电容器组

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电容器组范文第1篇

Abstract： Through the study of harmonic and capacitor bank in power supply system， this article points out the harm of harmonic to the system and proposes to improve the power factor， and at the same time， absorb the harmonic and thus improving the power supply quality.

关键词： 谐波；电容器；非线性负荷

Key words： harmonic；capacitor bank；non-linear load

中图分类号：U223.6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）22-0045-02

0 引言

供电系统中如有大量的谐波电流，普通的电容器组是不能使用的，因为电容器组与电力网形成并联谐振使谐波电流放大，以至于电压及电流的畸变率更加为严重。

1 谐波

谐波是指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解后所得到的频率整数倍的各项分量。简称“次”，如5次谐波的频率为250HZ，7次谐波频率为350HZ。

谐波的产生主要来自用户的非线性负荷。非线性用电设备是产生谐波的主要原因，由于非线性设备产生的谐波电流通过供电系统网络注入到系统电源中，畸变电流经系统阻抗使母线电压发生畸变。引起系统谐振，降低发、输、变、配等用电设备使用效率。导致保护及控制装置误动，干扰通信系统及数字化设备正常工作。运行中波形分析图如图1。

2 谐波对电容器组的影响

为了补偿负载的无功功率，提高功率因数，常在负载处装有并联电容器。为了提高系统的电压水平，常在变电所安装并联电容器。在工频频率下，这些电容器的容抗比系统的感抗大得多。不会产生谐振。但对谐波频率而言，系统感抗大大增加而容抗大大减小，就可能产生并联谐振或串联谐振。这种谐振会使谐波电流放大几倍，甚至数十倍，会对系统，特别对电容器形成很大的威胁，常常使电容器烧毁。

3 谐波负载与谐振现象

某供电系统如图2所示，假设其晶闸管传动设备，所产生的谐波电流分别为30%，12%，6%，5%；因此：

I=■=550A

5次谐波电流（30%）

I5=0.3×550=165A

7次谐波电流（12%）

I7=0.12×550=66A

基本波频率时2000Kvar的电容器组，其电容器量与阻抗值分别为：

C=■

=■=3.93×10■F

X■=■=■=■=0.8Ω

假设电力网的阻抗仅考虑感抗时，其值为：

X■=■=■=0.01067Ω

在n次谐波时，电容器与电力网的阻抗值分别为X■=■，X■=nX■。

X■：在n次谐波时，电容器的容抗值；

X■：在基本波时，电容器的容抗值；

X■：在n次谐波时，电力网的感抗值；

X■：在基本波时，电力网的容抗值。

当谐波源的谐波电流（In）已知时，则流入电容器的电流（Icn）与电力网的电流（Ikn），可以简单的由电流分流法求得：I■=■×I■，I■=■×I■

因此：

X■=■=0.16Ω X■=5×0.01067=0.0533Ω

而I■=165A；

所以：

I■=■×165=82A

I■=■×165=248A

U■=I■X■=I■X■

所以电容器组所承受的5次谐波的电压为，U5=82×0.16=13V；

跨越在电容器的电压为（含谐波电压）：

U=400+■+■+■+■

电容器电流有效值为（含谐波电流）I■=■

I■：电容的总电流；I■：电容器的基本波电流；

I■：电容的各项谐波电流（n=2、3、4…）

I■=■=■=289A

I■=■=340A

从表1中得知电容器是在过电压下运行。特别注意的是电容量为100Kvar时，在13次谐波附近产生谐振，此时电容器电流的有效值约为额定值的2.5倍，所以电容器已经在过电压及过电流的情况下运行。因此，电容器产生故障是必然的。

当电力网上的电容器随着负载的增加而投入更多的电容器时，低次谐波的谐波电流呈愈来愈大的趋势，亦即系统上的谐波电压及谐波电流的总的谐波畸变率愈来愈大。而进一步使整个网络的谐波污染更严重。

4 结束语

总而言之，如系统上有非线性负载设备时，应选用谐波滤除装置。可以改善功率因素，也可以吸收谐波，并改善电能质量。

参考文献：

[1]谷超.变压运行故障处理中的注意事项[J].中国电力教育，2007（1）.

电容器组范文第2篇

关键词：电容器组 运行分析 温度过高

1 问题的提出

唐钢炼铁厂220kV变电站于2009年8月改造完成投入运行，该站220kV部分采用外桥接线方式，220kV接有2台容量为50MVA主变压器，10kV采用双母线接线形式，每段母线各接有一套容量为10MVA的并联电容器成套装置，无功补偿电容器组投运后，用户反映电容器室温度过高，担心此状况长期运行将影响设备寿命而无法保证运行安全。

2 分析计算

2.1 电容器组接线方式及参数选型 本站根据用户实际需要选用了2套分组自动投切无功补偿电容器组，布置在16mx8m的电容器室内，串联电抗器按照抑制5次及以上谐波进行设计，电抗率选择6%，单相干式空心结构，三相叠装布局，每套电容器分4组进行自动投切，4组容量分别为1000kVar、2000kVar、3000kVar、4000kVar。

单台电容器型号为BFM12/√3 -334-1W，共30台，分4组，对应于每组无功补偿电容器组分别为3台，6台，9台，12台。

串联电抗器型号如下：

CKSC-60/10-6%，容量60kVar，额定电流52.5A，电抗率6%；

CKSC-120/10-6%，容量120kVar，额定电流105A，电抗率6%；

CKSC-180/10-6%，容量180kVar，额定电流157.5A，电抗率6%；

CKSC-240/10-6%，容量240kVar，额定电流210A，电抗率6%；

放电线圈FD2-1.7/11/ 3-1W其变比为11/√3 kV/0.1/√3 /0.1/3kV。

电压无功控制器RCBK-4(带保护单元)

