变电站集合式电容器故障分析和处理

刘禹琦 曲茂强

（内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电局，内蒙古包头 014030）

0.引言

集合式并联电容器它具有抗震性能好、占地面积小、维护简单、连线接点少等优点。主要用于工频电力系统中的无功补偿，以提高电网功率因数，减少线路损耗，充分发挥供配电的效率，改善和提高供电电压质量[1]。然而，此类产品因大容量一体设计，一旦出现故障，必须整台退出运行，势必影响供电质量，这也是多年来其市场占有率萎缩的重要因素。电容器常见的故障多是由电容量的变化引起的，而电容器保护动作能反映电容器组电容损坏的情况。

1.电容器基本信息

该变电站BAMH11/√3-6000-3W集合式电容器为合阳电力电容器制造有限公司2004年产品，其内部由上、下两段电容器组组成，每段电气连接为2串（2+1）并，每相共由4台BAM11/4√3-200-1和8台BAM11/4√3-150-1两种电容器单元组成。单元内部结构分别为1串38并和1串28并，每个元件由內熔丝作为电容器内部故障保护，电容器组采用相电压差动保护。

2.现场检验情况分析

2019年10月电容器进行例行试验，电容器各相技术参数见表1。

表1 电容器试验测试参数

实测数据显示，A相电容偏差-1.83%，以及各相的相间偏差、串段偏差值均不能满足DL/T628-1997《集合式高压并联电容器订货技术条件》1.10电容偏差中“4.10.1集合式电容器的电容偏差应不超过其额定值的0%～5%；4.10.3三相电容器的任意两相实测电容值中最大值与最小值之比≤1.02（10kV级；4.10.4电容器的每相中任意两段实测电容值之比…≯0.5%…）”条款的要求[2]，初步判定内部特别是A相应是有单元损坏，其余两相需进行电容器单元调配。

3.电容器拆修

3.1 故障分析

芯体包封拆除后，对故障电容器芯子情况进行分析，电容器单元有BAM611/4√3-150-1（标称电容：189.41μF）和BAM611/4√3-200-1（标称电容：252.54μF）两种型号，各单元实测电容值见表2。

表2 芯子单元产品电容实测值(μF)

在实测值中A02、A07、A11、B04 4台单元电容偏差大于标准要求（DL/T628-1997《集合式高压并联电容器订货技术条件》，单元电容偏差-5%～+5%）。其中A11偏差过大，损坏严重，必须换掉。三相电容实测值分别为：A相157μF、B相160μF、C相161μF。相间偏差161/157=1.025478大于标准要求（DL/T628-1997《集合式高压并联电容器订货技术条件》，相间偏差10kV Cmax/Cmin≤1.02），判定A相有单元损坏的结果与单元实测值相符。

3.2 匹配方案

根据现场单元实测电容值对芯体方案进行匹配，在同时满足DL/T628-1997《集合式高压并联电容器订货技术条件》的相间偏差10kV Cmax/Cmin≤1.02和串段偏差0.5%的要求前提下，将备品单元和电容器芯体的单元根据实测值整体匹配。

具体实施办法是将备用单元（实测值258.6μF）换至A02位置；将备用单元（实测值190.5μF）换至A03位置；将备用单元（实测值263.5μF）换至A07位置；将备用单元（实测值184.1μF）换至A04位置；将备用单元（实测值250.9μF）换至A12位置；将备用单元（实测值194.4μF）换至A08位置；将备用单元（实测值191.2μF）换A11位置；将备用单元（实测值190.5μF）换至A09位置；将单元B12（实测值261.4μF）换至A10位置。经上调整A相计算电容值为：1/(1/643.9+1/644.4+1/642.7+1/643.1)=160.88μF，串段偏差为644.4/642.7=1.00265（0.2%）。

将备用单元（实测值193.3μF）换至B01位置；将备用单元（实测值193.1μF）换B03位置；将备用单元（实测值194.8μF）换至B04位置；将备用单元（实测值251.4μF）换至B07位置；将备用单元（实测值250.2μF）换至B12位置；将单元C01（实测值197.3μF）换至B11位置。经此调整B相计算电容值为：1/(1/643.2+1/643.4+1/642.8+1/641.7)=160.69μF，串段偏差为643.4/641.7=1.00265（0.2%）。

将备用的单元（实测值193.5μF）换至C01位置；将备用单元（实测值193.9μF）换至C03位置。调整后C相计算电容值为：1/(1/642.7+1/643.3+1/643.1+1/644.7)=160.86μF，串段偏差为644.7/642.7=1.00265（0.3%）。

匹配结果三相电容偏差160.88/160.69=1.00118和串段偏差值均满足且优于DL/T628-1997《集合式高压并联电容器订货技术条件》的要求。

4.装配测试验收

按DL/T628-1997《集合式高压并联电容器订货技术条件》5.18.3集合式电容器出厂试验的要求对修复完的产品进行试验，试验内容和结果见表3。

表3 电容器验收记录

5.结语

产品顺利通过试验说明本次集合式电容器大修过程从理论到实践都是可行的，这为后期旧产品修理、返厂维修等工作提供参考。经过本次集合式产品的解剖和组装，巩固了检修人员对集合式电容器的认知。