刘德迎 王红阳 

（国网河南省电力公司超高压公司，河南郑州  450000） 

摘 要：本文系统性地分析了变电站电力电容器的运行维护和故障处理方法，旨在深化对电力电容器在变电站中重要作用的认识，并提升其运行维护及故障处理的能力。通过对电力电容器的工作原理、常见故障类型及原因的详细探讨，本文提出了一系列科学、合理的运行维护措施和故障处理流程，为变电站设备的长期稳定运行提供了坚实的理论支撑和实践指导。这些研究成果不仅有助于提高电力电容器的使用寿命，降低故障率，而且对于确保电力系统的安全运行、可靠供电以及经济性具有不可忽视的作用。此外，本文的研究对于推动变电站设备管理水平的提升，优化电力系统维护策略，以及促进电力行业的技术进步和可持续发展具有重要的实践价值和理论意义。

关键词：变电站；电力电容器；运行维护；故障处理

中图分类号：TM53文献标识码：A文章编号：1671-2064（2024）18-0005-03

0引言

电力电容器在电力系统中具有重要作用，可以提高电力系统的电压质量和经济效益。然而，电力电容器在运行过程中可能出现各种故障，影响其稳定运行。通过深入研究电力电容器的运行维护和故障处理方法，可以为变电站设备的稳定运行提供有效保障，确保电力系统安全、可靠和经济运行。

1电力电容器的基本原理和功能 

1.1基本原理

电力电容器的基本原理基于电容器的储能特性。电容器是由两个导体板之间填充绝缘介质组成的，当电容器两端施加电压时，电容器内部会产生电场。在电场的作用下，电容器内部会存储电荷，从而产生电能。当电容器两端电压发生变化时，电容器内部存储的电能会释放出来，从而产生电流。电容器储能和释放电能的过程可以有效地调节电力系统的电压，提高电力系统的稳定性和经济性[1]。

1.2功能

电力电容器在电力系统中发挥着至关重要的作用，其功能主要包括提高电力系统的电压质量、改善电力系统的无功功率平衡、提高电力系统的稳定性和改善电力系统的功率因数等。电力电容器通过储存和释放电能，调节电力系统的电压，减少电压波动和闪变，从而提高电压的稳定性，进而提高电力系统的电压质量。此外，电力电容器能够提供无功功率，补偿电力系统的无功功率损失，降低电网损耗，从而提高电力系统的经济性。同时，电力电容器还可以提高电力系统的电压稳定性，减少电压波动和闪变，进而提高电力系统的稳定性。最后，电力电容器能够提供无功功率，补偿电力系统的无功功率损失，提高电力系统的功率因数，降低电网损耗，进一步提高电力系统的经济性[2]。

2电力电容器在运行过程中可能出现的故障类型和原因 

电力电容器在其生命周期内可能会遭遇多种故障模式，这些故障模式的多样性体现了其运行环境的复杂性和自身结构的敏感性。故障类型主要包括绝缘击穿、异常温升、电泄漏、机械结构失效和绝缘电阻降低等。每种故障背后的成因都是多方面的，包括设计缺陷、制造瑕疵、安装不当、环境因素及操作失误等。绝缘击穿故障通常发生在电容器内部绝缘层无法承受电压应力时，导致电容器失效甚至报废。这一故障往往与绝缘材料的质量问题或绝缘结构设计的不足有关。过热现象则是在电容器长时间超负荷或短路状态下，内部热量积聚导致绝缘材料过热，这不仅会降低电容器性能，还会缩短其使用寿命，通常是由于电容器的不当使用或运行条件恶化所致。电泄漏故障是由电容器内部绝缘层的损伤（如裂纹或老化）引起的电流非正常泄漏，这会影响到电容器的正常功能。这种故障通常源于绝缘材料的老化或外界污染物的侵入。机械结构故障则涉及多种问题，例如，电容器的支撑结构、连接部件等在长期使用中可能出现的疲劳损伤或腐蚀，会直接影响电容器的稳定性和可靠性。最后，绝缘电阻降低是电容器内部绝缘材料老化或受污染的结果，这不仅会削弱电容器的性能，还可能触发更严重的故障，反映了电容器长期运行后的材料退化问题。通过对这些故障类型的深入分析，能够从不同的角度理解和识别电力电容器在运行中可能遇到的风险，为预防和解决这些问题提供新的视角和方法。这种分析有助于制定更有效的维护策略，确保电力电容器的长期稳定运行，从而保障整个电力系统的安全、可靠和经济性[3]。

3电力电容器的运行维护方法 

3.1日常运行维护

电力电容器日常运行维护的创新策略在于融合智能化监测与预测性维护。运用物联网技术实时监控电容器工作状态，通过传感器收集关键参数，实现异常即时响应。人工智能算法通过分析数据，预测故障趋势，精准定位维护需求。同时，强化维护团队技术培训，提升对新设备操作能力，确保维护工作高效前瞻。此方法能够提升电容器可靠性，延长使用寿命，为电力系统稳定运行提供强大保障[4]。

3.2定期检查与维护

电力电容器的定期检查与维护是防止故障发生的重要措施。首先，需要对电容器进行定期的内部检查，如绝缘电阻测试、局部放电测试等，以确保电容器的内部绝缘性能良好。其次，需要对电容器进行定期的外部检查，如检查电容器的接线端子、支架、连接线等机械部件是否有松动、腐蚀、破损等现象。同时，还需要对电容器进行定期的清洁，清除电容器表面的灰尘和污垢，防止其影响电容器的散热和绝缘性能。在清洁过程中，应使用专用的清洁剂和工具，避免使用可能对电容器造成损害的化学物质。此外，还需要定期检查电容器的绝缘材料，如绝缘套管、绝缘纸等，确保其没有老化、裂纹等现象[5]。

