（兴化市供电公司& 江苏兴化& 225700）
&&&&&&& 摘要：电力电容器在具体的应用过程中，常会发生各种运行障碍，进而对整个电力网络无功系统运行的可靠性、安全性和正确性造成不良影响。因此，需要对10kV并联电容器组的常见故障类型和发生原因进行分析，同时，提出有针对性的应对方法。本文以某地区变电站为例，对10kV并联电容器组的常见故障进行了分析，在此基础上，结合实际提出了10kV并联电容器组常见故障的发生原因以及相应的处理措施。
&&&&&&& 关键词：电容器组；故障；处理
&&&&&&& 一、变电站10kV电容器的运行现状
&&&&&&& 近年来，变电站运行的10kV并联电容器组的故障率有所上升。2014年，在兴化运维站管辖的26座110kV及以上变电站的62组10kV并联电容器里，发生了39起电容器组故障。并联电容器组的损坏会对部分变电站的正常运行造成影响。
&&&&&&& 二、10kV并联电容器故障及其原因
&&&&&&& 并联电容器的损坏一般由两方面造成，分别是电击穿和热击穿。其直接表现主要有本体鼓肚变形、引起外熔丝或内熔丝熔断及相关保护动作等。就10kV并联电容器的实际运行情况来看，造成电容器损坏、故障主要有以下几种原因。
&&&&&&& 2.1高次谐波对并联电容器组的影响
&&&&&&& 电容器的发热主要来自绝缘的介质损耗，P=U2&Ctg&为其正弦波电压下的公式表达。当电容器中存在谐波分量时，其绝缘引起的损耗为：
式（1）中：U&&电压；C&&电容；t&&时间；&&&电流角频率。
&&&&&&& 由公式可知，谐波含量越大，次数越多，电容器的发热就越严重，而介损大的电容器特别不耐受高次谐波的影响。在电容器的运行过程中，谐波会引起附加绝缘介质的损耗，加快绝缘老化，严重时，会直接导致电容器的热击穿。
&&&&&&& 2.2熔丝保护造成的影响
&&&&&&& 根据2014年电容器故障的统计分析，由熔丝保护（特别是外熔丝保护）原因引起的10kV并联电容器故障及扩大故障占2014年电容器全年故障量的2/3以上。
&&&&&&& 现运行的大部分10kV并联电容器外熔丝在设计、厂家质量保证等方面存在着较明显的缺陷，由此导致开断性能较低，容易造成电容器熔断器拒动、误动，进而引起电容器组群爆炸。这使得外熔丝作为电容器内部故障主保护的可靠性大打折扣，给电容器的安全运行带来了很大的隐患。
&&&&&&& 现在所用的熔断器主要存在以下两个问题：①铜铰线与熔丝之间的压接头面积不能满足运行电流的要求。②熔断器内的消弧管存在质量问题。
&&&&&&& 正常情况下，当熔断器动作后，尾线与树脂管脱离，电弧使消弧管内分解出气体，强力吹灭电弧，同时利用自身的弹力将电弧拉长，加大弧阻，使电弧迅速熄灭。但消弧管内的高温在引起消弧管老化、龟裂或存在密封等质量问题后，熔断器动作，电弧分解出的气体不能在消弧管内产生足够的气压，使熔断器熔断后不能及时将铜铰线脱离树脂管。
&&&&&&& 2.3电容器质量不佳造成的影响
&&&&&&& 对近年来部分发生群爆的电容器组进行分析，对于故障后电容器全部严重烧损的，则要对其他相同的电容器组进行检查、试验，结果发现电容器的绝缘电阻普遍偏低、电容器容值与额定值比发生明显变化等问题。同时，对箱壳鼓肚的电容器进行解体检查，发现电容器内部分单元存在击穿痕迹。以上的检查结果和统计分析表明，部分厂家生产的电容器绝缘水平较低，全膜电容器单元存在水分或气泡，使极间电场分布不均匀，产生了局部放电等问题。
&&&&&&& 2.4温升方面的影响
&&&&&&& 温升会严重影响电容器的使用寿命，甚至导致绝缘击穿等事故，使电容器遭到损坏。
&&&&&&& 2.5日常维护管理不足
&&&&&&& 由于缺乏维护，电容器的器身及构架绝缘件积尘较多，个别电容器还存在鼓肚现象，甚至发现有些电容器的容量与熔断器容量的配置不相符等。以上存在的各种问题，说明了电容器日常维护的缺乏，造成电容器带病运行，降低了运行效率。
