改善工作环境降低低压电容器故障率

娄林毅,李 辉,孙建明,李海洋（新疆独山子石化公司乙烯电气车间,新疆 克拉玛依 833699）

改善工作环境降低低压电容器故障率

娄林毅,李 辉,孙建明,李海洋
（新疆独山子石化公司乙烯电气车间,新疆 克拉玛依 833699）

摘 要：在现代工矿企业中，电力电容器的广泛的应用满足了现代电网对无功补偿的要求，改善优化低压电容器的工作环境可以有效提高电容器使用寿命，提高运行安全系数，保证其能长周期、安全稳定运行。这对提高企业电力系统功率因数、改善电压质量、降低线路损耗有重要作用。

关键词：低压电容器;工作环境;长周期;稳定运行

在众多厂矿企业中，400V低压电力系统上有众多电气设备，其经济运行直接影响到企业生产成本，因此发挥好低压电力电容器改善电压质量、降低线路损耗的作用，保证其长周期稳定运行成为企业电力工作的一个重要内容。本文主要就结合厂区的实际情况就改善电容器的工作环境必要性做一些探讨。

1 运行现状

我厂某变电所共6面低压电容盘，补偿量300KVar/面，内含低压电容约一百多个。每面盘分为7组分组控制，按照功率因数补偿设定进行智能投切。自投用以来电容器补偿装置无法长周期稳定运行，低压各段因没有有效无功功率补偿，功率因数长期保持在较低的水平。类似情况普遍存在于我厂多个变电所，成为技术攻关的重点。

2 情况分析

经过现场分析和一段时间的监测，我们发现：

（1）电抗器发热严重，导致电容器柜内温度远高于电容器最优工作温度。

（2）电容器、电抗器距离太近，发热互相影响，距离电抗器越近电容温度越高。

（3）盘柜内空间三层设计，上下层间距仅有33cm,上层板距离下层设备最小距离仅有不到6cm，元器件布局过密，散热不良，柜内平均温度高达35度。

（4）电容器在长达一年的统计期内各类故障共发生20次，其中电容器本体发生鼓胀就占12次之多。

根据电容器的特性和使用说明，我们了解到过高的温度对产品的工作可靠性影响非常大。

（1）温度影响电容的容量，温度每超过极限值8℃，电容器的容值衰减三分之一。

（2）温度与电容的损耗成正比， 一般情况下，损耗值会随温度的升高而加大。

（3）温度影响电容的绝缘电阻，一般情况下，电容绝缘电阻随温度的升高而降低。

（4）温度对电容器寿命的影响，一般情况下，电容的寿命随温度的升高而缩短。一个极限工作温度为85℃的电解电容器，20℃一般情况可以保证181019小时的正常工作时间；而在极限温度85℃时，一般仅可以保证2000小时的正常工作时间。

（5）温度影响电容的工作电压，由于电路产生的热量积聚, 温度的升高会导致电容的漏电流增加，因此实际使用必须降低电压等级才能保证电容的正常工作。

因此，我们认为要有效延长电容器寿命、降低故障率就必须严格控制电容器的运行环境，避免其他元器件热辐射，尽量使电容在正常条件下工作，在盘柜设计时尽量考虑到电容器的散热，布局尽量考虑电容远离发热区，同时增强通风效能，降低内部环境温度，避免温度对电容诸多参数的影响。

3 具体措施

3.1 改盘柜内3层为2层设计，撤除多余电容

原来电容每面盘18只电容，实际最大补偿量451.8kVar远大于设计的300kVar，电容在全负荷运行状态下也未能全部投入。根据计算所得仅需12只电容补偿量即可能满足要求。改造工作将盘柜原来18只电容三层设计更改为12只电容两层布置，层间距由33cm扩大至52cm，同时元器件散热空间明显增大，元器件间热量传导减弱。

3.2 改善盘柜通风状况

考虑到电容器柜内散热不畅的情况，改善盘柜通风状况成为考虑重点。我们在电容柜下端新安装了进风风扇，在电容柜上部开设了附带除尘网的热量释放口。风扇控制回路中增加电容器分组接触器的常开触点，柜内任一组电容器投用，风扇都会开始工作对电容柜内元器件进行降温。

3.3 统一归置电容，增加隔热板

在电抗器和电容器之间添加塑胶板材质的隔热板，避免热量横向传导至电容，降低电容运行温度。

4 效果验证

改造后通过为期三个月的持续测温观察发现，6面低压盘内电抗器本体最高温度由原来的110℃降至85℃，电容器本体最高温度由原来的88℃降至65℃，柜内平均温度也由原来的35℃降至27℃，可见元器件温度大约有20度的削减，柜内平均温度也降低了8度左右。观察期间，该变电所低压电容器运行稳定，未见异常，故障得到了彻底控制。

5 结语

由于低压电容器故障在我厂比较普遍，因此该项改造工作得到了推广应用，截止目前，厂内低压电容器运行情况都已经得到了极大改善。可见，在我们的生产实际中，设备出现故障率高发的情况时应做好故障统计和分析工作，只要抓好要点，有针对性进行技术和管理方面的改进和创新，设备就一定会焕发新的“活力”。

参考文献：

[1]张利生.电力网电能损耗管理及降损技术[M].北京:中国电力出版社,2005.

[2]中华人民共和国电力行业标准DL/T842-2003低压并联电容器装置使用技术条件.