简析220kV变电站电容器的运行维护与故障处理

摘要：现如今，电力工业发展迅速，变电站是电网系统中十分重要的组成部分， 在保证电能正常供给方面发挥着至关重要的作用。在变电站实际运行过程中，电容器经常发生故障问题，而这就会严重影响变电站运行效益。因此，必须对变电站电容器的运行维护与故障处理进行深入研究，保障电网稳定运行。 关键词：电容器；运行维护；故障处理 一、变电站电容器运行的影响因素 1.1运行电压

电容器的运行损耗是由导体电阻和介质损耗两部分来决定，其中，介质损耗占据绝大部分比重。电容器的温度会随着运行时间的推移而逐渐上升，电压的增加也会使温度急剧上升。如果电容器的电压过高超过了额定电压，则极易导致电容器及其内部线路老化速度加快，降低电容器的各项性能，缩短电容器的使用寿命。如果电容器的电压过低，没有达到额定功率，那么无功功率就会增加，有功功率也会因此下降，使得电容器的利用率降低。为了保证电容器的安全稳定运行，提高电容器的利用率，应使电容器的运行电压与额定电压保持一致。如果发现电容器的电压超过额定电压，必须立即做断电处理。 1.2过电流

随着科学技术的进步和人们生活水平的提高，生产和生活中出现了大量的用电设备，而人们购买力的提高使得这些用电设备拥有了广阔的销售市场。然而这些用电设备在使用过程中会产生谐波电压，对电力系统造成严重的负面效应，不仅使电力系统的电压和电流发生紊乱，还会影响电力设备的正常使用。尤其对于电容器来说，在谐波电压的作用下会直接导致电容器的电压和电流迅速升高达到峰值，如果工作人员没有留意到这类现象，继续使用电容器，那么电容器就会发生损坏。

1.3环境温度

由于电容器长时间处于额定电压下工作，内部温度上升的十分迅速，对周围环境的温度也较为敏感。如果电容器长期处于高温环境下，电容器的温度就会超过额定的温升，那么电容器的损耗率也会大幅度的增长。而且电容器不能置于高场强的环境中，因为电容器的温度上升会影响其绝缘性能，电容器在发热状态下很容易被电场击穿，从而引发安全事故。

二、加强220kV变电站电容器运行维护的相关措施 2.1注重电容器外壳的有效检查

为了增强电容器运行安全性，需要注重其外壳的有效检查。具体的检查要点包括：①检查外壳防锈漆的完整性，外壳使用过程中是否出现了渗漏、膨胀等异常现象，结合专业技术措施进行及时地处理；②加强对电容器外壳膨胀量的详细检查，对于超标的外壳应进行及时地处理；③注重套管质量可靠性的综合评估，对于出现裂纹、存在放电问题的套管应进行专业性的维护。同时，电容器引线也需要进行详细地检查，对于存在发热、变色、绝缘性能下降的引线，需要及时消缺，确保电容器的运行可靠性。

2.2注重电容器长期使用中环境要素的处理

安装于户外的电容器在长期的使用中可能会受到雨水、烈日等环境因素的影响，逐渐降低了电容器的工作性能，给电容器的正常工作带来了潜在的安全隐患。因此，为了避免电容器使用中受到各种环境要素的影响，需要采取必要的措施进

行处理。这些措施主要包括：①室内电容器组安装的过程中应充分地考虑通风效果，确保电容器长期使用中的内部温度可以保持在合理的范围内；②安装电容器的过程中，应结合说明书的相关内容及其实际工作环境特点，充分考虑电容器后期使用中的实际工作效果，在专业技术手段的支持下进行正确地安装，确保其运行环境温度能够达到变电站行业技术规范的实际要求。 2.3注重电容器的回路检查

为了使220kV变电站电容器运行中能够出于稳定的工作状态，降低其故障发生率，应加强日常巡视，促使其中存在的问题可以得到及时的处理，满足变电站生产要求的同时优化自身的服务功能。同时，由于电容器工作中放电电阻及回路的可靠性，关系着电容器的工作效率。因此，需要在行业技术规范的要求下，运用可靠的专业技术手段，注重电容器的回路检查，确保电容器接地前具有良好的放电效果，为其后期接地性能的优化提供可靠地保障；通过对回路影响因素的消除，有利于降低电容器回路故障的发生率。