2.2 现场反馈情况 无功补偿电容器成套装置投入运行后，电抗器运行温度在80℃以上，电容器单元运行温度在50℃以上，电容器室内温度在40℃以上。

经测量，流经各组电抗器的工作电流超过电抗器额定电流的3%～5%，用户认为出现装置及室内温度过高的原因是电容器配套使用的串联电抗器额定电流选择偏小所致。

2.3 串联电抗器参数选型复核 针对用户提出的问题，以容量1000kVar电容器组为例进行如下分析：

2.3.1 电容器组单相容量为334kVar

Inr=Snr/Unr =52.59A

Inr:电容器组额定电流 Snr:电容器额定容量 Unr:电容器组额定电压

2.3.2 对应于1000kVar电容器组选择了单台容量20kVar的串联电抗器（单相容量）

Unk=K·N·Unr

Ink=Snk/Unk

(见JB5346-1998)

Unk=6%·1·11/√3 =0.381Kv

Ink=Snk/Unk=52.5A

K:额定电抗率 Unr:配套电容器组的额定电压 N:每相电容器串联台数

UNk:电抗器额定端电压

INk:电抗器额定电流

Inr=52.59A与Ink=52.5A的微小差别是由于串抗6%的选择是基于电容器组容量为1000kVar（三相容量）进行选择的，而实际容量为3×334kVar=1002kVar。

从以上计算可以看出，串联电抗器的额定电流选择与电容器组的额定电流是匹配的，不存在串联电抗器额定电流选择偏小问题。

之所以出现运行电流高于额定电流的情况，可能存在的原因是电容偏差问题。

DL/T 604-1996《高压并联电容器装置订货技术条件》中4.6.1.1条“电容器组容许的电容偏差为装置额定电容的0～+5%”。如果电容器组出现+5%的电容偏差，即C=1.05Cnr（Cnr为电容器组的额定电容值）.

I=U·ω·C= U·ω·1.05Cnr=1.05Inr

由上式可见，由于电容器组容许范围内的制造偏差会使实际运行电流达到1.05倍的额定电流。

根据DL/T 604-1996《高压并联电容器装置订货技术条件》中4.6.6.1条“装置能在均方根值不超过1.1x1.3IN的电流下连续运行”及JB5346-1998《串联电抗器》5.5.1.1“电抗器能在工频电流为1.35倍额定电流的最大工作电流下连续运行”可得出结论，用户反映的过电流问题属于正常工作范围允许，对设备寿命不会造成影响。

2.4 过热原因分析 串抗、电容器及电容器室温度过高的原因在哪里呢？经过各专业仔细检查，发现电容器室风机通风量设计容量偏小。由于在电力系统内部变电站设计时，配置的电容器组采用分组投切方式较少，每套电容器成套装置仅配置1组串联电抗器。暖通专业考虑电容器室通风时，对于串联电抗器的发热量按常规电容器组进行考虑，认为两套电容器成套装置有2组串抗（6台单相），但实际上由于采用了分组投切，电容器室内共有串联电抗器8组（24台单相），发热量远大于设计通风容量，串联电抗器及电容器运行产生的大量热量无法及时排出，造成设备及室内温度过高的情况。

通过增加电容器室通风机数量，现在无功补偿装置运行情况良好，未出现温度过高问题。

3 几点注意事项

3.1 作为变电站专业设计人员，专业间提资时应规范、严谨，不能一味沿袭原有设计，造成设计失误。

3.2 根据规程规范要求，电容器组用串联电抗器放置于室内时，宜选用干式铁芯电抗器，如考虑噪音等因素需选用干式空芯电抗器时，宜采用户外布置方式，这样可使串联电抗器产生的热量快速释放，同时也更容易解决防电磁感应问题。

参考文献

[1]DL/T 604-1996.高压并联电容器装置订货技术条件.

电容器组范文第3篇

关键词：不平衡保护；初始值；安全性

1 概述

文献［1］对保护的可靠性做出了明确的界定：“指保护装置该动作时应动作，不该动作时不误动作。前者为信赖性，后者为安全性。”

传统的不平衡保护(以下简称保护)主要用于无内熔丝高压并联电容器组内部元件故障，常和单台并联电容器保护用熔断器共同组成并联电容器组内部故障的主保护。随着内熔丝技术的发展，大量的并联电容器装置，尤其是集合式并联电容器装置单元内部采用了内熔丝结构。传统的保护整定原则已经不能适应，而且要求检测的故障范围及响应的信号越来越小，与保护信号初始值有可能重叠。不受保护初始值影响的继电器整定值下限是多少？哪些一次串并联接线方式不能采用开口三角电压保护?是并联补偿工程技术人员应当关注的问题。

为了确定保护的安全性，必须首先对保护信号初始值大小进行估算、分析。本文以开口三角电压保护为例进行分析，其余不平衡保护的分析类同。

2 保护分析的约定条件

本文所讨论的保护是基于如下假设：

a)中性点不接地高压并联电容器组；

b)中性点不直接接地系统；

c)电磁式继电保护；

d)内熔丝并联电容器；

3 哪些干扰影响最大?

关于影响开口三角电压保护的因素，文献［3］认为“电压不平衡的影响是这种保护的缺点”，文献［2］认为“这种保护方式的优点是不受系统接地故障和系统电压不平衡的影响，也不受三次谐波的影响”。究竟有多少因数影响着保护初始值，哪些因数的影响不可忽略从下面列出的保护初始值估算式可清晰地看出(推导详见附录A)。

开口三角电压：

上述各式均可认为由两部分组成：前一部分为系统影响因数KS，它由三项因数组成：第一项为系统电压偏差的影响；第二项为系统谐波电压含量的影响；第三项为系统电压不平衡的影响；后一部分是电容器三相阻抗偏差及测量单元误差的影响因数。

4 干扰信号有多大?