&&&&&&& 三、处理措施
&&&&&&& 3.1防止谐波对电容器的影响
&&&&&&& 针对所辖变电站的具体情况，在防止谐波方面制定了以下几个措施：①消除新建变电站电容器组的设计隐患。由于以前新站设计时没有对当地负荷的谐波情况进行调查，在无功补偿设计上，习惯性地选用了6%电容器组容抗量的串联电抗器，忽略了三次谐波的影响，造成投运后频繁发生故障。因此，新安装的电容器组在设计前，相关人员都要对当地的谐波情况进行监测，然后根据监测情况，在新安装电容器的设计上采取相应措施。② 处理用户方面的谐波源。③对故障频繁发生、三次谐波严重超标的电容器组进行改造。为达到抑制三次谐波的目的，对选用6%电容器组容抗量的串联电抗器进行设计的电容器，改造后要按12%的要求进行设计，并将原额定电压为10/ kV的电容器更换为额定电压为12/ kV的电容器。但由于采取这种方法的投资较大，并降低了电容器组的有效容量，因此，该方案仍在技术和设计部门的讨论中。
&&&&&&& 3.2电容器保护方面的措施
&&&&&&& 在2014年10kV并联电容器故障中，由继电保护引起、扩大的电容器故障基本上是不存在的，而由电容器外熔丝保护原因引起的电容器故障及扩大故障占很大比例。因此，针对电容器外熔丝保护制定了以下两个措施：①目前，10kV并联电容器外熔丝生产厂家较多，产品的质量参差不齐，无法保证系统的安全、可靠运行。因此，要对现今运行存在问题较多的电容器外熔丝进行全面更换。另外，加强新增电容器的验收工作，保证在设计时熔断器选型满足实际要求。安装时的安装位、角度要满足运行要求，确保电容器外熔丝的质量。②对新增的电容器组，在设计审图时，要尽可能使用不带外熔丝的电容器组。
&&&&&&& 3.3从电容器质量上提高可靠性
&&&&&&& 根据对2014年电容器故障的分析情况，对存在质量问题的并联电容器进行全面更换。到目前为止，已更换了大量绝缘电阻偏低的电容器组。通过此举，使电容器的故障率得到明显下降，为10kV无功补偿系统的稳定、可靠运行提供了保证。
&&&&&&& 3.4控制电容器运行的温度
&&&&&&& 3.4.1控制电容器工作温度
&&&&&&& 电容器工作时，其内部介质的温度应低于65℃，最高不得超过70℃，以免引起热击穿或鼓肚现象。为了监视电容器的工作温度，在电容器外壳使用熔点为50～60℃的温度蜡，并使用红外线测温，以及时发现运行中电容器过热现象，进而消除隐患。
&&&&&&& 3.4.2控制电容器室的环境温度
&&&&&&& 电容器长期在高温环境下运行，会对其绝缘性能产生不良影响，加速电容器的绝缘老化。因此，在电容器设计安装时，单台电容器之间必须保持10mm以上的间隙，且电容器室必须有合理的通风装置。特别是无人值班站，需加装温控自动驱动通风装置，当温度达到设定值时，自动启动电容器室的通风装置，给电容器的安全运行创造一个良好的环境。
&&&&&&& 3.5加强电容器组的日常维护
&&&&&&& 加强电容器组的日常维护，保证电容器组的健康、安全运行。通过日常维护，及时发现电容器的运行缺陷，达到降低电容器故障率的目的。
&&&&&&& 结语
&&&&&&& 综上所述，10kV并联电容器作为目前优先采用的无功功率补偿装置，对供电企业的正常运行是十分重要的。但在10kV并联电气容器组的实际运行过程中，会出现一些故障，影响了电容器组的安全、稳定运行，因此，需要相关工作人员及时分析故障产生的原因，并采取措施进行应对，以保障电气容器组的安全、稳定、可靠运行。
[1]刘源清.浅谈并联电容器组维护及运行管理的问题[J].中国新技术新产品.2014
[2]冯剑波.10kV电力电容器故障预警系统设计[J].现代建筑电气，2011.
