浅谈6kV线路并联电容器异常情况下的故障分析与处理

摘 要 本文分析了电容器发生故障的表现，针对不同故障，分析了其发生的原因，并提出了具体的解决策略，目的在于进一步提高6kV线路并联电容器运行的稳定性与安全性，降低故障发生几率。

【关键词】异常运行 故障分析 保护措施 并联电容器

6kV线路上安装的电力电容器属无功功率补偿装置的一种，应用范围较广。随着油田开发的深入进行，用电负荷不断增长，与此同时，6kV线路也在不断延伸。在上述环境下，6kV线路并联电容器异常情况发生频率明显上升，电容器爆炸起火等恶性事故，严重威胁着电网的安全运行，造成线路停电事故，影响油田原油产量，增加吨油成本。分析故障表现形式，及导致故障产生的原因，是解决故障的关键，对于油田的稳定运行极为必要。

1 电容器发生故障的表现

1.1 瓷套管及外壳渗漏油

瓷套管属于电容器的重要组城部分，功能在于实现绝缘，确保电容器运行安全。在长期使用过程中，受所处环境的影响，瓷套管容易受潮或漏油，进而导致绝缘性能下降，由此引发的电容器故障，主要表现为电容器温度的上升。解决上述故障需通过提高瓷套管的绝缘性能，对瓷套管漏油部位加以修补来实现。

1.2 瓷绝缘表面放电闪络

瓷绝缘表面放电闪络同样属于电容器故障的主要表现之一。在电容器使用过程中，其外表会不断积累灰尘，达到一定程度，瓷绝缘的绝缘性能便会受到影响，这是导致瓷绝缘表面放电闪络的主要原因。解决故障应从清理电容器表面灰尘的角度出发来完成。

1.3 外壳鼓肚

受电容器运行环境等的影响，外壳鼓肚的现象容易出现。外壳鼓肚故障对电容器性能影响极其严重，严重易引发危险，如发现，必须及时处理。

2 电容器故障原因及对策

根據电容器故障表现形式的不同，其所产生的原因也各不相同，应全面分析故障原因，提出针对性的解决对策，以将故障的影响控制在最小范围内，有效降低损失。

2.1 运行电压过高

通常情况下，电容器的运行电压需固定在某一范围内，一旦超出这一范围，故障发生几率便会增加。运行电压过高，是导致电容器温度过高的主要原因，而如其温度居高不下，则会直接影响其绝缘性能，最终阻碍电容器功能的发挥，缩短电容器使用寿命。根据国家规定，电容器运行电压应控制在1.00UN的标准，如超过该电压，则容易引发故障。

对此，一旦发现电容器温度过高，便需首先排除运行电压过高的问题，如发现运行电压过高，则应马上将电容器退出，避免造成更大的故障。

2.2 运行温度过高

电容器的运行对温度与湿度要求较高，如湿度过大，容易影响其绝缘性能，而如温度过高，则会增加电容器电容量的下降速度，长此以往，如问题得不到解决，电容器老化速度会逐渐加快，影响其安全性以及使用寿命。

由上述原因所导致的故障的解决方法相对简单，工作人员需时刻对电容器运行温度加以监测，一旦发生问题，需及时处理，避免故障扩大化，对电力系统造成更大的损失。

2.3 高次谐波引起过电流

由高次谐波引起的过电流，同样属于导致电容器出现故障的主要原因之一，主要体现在以下方面：

2.3.1 高次谐波的产生及害

高次谐波通常由家用电器等所产生，如变频设备等，上述设备在运行过程中，不简单的产生高次谐波，长此以往，容易导致谐波注入到电网中，进而导致电压及电流等出现异常，影响电容器性能的发挥，缩短其使用寿命。

2.3.2 高次谐波措施问题

解决高次谐波问题，需从源头入手。如发现电容器故障由高次谐波所引发，应首先找到谐波源，在此基础上，采取措施解决问题，达到解决故障的目的。

可将串联电抗器设置在电容器回路中，以提高其抵抗高次谐波的能力，并通过提高串联电抗器电抗值的方法，最大程度的降低高低谐波对电容器的影响，提高电容器性能、延长其使用寿命。

2.4 开断电容器引起的操作过电压

开断电容器，容易引起操作过电压，由此导致电容器出现故障。需全面分析导致操作过电压出现的原因，并采取限制策略，降低电容器发生故障的几率。

2.4.1 操作过电压的原因

操作跌落式熔断器易产生强烈电弧， 对电容器造成冲击，这是导致操作高电压产生的主要原因之一。根据国家有关标准规定，电容器的电压应控制在2.15Un的标准，如超出，则证明过电压已经产生。工作人员可采用检测电容器电压的方法，判断是否存在操作过电压的问题。

2.4.2 限制操作过电压的措施

分闸速度慢，容易导致操作过电压问题发生，针对上述问题，必须提高分闸速度。在线路上用跌落式熔断器与储能式油开关串联使用，电容器补偿装置装设无间隙氧化锌避雷器限制过电压幅值。

2.5 不合理的接线方式造成的电容器故障

我厂在开始装设6kV线路并联电容器时，由于没有运行经验，用跌落式熔断器直接控制电容器，由于内部和外部原因造成一相跌落熔丝烧断时，造成电力电容器单项运行，电容器单相运行会使电容器温度升高后烧毁。针对电容器单相运行故障，我们在跌落保险后加装储能式油开关，因为油开关有过电流保护装置，在电力电容器单相运行时，将电容器与系统电源断开，保证了电容器的安全运行。

2.6 恶劣的安装环境对电容器的影响

我厂有三条6kV线路位于羊二庄油田，共装设补偿电容器8台，容量1800kvar，由于位于沿海地带，自然环境恶劣，使电容器在含盐度较高的空气中腐蚀程度高于其他地区安装的电容器，电容器的外壳、导电杆及绝缘瓷瓶时间一长就附着一层白色盐碱污垢，盐碱污垢会造成瓷套管表面闪络放电，严重影响着电容器的安全运行。

3 结束语

6kV电力电容器安装在6kV线路中，对补偿无功功率，提高功率因数发挥着重大作用，但如果电容器运行维护不好，会影响电网运行，今后，我们在电容器运行维护中应做好如下工作：

（1）及时和供电部门联系，掌握系统电压情况，如有异常将电容器退出运行。

（2）经常对电容器进行巡视检查，检查跌落式保险是否接触良好，油开关是否灵活好用，电容器运行温度是否过高。

（3）在推广节电设备，高频设备，可控硅整流设备的同时，充分考虑这些设备对电容器的影响，减少高次谐波对电容器造成的影响。

（4）对安装在沿海地带的电容器定期检查，定期清扫，保证电容器清洁，减少电容器故障，延长电容器使用寿命。

总之，如果我们对电容器发生的各种故障认真分析，找出原因，研究出解决措施，才能使电容器在油田电网运行中，补偿无功功率，提高功率因数发挥重要作用。

作者简介

张树起（1962-），男，河北省黄骅市人。大专学历。高级技师。研究方向为电力自动化。

作者单位

中国石油大港油田公司第二采油厂电力管理站 河北省黄骅市 061103