为了便于对保护最大初始值UΔbp进行估算，式(1)可以变形为：

式(5)中U1为基波电压；UH／U1为谐波电压总畸变率，GB/T-14549-1993规定10kV系统不超过4%；UA2／UA1为电压不平衡度，GB/T-15543-1995规定：电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2=%，短时不得超过4%；假设测量单元精度δ=1，并有ΔUb=-ΔUa=-δ，ΔUab=2δ；假设并联电容器相间电容偏差按2%控制，近似ΔZab*=2；按U1选取测量单元一次额定电压Un，则：

从上面的结果可看到正常谐波电压总畸变率和电压不平衡度对UΔbp的影响不大(异常状态下仍可能产生较大影响)，影响UΔbp的主要因素取决于并联电容器相间阻抗偏差和测量单元精度及测量单元精度间的差值。为了使初始不平衡值控制在尽可能小的范围，既要要求并联电容器相间阻抗偏差尽可能小，也要要求提高测量单元精度(例如到0.5级)并保证三相测量单元的误差特性曲线相近。理论上，满足了这些要求就可以使初始不平衡值趋于零。其实，由于产品制造的分散性以及产品运行状态的不同，这些要求又很难同时满足。

5 筑起抵御干扰的“防火墙”

为了保证保护的安全性，即在“不该动作时不误动作”，通常要对开口电压保护继电器整定值进行初始不平衡校验。

文献［3］曾指出：正常情况下，初始不平衡不应超过继电器整定值的10%。根据式(6)的结果，保护最小整定值应在40V以上取值，这对大多数的并联电容器组内部故障保护都是难以接受的。

按国内保护整定的一般作法，对于保护继电器整定值Udz.J，通常

Udz.J≥KKUΔbp(7)

其中KK是计及不可预见因数而引进的可靠系数，可按1.3～1.5考虑。

根据式(6)的结果，令KK＝1.5则有：

Udz.J＝6.28V

如果测量单元精度选择0.5级，并令KK＝1.3则有：

Udz.J＝4.07V

6 结束语

6.1 电容器组初始的三相阻抗不平衡、三相测量单元间的偏差以及系统电压不对称是影响不平衡保护初始值的主要因素。系统谐波的影响相对较小。

6.2 提高测量单元精度(例如到0.5级)并保证三相测量单元的误差特性曲线相近是降低保护初始值、提高保护安全性的有效措施之一。

6.3 开口三角电压保护继电器整定值低于4V，并联电容器装置有可能误动作。

参考文献

［1］GB50062-1992 电力装置的继电保护和自动装置设计规范［S］

［2］GB50227-1995 并联电容器装置设计规范［S］

［3］IEC TC33-149 并联电容器及并联电容器组保护导则 (征求意见稿)［S］

［4］ 林海雪. 电力系统的三相不平衡［M］， 北京：中国电力出版社，1998

附录A：并联电容器组继电保护初始不平衡测量值估算式的推导

1 基本条件

考虑一般情况，系统不对称电压为UA、UB、UC 。

对于中性点不接地的不平衡电容器组(假设不串电抗器)，电容器组每相阻抗为Za、Zb、Zc，并且Zb =Zc，每相电容为Ca 、Cb、Cc，并且Cb=Cc，各相不对称电压为：

将A(2)代入A(1)式可得电容器组相电压序分量表示为：

2 开口三角电压

设测量单元的偏差百分数分别为ΔUa、ΔUb、ΔUc；测量单元的变比可以表示为na=Un/(100+ΔUa)，nb =nc=Un/(100+ΔUb )。

开口三角电压测量值为：

3 中性线电流不平衡

设M0为(电容偏差较大)一臂并联支路(或台数)，M为两臂总并联支路(或台数)；单元额定电流为In；电流互感器变比为nl=Iln／(5+ΔI0)，其中Iln为电流互感器一次额定电流、ΔI0为电流互感器的偏差百分数，中性线电流不平衡测量值为：

电容器组范文第4篇

（国网上海市北供电公司，上海200072）

摘要：介绍了供电系统中电容器保护装置的典型配置，通过对比说明了两种不平衡保护的优缺点。

关键词 ：供电系统；并联电容器组；不平衡保护

0引言

随着电网的蓬勃发展，社会对电力能源的逐步依赖给供电系统带来了新的考验，而传统较小容量的变压器已不能满足日益增长的负荷需求，因此新建变电站的主变容量较以往有所增大，变压器的扩容也使得其对电网的无功补偿有了新的要求。

1电容器保护概述

1.1电容器保护原理

电容器是一种重要的无功补偿设备，作用在于减少电网中输送的无功功率，有效降低有功电量的损失，达到改善电压质量的目的，在电力系统中被广泛采用。目前供电系统中普遍安装了高压并联电容器组，通过电压无功控制系统（VQC）或定时投切输送容性无功功率，以补偿用电设备的感性无功功率，从而提高功率因数，达到节约电能和降低线损的目的。

但同时，作为电力设备，电容器发生故障时危害也是不容忽视的，如渗漏油、外壳变形膨胀等，都会影响系统的正常运行，当某电容器发生内部元件或外壳绝缘击穿时，会使其他正常运行的电容器对该故障电容器释放非常大的能量，可能造成电容器爆炸乃至引起火灾。除此之外，电容器自身制造工艺不良、日常运行电压过高、谐波分量大、发生操作过电压等也会导致电容器爆炸。因此，为其量身定做合理的保护装置，可以有效避免电网由于电容器损坏而发生重大事故。

1.2电容器保护种类

按照电容器发生故障的原因，电容器保护可分为两大类：一种是异常运行状况，如过电压、低电压运行对电容器本身的安全运行造成危害，针对该类故障，配备了过电压保护（以往常用放电PT二次相电压，现常用系统母线电压为采样值）和低压保护；另一种则是电容器装置自身的内部故障，包括并联电容器组与断路器之间的短路故障，由此装设了相过流保护、零序电流保护以及不平衡电流（电压）保护。在这里，我们着重讨论供电系统中并联电容器组的不平衡电流（电压）保护。