作者简介：
陈炳海（1982.8-），男，江苏兴化人，兴化市供电公司运维站变电检修班班长，单位：兴化市供电公司，研究方向：变电检修。
您可能感兴趣的其他文章
&&站长推荐
&&期刊推荐
&&原创来稿文章
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的邮件地址:
写信给编辑
您的邮件地址:输入大电容问题
<span class="xi1" style="color:#ff
tonyduan1988离线LV6高级工程师积分：789|主题：115|帖子：126积分:789LV6高级工程师 23:16:15
各位大侠好：
我经常听到有些工程师说输入为低压90Vac时，整流后的滤波大电容的谷底电压很低，这里指的大电容的谷底电压是什么电压？用示波器能测的到吗？
|小凡凡离线LV8副总工程师积分：3144|主题：24|帖子：1180积分:3144LV8副总工程师 23:32:55&能测到，HVDC上会叠加有纹波，纹波电压的最小值就是谷底电压（无PFC时，纹波电压的上升时间大概是3ms，下降时间大约为7ms，都能够看到），对应的HVDC峰值电压就是1.414*VIN。
谷底电压最小值一般取1.414*VINMIN*0.8左右，也就是说90VAC输入时，谷底电压大概在100V左右（纹波电压大概在20-30V左右），常温时如果谷底电压低于此值，一般判定CIN不足。 ||
tonyduan1988离线LV6高级工程师积分：789|主题：115|帖子：126积分:789LV6高级工程师 20:47:10&你好，
1：常温时如果谷底电压低于此值，一般判定CIN不足。你指的是不是输入大电容的容量不足？
2：如输入最低电压是90Vac，经计算整流滤波后的电压是1.414*90Vac=127V*0.8万用表所测试电容两端的谷底电压就是101V，另外26V是不是就是电容两端的纹波电压？
3：以输入低压90V为例，当输入电容容量越小是不是它两端的谷底电压就越低，纹波电压就越高，输出功率就越小，输出的纹波与工频纹波就越大？
当输入电容容量越大是不是它的两端的谷底电压就越高，纹波电压就越大低输出功率就越大，输出的纹波与工频纹波就越小？
4：如果我要示波器测试输入电容的波形来看谷底电压，示波器耦合是设定为交流耦合来测还是设定为直流耦合来测出波形看谷底电压？
5：如果谷底低了会对整个电源中哪些参数有影响？包括温度，效率，部分电路损耗等参数？
小凡凡离线LV8副总工程师积分：3144|主题：24|帖子：1180积分:3144LV8副总工程师 22:22:02&1、是的；
4、都可以，但要在最低温度测试；
5、CIN小了，影响的就是温升、效率、导通损耗，最关键的还有寿命，包括保持时间。
lahoward离线LV10总工程师积分：14199|主题：50|帖子：4613积分:14199LV10总工程师 03:26:03&凡凡同志可是在误导楼主啊：
2、万用表怎么测得出谷底电压？
4、示波器测谷底电压怎么可以交直流耦合都可以？为何要在最低温度测？这最低温度是多少度？ ||
tonyduan1988离线LV6高级工程师积分：789|主题：115|帖子：126积分:789LV6高级工程师 12:50:32&你好：
以上我所提的问题，你说凡凡同志在误导我，不知你对我所的问题有何看法，还望指教，我并洗耳恭听。
lahoward离线LV10总工程师积分：14199|主题：50|帖子：4613积分:14199LV10总工程师 14:15:50&指教不敢，说洗耳恭听也太客气了，万用表测的所谓平均值，不是谷底电压，示波器测谷底电压也只能是直流耦合，以下用两张图来说明一下
万用表测的平均值和示波器的平均值
示波器测的最小值（谷底电压）
评分财富 +10理由
