高压并联电容器

1、高压并联电容器在线监测1. 电容器故障分析（1）瓷套管及外壳渗漏油电容器是全密封的电气设备，由于制造工艺、运输等原因，密封不良出现渗漏，导致套管内部受潮，绝缘电阻降低。随着电容器运行电压、温度等变化，内部压力增加，渗漏油更为严重，使油面下降，元件上部容易受潮击穿而损坏。（2）瓷绝缘表面放电闪络电容器在运行中缺乏定期清扫和维护，其瓷绝缘表面因污秽严重，在电网出现内、外过电压和系统谐振的情况下导致绝缘击穿，局部放电，造成瓷套管闪络破损，响声异常。（3）外壳鼓肚当电容器内部元件发生故障击穿时，介质中将通过很大的故障电流，电流产生的电弧和高温使浸渍剂游离而分解产生大量气体，使得电容器的密封外壳内部压力

2、增大，导致电容器的外壳膨胀鼓肚，这是运行中电容器故障的征兆，应及时处理，避免故障的漫延扩大。（4）熔断器熔断电容器内部元件发生故障击穿，熔断器安装接触不良发热，以及熔断器的额定电流选择不当 , 电容器合闸瞬间，由于电容器处于充电状态产生很大的冲击合闸涌流，涌流过大均能使熔断器熔断。（5）电容器爆炸运行中电容器爆炸是一种恶性事故，当电容器内部元件故障击穿引起电容器极间贯性短路时，与其并联运行的其他电容器将对故障电容放电，如果注入电容器的能量大于外壳所能承受的爆破能量，则电容器爆炸，如果电弧点燃的液体介质溢流，还会造成火灾。2.原因分析（1）电容器电容量变化电容器电容量出现微小变化是电容器事故前的

3、最早征兆，表明熔丝已经切除了单个电容器。 （2）运行电压过高电容器介质上的额定工作场强比其它电器高 2530 倍，是高压敏感设备。电力行标 DL/T 8402003 中规定为 1.05倍额定电压。电容器过压保护及 VQC 均使用母线 PT，不能直接测定电容器端电压及累计超出允许的幅值及持续时间。（3）运行电流过高运行规程对三相电流的控制有两个指标，一是不超过额定电流的 30%，二是三相不平衡电流不应超过 5%。（4）电容器的绝缘变化电容器自身的介质损耗及其它发热元件引起本体温升，而温升又会反过来加大介质损耗，是一种恶性循环。（5）电抗器的运行工况电抗器匝间短路对运行电流及电容器端电压无明显影响

4、，过流、速断、差压、不平衡电压、不平衡电流保护均不起作用，是电容器保护的死区。（6）运行温度过高温度过高导致 tg 迅速增加，降低介质的击穿强度。技术监督规程把室温超过 35列入三级报警，超过 40列入二极报警，当采取降温措施无效时电容器应退出运行。（7）电容器投切瞬间工况电容器在投入时会出现涌流，合闸弹跳及分闸重燃会在电容器端产生较高的过电压。（8）高次谐波引起过电流电容器正常运行时不希望电流中含有高次谐波，因此选择了不同电抗率的电抗器，以减弱谐波电流对电容器的侵袭；少量熔丝熔断后，电容器虽然可以照样运行，但有一个副作用，就是电抗率向减少方向发生漂移，有可能使限制的谐波电流进入放大的频率范围

5、。电力电容器对谐波电流有一定的承受能力，规程把谐波电流含量统一纳入到 1.3 倍的额定电流之内。（9）放电线圈运行工况放电线圈除具有电容器放电功能之外，还向保护提供不平衡电压。3.在线监测技术在线监测是一种防止电力电容器发生事故的有效途径。系统运行时连续监测并存储高压并联电容器的运行工况，包括电容器运行电压、运行电流、电容量、介质损耗、绝缘状况、高次谐波、环境温湿度、投切次数及状态（涌流及重燃录波）、运行时间等数据。当电容器出现电压越限、电流越限、谐波超标、熔丝熔断、电容量变化越限、电抗器匝间短路、绝缘降低、室内超温等情况时启动录波并发出报警信号。（1）传感器技术：根据现场电容器的实际容量、接

6、线方式、安装方式等设计高精度电流、电压传感器，高精度的信号转换是电容器在线监测的基础。（2）硬件技术：高压并联电容器在实际运行中，绝缘性能并不是瞬间变化的，故障都是经过长期缓慢的变化才形成的。系统的高配置部件是为了能够更加精确的采集电容器的运行数据。（3）软件算法的实现：装置只采集高压电容器运行电流、电压、温度和湿度，需要经过一系列复杂的软件算法计算谐波电流、谐波电压、电容量、介质损耗因数、绝缘电阻、有功损耗等值，这些软件算法是实现电容器在线监测的软件基础。（4）后台监控系统的设计：后台监控系统实现高压并联电容器的远方监控，可以在远方监控电容器的运行工况，分析运行状态，作为一个方便的人机界面，

7、为电容器在线监测系统的应用提供了简便的操作平台。（5）实时通信功能的实现：为了实现后台和装置的数据共享，在线监测装置提供三种通讯方式的实现，分别为RS485、以太网和 GPRS 无线通讯。这三种通讯方式可以满足现场数据传输的需要，实时将电容器的运行状况传输至不同地点的后台监控系统上。4.在线监测结构在线监测系统大致由信号采集装置，信号处理装置，监测主机构成。信号采集装置主要由超声波传感器、电流互感器、电压互感器、 高频CT 组成，信号采集单元将采集到的信号通过电缆送入到信号 处理装置，信号处理装置实现对采集数据的滤波，A/D 转换等操作，经过信号处理装置的处理，然后将处理后的数据送入到监测主机， 监测主机实现对数据的显示，分析等功能，从而完成对电力电容器 运行状态的监测。目前在线监测方法大体上采取如下原理：所不同的是选取何种监测指标，如何获取数字化测量信号及采用何种信号处理方法。各项监测指标中，反映介电常数的的有介损角和电容值。介损角对发现设备绝缘的整体劣化较敏感，但对局部缺陷不易发现，且体积越大越不易。测量电容值C除了能给出有关可引起极化