2并联电容器组中性点不平衡保护的应用现状

现上海地区的供电系统中，35kV降压变电站中电容器装置普遍的配置是：（相/零序）过电流保护、中性横差（即不平衡电流）保护、过电压（放电PT）保护；而新建的110kV降压变电站中，电容器装置的保护配置则为：（相/零序）过电流保护、零序电压（即不平衡电压）保护、过电压（母线PT线电压）保护。有明显区别的是过去广泛使用的是不平衡电流保护，而现今新的保护配置采用的是不平衡电压保护，针对这一变化，我们从保护的原理出发作深入研究。

2.1不平衡电流保护原理

为防止电容器爆炸，电容器组的接线方式通常采用星形接线，因为当电容器组发生电容器击穿短路时，由于故障电流受到了非故障相容抗的限制，使得来自系统的工频电流大大减少，只有来自同相健全电容器的涌放电流，并无其他两相的，因此很少会发生油箱爆炸事故。

当电容器组中电容器台数较多时，可将其分为两组，连接成两组星形接线，在两组星形的中性点连线上装设横差保护（即中性点不平衡电流保护）。在系统正常运行时，电路中电容器的三相容抗对称，两个星形的中性点电位相等，且没有电流通过。而当电路中任一相的电容器发生击穿故障时，两个星形中性点将会流过不平衡电流，达到整定值后，通过中性横差保护出口切除电容器断路器。在以往的大多数35kV降压变电站中，电容器保护装置都采用了这一保护方式。

2.2不平衡电压保护原理

通常在每一相电容器组的两端会装设放电PT的线圈，这样既能正确反映电容器两端的端电压以及内部故障后产生的不平衡电压，在电容器组与母线断开时放电PT又能作为一条通路将电容器中的剩余电荷尽快释放掉，从而保护人身和设备的安全。

不平衡电压保护的原理就是当把电压互感器作为电容器组的放电电阻时，PT的一次线圈与该电容器并联成为放电线圈，其二次线圈中的一套则接成开口三角接线，在开口处连接一只较低整定值的电压继电器。在系统正常运行时，所采得的三相电压较为平衡，开口处电压则为0，当某一相电容器发生故障时，三相电压不平衡，开口处就会出现零序电压，不平衡电压保护就是利用这个零序电压值来启动继电器并接通跳闸回路，切除整组电容器，从而起到保护电容器组的目的，因此该保护也被称为零序电压保护。目前，在新建的110kV降压变电站中普遍用不平衡电压保护来代替不平衡电流保护。

2.3不平衡电流保护与不平衡电压保护的应用范围

在2008年国家电网公司修订的Q/GDW212—2008《电力系统无功补偿配置技术原则》中：“7.1.2当35～110kV变电站为电源接入点时，按主变压器容量的15%～20%配置。”“7.2110（66）kV变电站的单台主变压器容量为40MVA及以上时，每台主变压器配置不少于两组的容性无功补偿装置。”

根据以上规定，本公司所管辖的变电站内电容器组容量的选择按主变容量的15%来配置。

以富锦站为例，该站为35kV降压变，三主变四分段接线，两台主变均为20MVA，每台主变带一个电容器组，则该电容器组的容量应为3000kvar，分为甲组（1800kvar）和乙组（1200kvar），电容器型号均为100kvar的BAM113?100?1W，即甲组有18台电容器，乙组则有12台，均采用双星形接线方式，因此该电容器保护中配置的是中性横差（即不平衡电流）保护。

另以110kV降压变罗智站为例，该站为三主变六分段接线模式，每台主变容量为80MVA，则该主变应配置12000kvar的电容器组，且不少于两组，若仍使用以往100kvar容量的电容器，需要120台电容器，占地面积较大，且不够经济，因此该站采用了容量334kvar的BAM113?334?1W电容器，分三组，容量分别为3006kvar（9台电容器）、4008kvar（12台电容器）、5010kvar（15台电容器），从每组电容器台数来看，仅能构成单星形接线，因此无法使用中性横差保护。而零序电压（不平衡电压）保护也能起到保护电容器的目的，在功能上可以取代不平衡电流保护。

2.4并联电容器组不平衡保护的优缺点

零序电压保护的优点是灵敏度高、动作可靠性强、占地面积小，且很好地利用了放电PT原本作备用的开口三角绕组，经济性显著提高，目前广泛应用于单星形接线的电容器组中。但是当母线的三相电压不平衡时，所采样到的零序电压如持续超过整定值，则可能造成保护发误动，且不能指示故障相位。

不平衡电流保护方式较为简单，当发生系统电压不平衡或单相接地故障等情况时，都不会引起误动作。但由于是通过两个星形中性点之间产生的差流来启动保护动作，因此不能够识别故障相且无法检测到三相平衡故障和两组对称的故障。就单个保护而言，不平衡电流保护比零序电压保护精度更高，但占地面积增大，且需另配置中性横差CT，与零序电压保护相较显得不够经济。

因此，选用何种并联电容器组不平衡保护，需综合考虑电网对保护灵敏度的要求、实际电容器所允许的接线方式以及经济性。为扬长避短，变电站内普遍采用不平衡保护与电容器过电流、过电压保护结合组成的整套保护装置，以提高动作准确性。

3结语

通过整套电容器组保护装置的配置，能够在电容器组发生故障时准确且及时地切除故障，随着变电站内主变扩容，所需无功补偿的容量增大，电容器的配置发生了明显的变化，其保护的手段也应作出相应的变化调整。经过对比发现，不平衡电压（零序电压）保护由于对电容器接线的要求较低，并且能降低新建以及日常维护成本，在今后的使用中更具有优势。