+ 10很给力! ||tonyduan1988离线LV6高级工程师积分：789|主题：115|帖子：126积分:789LV6高级工程师 11:49:01倒数4&你好：
1电容两端用数字万用表测出的的电压是平均值，示波器用交流耦合档测出的最小电压值是谷底电压，那请问平均电压值与谷底电压值他们分别有什么区别呀？在设计过程中在输入为最小电压时都是用万用表来测试电压即平均值来调试整机参数的，我一般很少见工程师去测谷底电压来进行调试的。
2：对于一个常规的反激电源来说，输入为90Vac时，如果谷底电压没有达到一个理想的值（就是谷底电压低了），对后级电路会造成什么影响呢，看谷底电压值主要是判断电源整机的哪些参数？
lahoward离线LV10总工程师积分：14199|主题：50|帖子：4613积分:14199LV10总工程师 14:31:53倒数3&不知道如何才能向你解释清楚什么是“平均电压”。举个简单的例子，一个0-1V的方波，平均电压就是0.5V，一个-0.5V-+0.5V的方波平均电压是0V，更详细的请百度一下。
什么是“谷底电压”见2楼的图，就是纹波的最低点。
“在设计过程中在输入为最小电压时都是用万用表来测试电压即平均值来调试整机参数的”那是不可取的。
“很少见工程师去测谷底电压来进行调试的”，如果满足2-3uF/瓦，那是没必要再去测量的。
“如果谷底电压没有达到一个理想的值”会有什么影响？比如一个芯片的工作电压为10V，你的电压跌到9V，你的芯片还能正常工作吗？芯片都已不能正常工作了还谈什么整机的参数。 ||
tonyduan1988离线LV6高级工程师积分：789|主题：115|帖子：126积分:789LV6高级工程师 14:16:44倒数2&你好：我不是太明白，用万用表测试出输入大电容两端的平均电压与输入大电容两端的谷底电压到底有什么区别？还望帮忙解释一下。输入大电容向后极电路所提供能量大小到底能不能满足后面的负载，是拿平均电压来评估还是拿谷底电压来评估？
lahoward离线LV10总工程师积分：14199|主题：50|帖子：4613积分:14199LV10总工程师最新回复 15:09:20倒数1&举几个例子看看，
一、全波整流无滤波，LED作为负载，如图，LED能正常点亮。
LED.jpg (15.51 KB, 下载次数: 8)
15:05 上传
此时全波整流后的波形如图
VDC.jpg (13.86 KB, 下载次数: 8)
15:06 上传
万用表测量得到的是VDC
但是如果整流后接一个7812，如图，你觉得这个7812能正常工作吗？
7812.jpg (15.19 KB, 下载次数: 8)
15:08 上传
lahoward离线LV10总工程师积分：14199|主题：50|帖子：4613积分:14199LV10总工程师 04:26:48&谷底电压见箭头所指
tonyduan1988离线LV6高级工程师积分：789|主题：115|帖子：126积分:789LV6高级工程师 08:47:16倒数10&[size=13.98px]早上好：
1：电容两端的谷底电压低了对整机有什么影响？在输入为90Vac时，输入电容的谷底电压低了，是不是就是输入电容的容量小了？
2：谷底电压是不是叠加有纹波电压在里面？谷底电压大小与哪些参数有关？
3：谷底的电压大小哪个对电路好一点？ ||
lahoward离线LV10总工程师积分：14199|主题：50|帖子：4613积分:14199LV10总工程师 10:14:35倒数9&电容两端的谷底电压低了对整机有没有影响要看具体应用的，谷底电压低了就是输入电容的容量小。
谷底电压以下是直流，纹波在谷底电压以上，谷底电压大小与电容量，负载大小有关。
谷底的电压大小没有好坏之分，根据需要合适就好。
另外建议找些整流滤波的书看看。