三、220kV变电站电容器故障处理的有效措施 3.1加强电容器运行电压的有效控制

结合220kV变电站电容器的功能特性，可知其工作时运行电压长时间超过额定电压时，往往会给电容器的正常工作带来潜在地威胁。因此，需要加强对电容器运行电压的严格控制。具体表现在：①当周围环境温度过高，电容器的运行电压超过额定电压时，应及时地切断电源，保持电容器良好的散热效果；②当周围的环境温度低，电容器的运行电压超过额定电压时，应避免设置固定的工作时间，此时需要对工作电流进行重点地考虑。 3.2加强电容器过电流的有效处理

当电容器在工作的过程中发出异常的响声时，技术人员需要结合自身的实践经验及专业技术优势，检查其中是否出现了过电流或者局部放电现象，切断电源进行有效地处理。具体表现在：①当电容器运行中发生了过电流故障，通过对电容器结构的深入分析，将其工作电流控制在合理的范围内；②加强对电容器工作原理及故障类型的总结，促使电容器过电流故障可以得到及时地排除。 3.3优化电容器保护装置的服务功能

为了降低电容器运行中各类故障的发生率，需要注重电容器保护装置服务功能的不断优化。具体表现在：①采取手动送电的方式对电容器进行操作，避免将自动合闸装置安装在电容器上，降低其使用中各类故障的发生率；②送电之前需要保证电容器放电时间的充足性，通过对保护装置跳闸的分析，检查保护装置使用中是否发生了故障，进而对故障进行针对性的处理。 四、220kV变电站电容器故障处理实例 4.1故障现象

2014年4月5日10：00，某变电站调度工作人员发现220kV母线接地告警，检查后发现2号电容器发生接地故障，立即通知检修工区工作人员对电容器进行检查。当天变电站运行方式为220kVl号主变供220kVⅠ、Ⅱ段母线，220kVl号消弧线圈检修。

根据现场检查发现，220kV2号电容器组B相电容器至串联电抗器引流排的引线发生熔断故障，引线熔断后对支架放电，通过进一步检查发现，B相、C相电抗器绕组层间、柜体以及匝间都有灼烧痕迹。

该变电站电容器额定电流为220A，电抗率0.1％，在2014年4月3~4日间，保护装置共有4次瞬时接地告警以及保护动作记录。4月3日、4月4日记录

“220kV母线瞬时接地告警、2号电容器不平衡电压保护动作”，4月4日录“220kV母线接地告警”，并且无保护动作记录。 4.2原因分析

根据详细检查发现，该电容器电容器至串联电抗器引流排的软铜线，并没有采用专用铜铝过渡接头进行搭接，只是采用螺钉直接搭接在铝排上。在电容器长期使用过程中，会受到电化学腐蚀作用，搭接位置软铜线逐渐发热熔断，这就会造成220kV母线接地。根据保护记录可见，软铜线在4月3日熔断。 4.3处理措施

①及时拆除所有电容器软铜线至串联电抗器引流排搭接位置的螺钉，并且在搭接位置采用铜铝过渡接头，同时，对于搭接面，还需要进行搪锡处理。②与电容器制造厂家联系，对已经受到损毁的B、C相电抗器进行更换处理。③该变电站变位信号灯比较多，这就会造成调度人员无法及时发现保护动作信号与接地信号，因此，建议保护动作、接地的声光报警信息应与其他信息有所区别，以便监屏人员识别。 结语

注重220kV变电站电容器的运行维护，提高其故障处理效率，有利于满足变电站工作中的各种需求，增强电容器长期使用中的安全可靠性。因此，在未来220kV变电站电容器运行的过程中，技术人员应结合信息技术及专业技术手段的优势，构建可靠的运行维护机制，制定出合理的故障处理措施，确保现代化变电站的稳定工作。 参考文献

[1]尚国庆.220kV及以上电压等级变电站电磁场分布规律研究[D].山东大学，2014.

[2]张鹏.220kV首山变电站智能化改造方案研究及实施[D].华北电力大学，2015.

作者简介

那特尔（1972.07.23）男，学历：技校,民族：蒙古，职称：技师，研究方向，变电检修

贺忠，（1969.04.01）男，学历：大专，民族：汉，籍贯：新疆库市，职称：技师研究方向：变电检修

刘东新（1966.10.16）男，学历，高中,民族：汉，籍贯：河北保定，职称：高级技师，研究方向：变电检修

姬海龙（1971.04.17）男，学历：技校，民族：汉，籍贯：河北省沧州泊头市，职称：技师，研究方向：变电检修

刘鹏（1993.05.12）男，学历：本科，民族：汉，籍贯：陕西西安，研究方向：变电检修

王海江（1964.04.12）男，学历：高中，民族：汉，籍贯：上海，职称：高级技师，研究方向：变电检修