电容器组范文第5篇

关键词：电容器组；谐振；放电；过电压

中图分类号：TM53 文献标识码：A

1 概述

随着工矿企业的不断发展，各种电感类设备（例如异步电动机、荧光灯等）被大量而广泛应用，这就造成了电网功率因数的大幅下降。为提高功率因数，普遍采用的办法是加入电容器组对无功损耗进行补偿，通常的方法是，在大容量高负荷的变电所内用高压电容器组；在低压侧配电室内用低压电容器组进行集中补偿，或对大功率电动机进行就地补偿。电容器的大量应用对其在使用、检测、维修时的安全问题提出了较高的要求，如果不够重视，处理不当，就有可能使电网发生谐振、电容器爆炸以及检修人员触电等情况发生。下面对电容器组使用中可能出现的安全问题进行探讨。

2 防止电网谐振过电压

电容器组常被接在变电所6-10KV的母线上作无功补偿，当母线上接有硅整流设备等谐波源时，就有可能发生谐振过电压。因为接电容器组的电路等效于R-L-C串联电路，其固有频率 ，如果电网电压中某次谐波的频率fn等于或接近fo时，那么就会在这一谐波电压Un作用下发生谐振，此时电容器组两端的n次谐波电压为

（1）

一般情况下，电网的电感L比较大，则fo不高，很可能与电源5次、7次等式逻辑谐波电压的频率接近，而5次、7次谐波电压Un相比其它高次谐波电压又较高，所以Ucn也高，这样就使电网出现过电压。在空载情况，没有抑制谐振的有功负荷， 可达基波U1的70%以上，会使电容器组成倍地过负荷而损坏，电网也不能正常工作。

限制谐振过电压的措施是在电容回路中串一电抗器L，如下图所示。使在可能产生的任一谐波下电容器回路的总电抗为感性，从而消除谐振的可能性。

Xc--补偿电容器组的工频容抗；

n--可能产生的最低次谐波。

3防止电容器爆炸

电容器的功率损耗和发热量与电压的平方成正比，电网电压升高，加之环境温度过高，散热困难，在较长时间的高温，高电场强度作用下，电容器绝缘加速老化，导致内部元件击穿。别外，谐振过电压与操作过电压能直接引起电容器爆炸。因为谐振过电压时，电容器成倍地过负荷，不仅使电容器击穿，而且因强大的过流使电容器剧热，产生爆炸。对电容器频繁操作，特别是电网失压后重合闸时，若电容器放电未完，如果来电的电压极性正好与电容器残留电荷的极性相反，在电容器中就产生强大的电流，使电容器剧热爆炸。

防止电容器爆炸的措施有：

（1）给电容器配置熔丝予以保护。对于单台电容器，熔丝的额定电流可按电容器额定电流的1.5-2.5倍选定；对于电容器组（一般不超过4台），熔丝的额定电流可按本组电容器额定电流的1.3-1.8倍选定。

（2）加强检测巡视，防止过电流、过热。对于高压电容器，在其角接的三相线上分别装上电流表进行监视，如果发现三相电流严重不平衡，必是某一相中电容器的熔丝断开，此时应退出运行，找出原因，然后补充一台，调整平衡后再投入运行。在巡视过程中，如发现电容器有放电声、渗油（常出现在引出线套管部位），外壳锈蚀、鼓肚和严重发热等，应及时退出运行，进行检测与处理。

（3）合理进行操作，防止过压谐振。电容器组每次重合闸时，必须在开关断开电容器放电3分钟后进行，禁止电容器带电合闸。为了保证电容器正常放电，每月都要检查电容器的放电装置是否良好。电网刚送电，负荷还没有上来，电容器应暂时退出运行。大功率硅整流设备、大容量电动机突然甩负荷或重复冲击负荷，会使电容器电压升高，电容器也应退出运行，避免谐振过电压。

4防止检测电容器时触电

有些人认为，电容器装有放电装置，检修电容器时就不需要进行人工放电了。其实这种想法是错误的。因为电容器储存的电荷经放电装置放电，但仍有可能存在残余电荷，尤其是电容器内部。所以无论装有哪种放电装置，都必须在进行人工放电后才开始检修。如果是要检修电容器内部故障，尽管通过了人工放电，其故障部位还有可能存在残余电荷，此时应戴绝缘手套，把故障电容器两极直接短接放电，然后才能进行检修工作。

在测试电容器的两极对外壳的绝缘电阻时，应考虑电容器的特性，采取正确的测试方法，否则会造成伤人事故。正确的测试方法是：先把电容器进行人工放电后拆除所在进出线，并将其表面擦干净；然后1000V的摇表，高压电容器用2500V的摇表。测试时先把电容器的金属外壳接摇表E端；然后转动摇表把手，大约120转/分；再把摇表的L端搭接在电容器并联的两极上，待指针平稳后读取数值。整个过程摇表需要不停地转动，拆除时先拆开L端的搭接线，然后才能停止转动把手。测试后，必须对被测试的电容进行充分的放电。

结束语

通过对电容器组运行过程中出现故障的研究和探讨，进行了各种技术措施的改造，不断的提高了电容器运行的可靠性，提高了电网功率因数，保障了电容器组检修过程中检修人员的安全。

参考文献

[1]电力电容器技术标准与产品安装维护试验检修及应用选型务实全书[M].北京:电力科技出版社.2005.

