摘要：高压并联电容器组是在电力系统中无可取代的无功补偿装置，对电网的安全且稳定的工作有着重要的作用。在变电站中，电容器是使用的最频繁的电气设备，如果高压并联电容器组在使用或维护的过程中发生问题或者损坏会对电网造成巨大的损失。因此，我们必须注重在电容器实验中遇到的问题，注意解决方法的改善和使用的注意事项。这样有利于我们掌握并联电容器的实验特点，提高测试精密度，避免有问题的电容器再次投入电力系统的使用中。提高高压并联电容器的可用率，更好的更有效率的发挥并联电容器中在电力系统中的作用。
关键词：并联电容器；试验分析；注意事项
（一）并联电容器试验注意事项
电容器的正常运行状态是指在额定条件下，在额定参数允许的范围内，电容器能连续运行，且无任何异常现象。
⑴允许运行电压 并联电容器装置应在额定电压下运行，一般不宜超过额定电压的1.05倍，最高运行电压不用超过额定电压的1.1倍。母线超过1.1倍额定电压时，电容器应停用。
⑵允许运行电流 正常运行时，电容器应在额定电流下运行，最大运行电流不得超过额定电流的1.3倍，三相电流差不超过5%。
⑶允许运行温度 正常运行时，其周围额定环境温度为＋40℃～－25℃，电容器的外壳温度应不超过55℃。
电容器补偿装置运行时应注意事项
1、工作温度及环境温度
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℃，否则会引起热击穿，或是引起鼓肚现象。电容器外壳的温度是在介质温度与环境温度之间，一般为50～60℃，不得超过60℃。
电容器周围的环境温度不可太高，也不可太低。如果环境温度太高，电容器工作时所产生的热量就散不出去；而如果环境温度太低，电容器内的油就可能会冻结，容易电击穿。按电容器有关技术条件规定，电容器的工作环境温度一般以40℃为上限。所以通常不必采用专门的降温设施。如果室温上升到40℃以上，这时候就应采取通风降温措施，否则应立即切除电容器。电容器环境温度的下限应根据电容器中介质的种类和性质来决定。YY型电容器中的介质是矿物油，即使是在-45℃以下，也不会冻结，所以规定-40℃为其环境温度的下限。而YL型电容器中的介质就比较容易冻结，所以环境温度必须高于-20℃。
2、工作电压与工作电流
电容器对电压变化十分敏感，长时过电压会使电容器严重发热，电容器绝缘会加速老化，寿命缩短，甚至发生电击穿或热击穿；电网电压一般应低于电容器本身的额定电压，长期工频稳态过电压不得超过1.1倍额定电压，因此并联电容器装置应在额定电压下运行，一般不宜超过额定电压的1.05倍，最高运行电压不应超过额定电压的1.1倍。当电容器工作在有铁心饱和的设备(如大型整流器和电弧炉等)“谐波源”的电网上时，运行中就会出现高次谐波，对于n次谐波而言，电容器的电抗将是基波时的1/n，因此谐波电流会显着增加。谐波电流对电容器非常有害，极易使电容器发热引起击穿，考虑到谐波的存在，规定电容器的工作电流不得超过额定电流的1.3倍，必要时应在电容器上串联适当的电抗(串联电抗器)以抑制谐波电流。
3、带电荷合闸将引起电容器爆炸
电容器带电荷合闸是不允许的，因为如果合闸瞬间电压极性正好和电容器上残留电荷的极性相反，那么两电压相加将在回路上产生很大的冲击电流，易引起爆炸。所以电容器组每次重新合闸，必须在断路器断开电容器并放电5min后进行。
电容器产生故障的一般原因
（二）电容器故障的常见原因
1．电容器设计、工艺方面
(1)设计场强过高。为了降低成本，取得较高的经济效益，电容器生产厂家设计的场强普遍偏高，场强过高是电容器损坏的一个重要原因。
(2)对损坏电容器进行解剖发现，元件中部存在没有浸透的现象。
(3)电流密度过大。电容器元件并联数量较少，造成元件引线片电流密度较大，从而引起局部过热。另外，芯子引出线截面较小，加上套管接线头与连线的压接方式不到位，接触电阻较大，在长期工作电流下发生过热，造成引出线与套管接线头的锡焊层熔化，产生渗油现象，导致电容器的密封遭到破坏。