3.3特殊环境下的运行维护

在特殊环境下，电力电容器的运行维护需要采取特殊的措施。首先，需要对电容器进行定期的内部检查，如绝缘电阻测试、局部放电测试等，以确保电容器的内部绝缘性能良好。其次，需要对电容器进行定期的外部检查，如检查电容器的接线端子、支架、连接线等机械部件是否有松动、腐蚀、破损等现象。同时，还需要对电容器进行定期的清洁，清除电容器表面的灰尘和污垢，防止其影响电容器的散热和绝缘性能。在清洁过程中，应使用专用的清洁剂和工具，避免使用可能对电容器造成损害的化学物质。此外，还需要对电容器进行定期的除湿、除尘、除油等处理，以防止特殊环境对电容器的影响。在特殊环境下，还需要加强对电容器运行参数的监测，例如温度、湿度等，以确保电容器在适宜的条件下运行。

4电力电容器故障的处理方法

4.1故障诊断

电力电容器故障的诊断是处理故障的前提。首先，需要收集故障电容器的运行数据，如电压、电流、温度等，以确定故障的类型和原因。其次，需要对故障电容器进行外观检查，检查电容器的接线端子、支架、连接线等机械部件是否有松动、腐蚀、破损等现象。同时，还需要对故障电容器进行内部检查，如绝缘电阻测试、局部放电测试等，以确定故障的具体位置和原因。此外，还需要对故障电容器进行清洁，清除电容器表面的灰尘和污垢，防止其影响故障诊断。在进行故障诊断时，还应注意记录故障发生时的环境因素，例如温度、湿度、污染程度等，这些因素可能会对故障诊断和处理产生影响[6]。

4.2故障处理措施

电力电容器故障的处理措施包括故障隔离、故障修复和故障更换。首先，需要将故障电容器从电力系统中隔离，以防止故障扩大，影响其他电容器的运行。其次，需要对故障电容器进行修复，例如更换损坏的绝缘材料、修复机械部件等。如果故障电容器无法修复，需要将其更换为新的电容器。在处理故障的过程中，需要注意安全，避免触电和电弧等危险。在更换或修复故障电容器时，还应确保新电容器或修复后的电容器符合规定的技术参数和标准，以保证电力系统的稳定运行。此外，在更换或修复故障电容器后，应进行详细的测试和检查，确保其性能符合要求，避免因更换或修复不当导致新的故障。

4.3故障记录与分析

电力电容器故障的记录与分析是预防故障发生的重要措施。首先，需要对故障电容器进行详细的记录，包括故障类型、故障原因、故障处理措施等。其次，需要对故障电容器进行统计分析，找出故障的规律和原因，以便采取相应的预防措施。此外，还需要对故障电容器进行长期跟踪，观察其运行情况，以确定其性能是否稳定。在进行故障记录与分析时，还应注意记录故障发生时的环境因素，如温度、湿度、污染程度等，这些因素可能会对故障记录与分析产生影响。通过故障记录与分析可以提高对电力电容器故障的认识，为电力电容器的运行维护提供科学依据[7]。

5结语

通过对电力电容器的基本原理、功能、故障类型和原因的介绍，以及运行维护和故障处理方法的探讨，旨在提高对电力电容器运行维护和故障处理的认识。通过采取有效的运行维护措施，可以延长电力电容器的使用寿命，提高电力系统的稳定性。同时，通过及时发现和处理故障，可以避免故障扩大，降低故障对电力系统的影响。

 

参考文献

[1]王秋尘.浅谈变电站电力电容器运行维护与故障处理的方法[J].电子测试,2022(12):36.

[2]尹伟.浅谈变电站电力电容器运行维护与故障处理的方法[J].中国新技术新产品,2022(9):62-63.

[3]彭海洋,方胜利,杜相宏,等.变电站分布式电力电容器在线监测系统研究与设计[J].机电工程技术,2022(6):51.

[4]解诗锐,张杰武,乔丰,等.变电站主变电容器发热故障排除及故障防范[J].电工技术,2023(11):111-113.

[5]顾磊,梁栋,赵翊博,等.电力电容器故障分析——以吉林电网为例[J].光源与照明,2023(8):177-179.

[6]左腾,吴金其.电力电容器常见故障剖析及应对措施[J].电气技术与经济,2022(1):1-5.

[7]满建柱,吴德志.变电站电容器无功补偿处理机制分析[J].光源与照明,2022(3):6-9.

作者简介：刘德迎（1982—），男，河南南阳人，研究方向：电气工程及其自动化。

 

Discussion on the Methods of Operating Maintenance and Fault Handling of Power Capacitors in Substations

LIU Deying,WANG Hongyang

(State Grid Henan Electric Power Company Ultra High Voltage Company, Zhengzhou  Henan  450000)

Abstract:This paper systematically analyzes the operation maintenance and fault handling methods of power capacitors in substations, aiming to deepen the understanding of the important role of power capacitors in substations and improve the ability of operation maintenance and fault handling. Through detailed discussions on the working principle, common fault types and causes of power capacitors, this paper proposes a series of scientific and reasonable operation maintenance measures and fault handling processes, providing solid theoretical support and practical guidance for the long-term stable operation of substation equipment. These research results not only help to increase the service life of power capacitors and reduce the failure rate, but also play a non-negligible role in ensuring the safe operation, reliable power supply and economy of the power system. In addition, the research in this paper has important practical value and theoretical significance for promoting the improvement of substation equipment management level, optimizing power system maintenance strategies, and promoting technological progress and sustainable development of the power industry.

Key words:substation;power capacitor;operating maintenance;fault handling