电容器组范文第6篇

关键词：电容器；击穿；探讨；过电压

变电所低压侧设备都安装补偿电容，以满足电感设备对无功电能的需要。电容器作为无功补偿的一种电力设备，在实际应用中具有较大的经济价值和技术价值。然而，由于谐波、电容器开关、电容器与电抗器各种参数匹配等，在投切电容器过程中，往往产生各种过电压，导致电容器爆炸、损坏，进而影响其它电力设备的安全运行。下面就35kV某厂10kV电容器故障情况进行讨论。

1 电容器被击穿介绍

该厂今年年初检修结束后，投入负荷设备，当负荷达一万多千瓦，功率因数降到0.91时，刚投入1#电容器，突然听到“轰”的一声，电容器开关立即跳开。过去一看，三相保护熔丝全部熔断，支撑瓷瓶烧焦。

2电容器接线方式

先投入的1#电容器组损坏，后投入的2#电容器组正常运行。1#电容器组中电容器表面完好，没有胀鼓及其它异常，仪器检测A相其中的四个电容器，有两个已被击穿，两个尚好。1#、2#电容器均为Y型中性点不接地接线方式，区别在于：1#电容器室中放电线圈与电容器组跨接（见图3）；2#放电线圈与电容器并接（见图4）。1#电容器中，系统电源经过电容器到达电抗器，2#电容器组正好相反（见图3，4）。

FD-放电线圈；O-中性点；1-电抗器；2-氧化锌避雷器；3-熔丝；4-电容器；

其中，1#电容器组电容器型号为BFM-11/ -50-1W，放电线圈为干式，型号为 ，电抗器型号为CKSGQ-72/11/ ，2#电容器组电容器型号BFM-11/ -100-1W，放电线圈、电抗器与1#电容器组的相同。1#、2#电容器室总电容量分别为1200kvar，补偿容量为主变容量的15%，电抗率为6%。

3 设备及数据

该厂于2002年底投产运行，两台35kV主变容量均为8000kVA，10kV侧共有 、 两段母线，分别接出7台低压侧均为400V的干式配变，容量为12100kVA，13200kVA。1#、2#电容器分别接于I段、II段母线 ，两段母线独立运行。电容器开关为VS1+-12/630-20真空断路器， 2002年11月由德力西生产。

据了解，2#电容器组自2003年底投运至今，均正常工作。1#电容器组2002年投运至现在共有两次部分两次电容器被击穿（包括今年一次），熔丝熔断多根多次。

电容放电回路数据：

（1）由 ，电容器容抗为（单相容抗）

（2）电抗率为6%可限制5倍以上的谐波，并限制了合闸涌流, 电抗值 （单相感抗）。

（3）放电线圈电抗值没有统一标准，也没有明确。参考了DL/T653-1998《高压并联电容器用放电线圈订货技术条件》、GB50227－1995《并联电容器装置设计规范》及有关资料，并询问了一些厂家，放电线圈电抗值应该达2~3 ，在直流状态下大约1500~2000 。在电容器与系统电源切开后，电容器电压属直流电压，放电线圈铁芯处深饱和状态。因此，整个放电回路从理论上分析，放电线圈仅显纯电阻性。

4 电容器损坏的原因分析

根据现场情况，初步分析是由于产生过电压，致使部分电容器损坏，电容电流增大，熔丝熔断，熔丝断后正好搭在电容器铁架子上，引起接地短路，拉弧烧焦瓷瓶。1#电容器组所有熔丝均熔断，是因为一些熔丝熔断后，正好搭在铁架子上，中性点偏移，所在电容器组均工作在线电压下而引起过流，并且接地瞬间出现激烈振荡。

那么，是什么原因产生如此高的过电压，把电容器击穿，最终导致熔丝熔断呢？以下作简单分析。

（1）刚切电容器组，在没有放电充分情况下，突然又投入，导致电荷叠加、振荡，产生过电压损坏电容器。由于经过检修结束后，电容器组才投入运行，因此，这种情况不存在。

（2）合闸时，由于真空断路器开关不同期，出现弹跳，导致产生一个过电压。根据有关资料给予的试验结论[3][4]，对于10~ 35kV系统来说，由于开关不同期产生的过电压最高为 。1#电容器组从投入至今年年初，仅操作过三次，况且， 的电压没有损坏电容器组的可能。

（3）分闸时，开关存在多次重燃，致使产生一个高电压，理论与实践分析[5]，多次重燃产生最高电压可达 。经过试验，德力西真空开关存在多次重燃可能性极小。

（4）分闸时，电容电流不是很大，真空断路器具有很强的灭弧能力，在电容电流没达零时就被截断。整个电容放电回路中，电容电流急剧变化，根据 ，当电容放电回路中电感线圈电感值很大时，电容器经受的电压也很大。由于正常工作电压下，放电线圈所流过的电流属mA级的，所以整个电压不会很大。电抗器由于电感值 很小，所以 也不可能很大。

（5）电容器组、其它设备电感及对地电容，组成一个谐振回路，产生谐振过电压。由于多个电容器屡次被击穿，熔丝被熔断，以上排除其它过电压损环电容器的可能性，因此，谐振过电压引起电容器损坏的可能性最大。防止谐振过电压，只有破坏谐振条件才能防止电容器再次投入时被击穿。根据目前的情况，只有把1#电容组容量降为1050kvar，使 段母线补偿容量为变压器容量的13.1%，才通满足破坏谐振的条件。

5 仍需探讨的方向

（1）如何定量的分析1#电容器组谐振的发生，它与哪些设备电感、电容（包括对地电容）组成一个谐振回路，谐振点在哪里，谐振频率为多少，仍需要讨论、了解。

（2）1#、2#电容器组接线方式不同，从理论上分析，由于额定电压下，放电线圈电抗值远远大于电容器容抗与电抗器电抗，对电容器的运行没有影响。有文章[6]提出使用1#电容器这种接线方式，即放电线圈跨接于电抗器与电容器两端，有利于安全运行和产品型号规格的简化。实际上，这两种不同的接线方式对电容器的安全性有否影响，尚需经过进一步的实践认识。

电容器组范文第7篇

关键词；电容器运抚寿命；管理；分析

随着变电站向自动化、无人值班方向发展，特别是农村小型化无人值班变电所的逐渐盛行，集合式电容器由于占地面积小、系户外设备、不用建电容器室和安装维护简单得到了广泛的应用。

