压保护，延时速断保护、过流保护功能。

1.7 具备记录存储功能，包括投切记录、保护记录、统计记录。

1.8 通过通讯接口，具备“四遥”功能，可实现装置无人值守。

2 装置运行维护及注意事项

2.1 定期进行试验-电容测试和绝缘测试

电容器的电容值可以表征电容器元件的情况，因此要按时进行电容测试：

2.1.1 对于使用内熔丝的单台电容器，由于元件故障导致内熔丝熔断，故障元件断路掉，单台电容器的电容变化相对很小。通常一个元件故障，单元的电容值大概减少到正常时值的97%左右。

2.1.2 对于使用外熔断器的单台电容器，如果内部没有内熔丝的话，元件故障之后相当于短路，但台电容器的电容会明显的增大。

2.2 绝缘测试

2.2.1 作为运行维护电容器装置不需要进行绝缘测试。

2.2.2 作为验收试验，或者电容器装置长时间闲置，在投运之前应对电容器及其配套件进行绝缘测试。

2.3 日常巡视

无功补偿装置在日常巡视的时候一定要注意如下几点：

2.3.1 熔断器。采用熔断器保护的电容器装置，在巡视的过程中一定要加强对熔断器的巡视。应当注意：熔断器的熔断指示器是否指示熔断；套管是否有发热灼黑的现象；尾线是否有锈蚀现象；弹簧是否能够提供弹力；套管的尾端是否有异物堵塞等。

2.3.2 电容器是否有异样，如渗油、比较严重的鼓肚、套管焊锡溶化，套管和箱体表面污秽严重等。

2.3.3 其他电气元器件外观是否有开裂、发黑等现象。

2.4 发生的任何异常情况时，应及时和厂家联系

2.4.1 在运行中和巡视中发现、发生的任何异常情况都应尽量暂停投运装置，并和生产厂家取得联系。在获得了技术支持，采取了相应的措施之后继续投运。

2.4.2 另外如果电容器所在母线的情况与设计时的工况发生变化，也应尽量同厂家取得联系，以便确认变化是否对电容器装置构成影响。特别是新增加有可能含有谐波源的负荷的时候，由于谐波对于电容器装置有比较严重的影响，所以遇到这样的情况更加应当及时同厂家进行联系和交流。

2.5 遇到以下的情况应采取措施改善

2.5.1 室内装置，户内通风不良，温度异常高。

2.5.2 污秽条件严重，装置顶部以及内部元器件表面灰尘严重。

2.5.3 装置上经常有鸟兽栖息。

2.5.4 阳光照射强度异常。

2.6 以下的事项请不要进行

一些平时运行不太注意之处有可能对无功补偿装置带来严重的影响，比如：

2.6.1 单台电容器装置，在有个别单台电容器故障的时候，将非故障相的电容器拆除，三相调平之后运行。

2.6.2 装置的保护动作，检查无异常。再次投运没有成功，增大继电保护整定值继续尝试投运。

2.6.3 高频率的进行短时投切。

2.6.4 没有经过与厂家商议确定，为电容器装置增加其他额外装置和器件。

2.6.5 与其他厂家电容器混用。

2.6.6 随意拆卸、吊芯、取油样。

2.6.7 未经厂家同意，随意更改装置内部接线。

2.6.8 未经相关部门人员随意更改微机综合保护器中的定值。

3 无功补偿装置在运行中的故障处理

3.1 无功补偿装置无法投切

此种现象经常出线在新安装装置以及企业运行工况改变时。主要处理方法如下：

3.1.1 保证控制器内部手动/自动软压板设置正确（应当设置为自动）。

3.1.2 保证控制器采样电流与电压接线正确（采样信号为：任意2相电压与第三相电流，而电流信号一定为本段开关装置的进行柜电流，电压为本段电压即可）。

3.1.3 保证控制器中各参数显示正确（无功、有功、功率因数均为正值）。

3.1.4 继电保护整定没有设置延时。

3.1.5 保证外部切换手动/自动万能转换开关节点信号正确送入控制器相应开入量中。

3.1.6 保证上级开关柜合闸信号节点送入控制器相应开入量中。

3.2 无功补偿装置外熔丝熔断或保护动作

※ 故障原因：

a.过电流、过电压等供电系统原因及保护设置。b.电容器内部故障，引起不平衡电流、电压（速断、开口、差压、桥差、不平衡电流等保护动作）。c.熔断器的质量问题。d.附属设备（电抗器、熔断器、放电PT、避雷器、刀闸等）发生故障。e.二次线路故障。f.保护整定值设置过低，保护过于敏感。

※处理措施：

a.严格控制运行电流、电压。b.更换故障电容器。c.更换熔断器。d.检查各配套件的情况，对有缺陷的设备进行修理或更换。e.重新设置合理的整定值。f.检查开口三角等二次回路。

3.3 装置内电容器温度过高

※故障原因：

a.环境温度过高，现场通风状况不良。b.高次谐波电流影响。c.频繁切合电容器，反复受过电压作用。d.介质老化，损耗不断增大。e.紧固部分松动，接触不良。

※处理措施：

a.改善通风条件，增大电容器间隙。b.加装滤波治理装置或重新选择合适的产品。c.采取措施，限制操作过电压及涌流。d.对单台电容器进行试验检查，必要时进行更换。e.检查紧固部分，并重新紧固。

3.4 单台电容器箱体鼓肚变形

※故障原因：

a.电容器内部故障，使介质分解而析出气体。b.生产过程中注油加压等工艺造成。

※处理措施：

立即将其退出运行，更换故障电容器。

3.5 单台电容器渗漏油

※故障原因：

a.搬运安装时提拿瓷套，瓷套受损。b.外力挤压箱体等使焊接处裂缝、变形。c.接线时拧螺丝过紧，使高压瓷套损伤。d.温度急剧变化，瓷套开裂。e.产品制造缺陷。

※处理措施：

a.与生产厂家及时联系，对没有电气参数变化的故障电容器进行现场补漏及防护处理等。b.对故障比较严重的电容器更换。

3.6 放电线圈发生爆炸

※故障原因：

a.开口三角二次接线短接。b.放电线圈制造缺陷（绝缘缺陷，一次侧对二次侧放电）。

※处理措施：

a.立即退出运行装置。b.检查二次回路。c.更换质量可靠的放电线圈。

3.7 微机综合保护器发生烧坏现象

※ 故障原因：

a.装置电源短路。b.采样电压短路。c.采样电流开路。

※处理措施：

a.检查电流、电压采样二次回路；检查工作电源二次回路。

4 结束语

只要我们在安装过程中按照相关规程以及使用说明书进行操作、使用过程中平时注意对装置进行合理的必要的维护，一些故障完全可以避免。合理的使用无功补偿装置，才能保证无功补偿装置装置的使用寿命，给企业带来更大的效益。

参考文献

[1]周志敏，周纪海，纪爱华.无功补偿电容器配置运行维护[M].北京：电子工业出版社，2009.

[2]文长清，卢远华.最新电网谐波治理与电力无功补偿装置及滤波器选型设计制造新技术新标准手册[G].北京：中国电力工业出版社，2007.