小凡凡离线LV8副总工程师积分：3144|主题：24|帖子：1180积分:3144LV8副总工程师 22:19:56倒数8&1、没说用万用表啊，他说的是示波器；
2、交流档测出纹波电压，然后换算过去，差不多就是谷底电压值了；
3、谷底电压，即HVDCMIN，此值确实是在低温时进行（这里指计算变压器时或者评估CIN容量大小时用） ||
lahoward离线LV10总工程师积分：14199|主题：50|帖子：4613积分:14199LV10总工程师 00:29:38倒数7&1，见截图
2，如何换算可否举例说明
3，滤波电容的容量选择并不精准，余量不是一点点大，比如有2-3uF/W之说，电容量随温度变化完全可忽略，并且我想没人会在低温时测量，你想想假如放入-30度的低温箱里测量有什么意义，我估计你也不会这么做。 ||
小凡凡离线LV8副总工程师积分：3144|主题：24|帖子：1180积分:3144LV8副总工程师 22:29:49倒数6&
哦，没仔细看。
用交流档测出纹波，峰值就是VAC*1.414，然后用峰值减去纹波，大概就是谷底值了（会有一点点偏差），我以前经常这么干。
因为用示波器的直流档来测谷底电压，一般是50V/格，90VAC输入时，如果交流纹波是20V，在示波器上显示不到半格，读谷底值非常不方便。
如果用交流档，我们可以设置为5V/格，纹波电压有4格，非常清晰。
要求-25℃以下工作的产品，如果不仔细检查低温时HVDCMIN，非常容易出现低温启动的问题。
如果此时产品变压器在深度CCM模式，且原边的限流点较宽，满载启动时很容易出现炸鸡。
我以前经常是在低温时测试HVDCMIN，然后用此值来计算变压器，现在不这么干了。
因为我以前连续做了几年这样的实验，已经积累了大量的数据，另外一个，是现在做这项工作，往往很不方便。
多数人不这么干，是因为多数公司的低温试验箱属于测试部，而非研发部，而且这些设备往往一点空闲时间也没有（拥有仪器的那些部门，都像爹一样难伺候）。 ||
lahoward离线LV10总工程师积分：14199|主题：50|帖子：4613积分:14199LV10总工程师 08:56:54倒数5&从上述你的举例估计你用的是老式的模拟示波器，该更新了。 ||
热门技术、经典电源设计资源推荐
世纪电源网分部
广 东：(7 /()
北 京：(010) /()
上 海：(021) /()
香 港：HK(852)
中国电源学会
地 址：天津市南开区黄河道大通大厦5层
电 话：(022)
传 真：(022)
E-mail：cpss#(#换成@)电容的问题
电容的问题
退耦和滤波一样吗
连接在电路上的电容器有两个特性：
一是电容器两端电压由于充、放电需要一定时间，所以两端电压不能出现突变，利用这个特性，并联在整流电路输出端上的电容可以减少整流输出的电压变化，即滤去输出电压波动部分，使得到稳定的直流供电，该电容器在电路中称滤波电容，一般滤波电容采用容量较大的，有极性要求的电解电容。
电容器在串联电路中，因为其充、放电过程的存在，交变电流（包括脉动电流）可以“通过”电容器，频率越高越容易通过（容抗越小）。当不同功能的电路由同一电源供电，而某一部分电路工作时产生的频率较高的信号，完全有可能由共电源供电的关系，影响到其他部分的正常工作（产生耦合），这时就需要防止这种耦合发生，手段之一是在该部分电路与其他部分的电源线路之间加上一个电容，在不影响直流供电的情况下，让变化的电流通过，为可能影响其他部分工作的信号提供一个短路通道，以避免偶合到不需要该信号出现的地方，这个电容称为去耦电容，一般该电容容量较滤波电容小，采用片式电容，且不使用电解电容，这与电解电容的结构特点有关。
请遵守网上公德，勿发布广告信息
相关问答：
很好区分。滤波是对电源，退耦是对信号，当然也对电源线的退耦和滤波是双重功能。热门搜索：
当前位置：>>>如何处理电容器常见故障