1.并联电容器的使用情况

在近几年的城网建设改造工作中，针对电网的发展、用电负荷的变化、电网结构的改善，在以阵损和保证电网电压合格率为前提的情况下，对电网进行潮流计算和无功优化分析。但是电容器产品质量问题、设计场强偏高和电网谐波治理不力等多种原因造成电容器损坏情况比较严重。因此我们对变电站内电容器装置的运行状况进行了全面的调查研究和故障分析，从电容器的设计、运行和管理方面查找问题。经过一年的整治，使集合式电容器的故障率降了下来，现在已处于一个平稳的阶段。

但是集合式电容器的损坏率依然高于分散式电容器，这是由于集合式电容器一旦损坏则统计整组容量，分散式电容器损坏后只统计损坏单元的容量。

随着电容器制造技术的提高，电容器单元的容量已突破原来的334 kvar，达到500kvar，甚至更高，为克服分散式电容器占地大的问题，出现了构架式电容器。从目前在变电站的运行情况来看，其占地面积不大、更换损坏单元方便的优点已显现出来。

2.集合式.分散式和构架式电容器的分析比较

2.1占地面积比较

集合式电容器的占地面积通常是单台分散式电容器组占地面积的1／3-1／4，内部单元单台容量越大，则占地面积与容量的比值就越小，适合于城市变电站用地紧张的情况。如果构架式电容器成套设备的单台单元选择合适，其占地面积与集合式相差无几。

2.2安装与维护

集合式电容器由于台数少，电容器到现场可立即就位，比单台电容器组安装工作量少，安装程序简单，可降低运行维护工作量，属于少维护产品。单台分散式和构架式电容器组安装工作量相对较大，安装时如不232注意，会造成套管处渗漏油，运行人员巡视工作强度大，清扫维护工作量较大。

2.3运行情况

集合式电容器的某些厂家产品质量不过关，导致运行中渗漏油比较严重；电容器内部元件击穿，导致电容值超标，三相电容量不平衡；损坏的集合式电容器需要返厂大修，一般周期短的也要2个月左右，不能及时返回现场，导致可用率下降。由于油箱储油量大，防火性能较差。单台容量大，质量效益比稍差，运输搬运不方便。单台分散式和构架式电容器的故障率约为2％，大部分为内部元件击穿故障和渗漏油，留取一部分备品备件则可以很快予以更换，恢复电容器组的运行。

3、影响运行中电容器寿命的因素分析

3.1连续运行时间长

电网多数变电站的无功补偿容量是根据电网无功平衡的原则分布的，原有的电容器为欠补偿，只要不出现长时间的过电压危及电容器的安全运行，电容器多数情况下处于长期投运状态。

3.2连续工作电压的影响

在电容器介质上的额定工作场强与其它电器相比是比较高的，GB／T 11024 2001中明确规定，电容器的额定工作电压是电容器容许在电网中连续工作的最高电压。电容器可以在高于其额定电压的情况下非连续运行几个小时，但决不能在高于其额定电压的情况下连续长期运行，否则将大大缩短电容器的实际使用寿命，影响其可靠性。

3.3环境温度的影响

在每一台电容器的标牌上都标有其温度类别，在低于其允许最低温度下投入运行，很可能在电容器内部引发局部放电，从而加速其电老化，降低电容器的实际使用寿命。而另一方面，如果电容器长期在高于其最高允许的温度下运行，又会加速电容器的热老化。因而一方面要选用其温度类别与实际的运行环境温度相适应的电容器，另一方面在电容器的安装使用中要特别注意电容器在实际使用工况下的通风、散热和辐射问题，使电容器在运行中所产生的热量能及时散发出去，在高温条件下降低电容器内部的介质温度，以达到延长电容器实际使用寿命的目的。

3.4断路器质量的影响

在分断电容器组时，如果断路器发生重击穿，在电容器的端子上就会出现3倍、5倍、7倍等更高倍数的操作过电压。在如此高的操作过电压的作用下，电容器内部就会发生强烈的局部放电和介质损伤，甚至导致电容器击穿。因而用于投切电容器的断路器的质量与电容器的实际使用寿命是紧密相关的。国标GB／T 11024 2001中规定应采用适合于切合电容器的断路器，该断路器在分断操作时应不发生可能造成过高过电压的重击穿。

3.5其他因素

影响电容器使用寿命的其他因素有电容器中的谐披过电流、电容器接线端子与母线排的机械应力、电容器自动控制系统不完善频繁投切等。

在众多影响电容器寿命的因素中，有些可以通过运行管理、提高电容器专业设计水平、选择优秀的厂家来解决，但是有些问题却不能完全避免，如电网谐波、负荷峰谷差大、频繁投切、投切电容器组的断路器重燃等问题。这样就导致了电容器设备不可避免地存在一定的故障率。

4.建议及措施

(1)我区是发展地域规划的中心城、重要用户、经济技术开发区等地区的变电站需选用构架式电容器。对除以上区域的其他地区的35 330 kV变电站新建或改造电容器时，主要选构架式电容器，也可选用集合式电容器。

电容器组范文第8篇

Abstract: The paper briefly analyzes the problems and troubles after the intensive capacitor being put into operation. Finally using the destructive AC voltage testing method, accurately find the failure for repairing which improve the quality of power supply.

关键词:电容器;电容量;故障;分析

Key words: capacitor;electric capacity;fault;analysis

中图分类号:TM53 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)27-0218-01

0引言

在实验过程中发现密集型高压并联电容器本体内部有放电声音,确定电容器内部有局部放电现象,立即对电容器进行停电解体试验检查,在电容器吊芯之后,检查电容器内部各个小电容器表面均未发现有异常现象,测量各个小电容器的绝缘电阻、电容量也未发现异常,最后使用破坏性试验交流耐压试验方法检查,准确的判断了故障点,使之得以修复,提高了供电质量。由于电容器本身多次出现问题,导致电容器不能投入,由于并联电容器只能供给无功,它供给的无功为电压方比阻抗,当节点电压下降时,它供给的无功就减少,导致系统电压继续下降。

1试验检查故障分析与处理

1.1 电容器内部的声音故障一个良好的电容器在工频情况下,电容器内部是没有电流通过的,因此,不应有任何声音。若运行中电容器内有异常声音,则认为电容器损坏失去作用,而且可能会引发单相接地。从《高压电容器组的常见故障、产生原因及处理方法》和电容器造成声音的原因可知,电容器内部有局部放电现象。造成声音的原因大致有以下几种:①套管放电。电容器的套管为装配式者,若露天放置时间过长,雨水进入两层套管之间,加上电压后,就有可能产生劈劈啪啪的放电声。遇到这种情形时,可将外套管松出,擦干重新装好即可。②缺油放电。电容器内部如果严重缺油,以致于使套管的下端露出油面,这时就有可能发出放电声。为此,应添加同种规格的电容器油。③脱焊放电。电容器内部若有虚焊或脱焊,则会在油内闪络放电。如果放电声不止,则应拆开修理。④接地不良放电。电容器的芯子与外壳接触不良时,会出现浮动电压,引起放电声。这时,只要将电容器摇动一下,使芯子与外壳接触,便可使放电声消失。

1.2 绝缘电阻、电容量试验根据电容器的常见故障,我们认为电容器有个别小电容出现脱焊或接地不良现象,密集型高压并联电容器进行停电解体试验检查,在电容器吊芯之后,检查电容器内部各个小电容器表面均未发现有异常现象。

1.3 交流耐压试验用交流耐压试验方法检查,对电容器进行极对壳交流耐压试验,当升压至2000V左右,电容发出短暂的放电声,再次升压后仔细检查,发现有故障的电容是相其中一个,则可以发现问题。若单独对其进行交流耐压试验,当电压升至8000V时电容器发出了放电声,至此,有故障的单一电容器已找到了,经仔细检查,发现这小电容内部有虚焊现象。

1.4 运行过程中电容量减少,导致差压保护动作在投入电容器组时,差压保护动作。经检查,测得超过差压保护定值。导致差压保护动作,因此可以断定不是电容器与放电PT匹配间题,以及PT本身的问题,是一相电容器本身内部故障,后来返厂检查证实了这一点,经检查是内部部分熔丝熔断,使得电容值发生变化,导致了差压值升高,保护动作。

1.5 运行过程中电容量变化较大,导致差压保护动作电容器在修复后投人运行,运行一段时间后,差压保护再次动作,经过试验得出电容器两个串连电容的电容值相差较大,与正常值比相差近一倍,因此在加压后肯定会导致差压值增大,且差值会很大。

2缺陷的处理

根据电容器故障性质,结合正值夏季用电高峰期,当时用电负荷比较重,考虑到尽快让电容器投运,在征求生技部的同意后,我们将故障小电容器拆除,急时联系厂家购买了一个用于更换有故障的小电容器,更换后,电容器整体恢复了原来的正常状态。电容器在运行过程中发出异常放电声音,为了检查问题所在,对谐波进行测试,因为随着发展,谐波源增多,电网谐波存在一些问题,背景谐波不太乐观。因此考虑在现场对35kV母线的谐波进行测试,确定是否由于电容器外壳接触。经过试验得出电容器组工作电流在允许范围内,电网背景谐波及电容器组引起的谐波不会引起电容器出现异常。接地电阻的测试:为查找故障的原因,在现场对出现异常的电容器本体接地进行重新测试,经过试验看到电容器外壳接地完好,且在接地电阻测试合格的情况下,重新投入电容器组,异常声音依然存在,因此可以排除接地不好引起异常声音。通过对谐波及接地电阻这两项测试,可以肯定是由于电容器本身问题引起异常声音。在厂方实验室进行加压,出现的现象和在现场的现象相同,开盖吊芯检查电容器本体,仍未发现大间题,在实验室对电容器进行电容量测试,测试结果正常。经过再三检查分析,认为是电容器内部膨胀器未固定所致,是电容器在加压过程中产生的悬浮电位造成膨胀器间及膨胀器对外壳放电造成的,在膨胀器固定后再加压,放电声音消失。

另外,运行人员在日常的巡视过程中,还要注意以下几点:①电容器应在额定电压下运行,长期运行电压不得超过额定电压的1.1倍;发现长期超过额定电压的1.1倍时,应立即停运。②电容器应在额定电流下运行,其最大电流不应超过额定电流的1.3倍,一旦超过,应立即停运。③电容器外壳是否膨胀,是否有喷油、渗漏现象,电容器外壳是否有放电痕迹,其内部是否有放电声或其它异常声响。④电容器部件是否完整,引出端子、出线瓷套客等是否有松动,出线瓷套管是否有裂痕和漏油,瓷釉有无脱落,外壳表面涂漆有无脱落。⑤电容器接头是否发热。

3结束语

密集型电容器从整体上来说有很多优势,而且大容量,密集型电容器也是将来发展的趋势。但设备本身在制造上尚存在一些问题,实际运行也多次故障,因此选用密集型电容器应谨慎为宜。电容器在系统运行中起很大作用,它不仅承担补偿系统无功作用,调整功率因数,减少损耗外,还能抑制和改善系统谐波保证系统安全运行,经济运行,因此做好电容器工作有非常重要的意义。

参考文献:

[1]中华人民共和国电力行业标准.DL/T596-1996 电力设备预防性试验规程[S].

[2]方旭初.10kV并联电容器组故障的分析[J].华东电力,1994(7).