(4)电容器设有配备单台熔丝，或配有熔丝但熔丝特性(安秒特性)太差。当电容器内部元件严重击穿产生故障电流时。熔丝不能及时熔断，同时，有效的继电保护措施未跟上，过电流使电容器内部的温度急剧上升，导致电容器胀裂或爆炸。
(5)产源质量差。油纸绝缘没在严格的真空下干燥和浸渍处理、在长期工作电压下，内部残存的气泡产生局部放电现象。局部放电进一步导致绝缘损伤和老化。温升也随之增加，最终导致元件电化学击穿，电容器损坏。
2．电容器运行环境方面
(1)环境温度：电容器周围环境的温度太高或者太低。如果环境温度太高，电容工作时所产生的热就散不出去；而如果环境温度太低，电容器内的油就可能会冻结，容易电击穿。
(2)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℃，否则会引起热击穿，或是引起鼓肚现象。
(3)工作电压：电容器对电压十分敏感，因为电容器的损耗与电压平方成正比，过电压会使电容器发热严重，电容器绝缘会加速老化，寿命缩短，甚至电击穿。
(4)工作电流与谐波问题：当电容器安装工作于含有磁饱和稳压器、大型整流器和电弧炉等“谐波源”的电网上时，交流电中就会出现高次谐波。对于n次谐波而言，电容器的电抗将是基波时的1／n，因此，谐波对电流的影响是很厉害的。谐波的这种电流对电容器非常有害，极容易使电容器击穿引起相间短路。
(5)合闸时的弧光问题：某些电容器组特别是高压电容器在合闸并网时，因合闸涌流很大，在开关上或变流器上会出现弧光。
(6)切电容器组时，由于断路器重燃引起的重燃过电压造成电容器极间绝缘损伤甚至击穿。有的电容器组无任何过电压保护措施，也无串联电抗器，尤其在农灌季节，平均每天操作1次，就更容易导致其绝缘损伤，甚至引起爆炸。
(7)电容器投入时的佩流过大、电网的谐波超标引起过电流．使电容器过热、绝缘降低直至损坏。
（三）电容器常见故障的处理方法
1．电容器产源的控制
(1)降低设计场强：降低场强的方法是要增大电容器的外壳。考虑到电容器在运行时处于卧放状态，故可以将电容器外壳厚度适当增大，同时满足电容器的安装尺寸。另外，在设计时可以采取三层粗化膜结构以降低电弱点的重合率，并采取铝箔折边和突出结构以改善极板边缘的电场分布情况。
(2)为了保证芯子的完全浸渍，可以适当延长真空浸渍时间，并施加一定油压。另外，考虑到电容器体积较大，元件为卧放方式，真空浸渍改为卧放浸渍方式，以便液体介质可顺着膜的方向浸渍到元件中去，确保完全浸渍。
(3)降低电流密度方面，适当增加元件的并联数，并加大芯子引出线的截面，以防止产生局部过热现象。
(4)采用单台熔丝保护。它是防止油箱爆炸的有效措施。试验表明，熔断器可以在0．3ms将电容器的故障电流开断，所以这一措施已在国内外广泛应用。
(5)严格控制产品源，严格试验检查，不使用质量达不到要求的电容器。
2．解决电容器运行中问题
(1)按电容器有关技术条件规定，电容器的工作环境温度一般以40℃为上限。我国大部分地区的气温都在这个温度以下，所以通常不必采用专门的降温设施。如果电容器附近存在着某种热源。有可能使工作环境温度上升到40％以上，这时就应采取通风降温措施，否则应立即切除电容器。
(2)电容器外壳的温度是在介质温度与环境温度之间，一般为50～60℃，不得超过60℃，为了监视电容器的温度，可用桐油石灰温度计的探头粘贴在电容器外壳大面中间三分之二高度处，或是使用熔点为50～60℃的试温蜡片。一旦温度过高，应立即切除电容器。
(3)电网电压一般应低于电容器本身的额定电压，最高不得超过其额定电压10％，但应注意：最高工作电压和最高工作温度不可同时出现。因此，当工作电压为1．1倍额定电压时，必须采取降温措施。
(4)考虑谐波的存在，故规定电容器的工作电流不得超过额定电流的1．3倍。必要时，应在电容器上串联适当的感性电抗。以限制谐波电流。
(5)碰到合闸时出现弧光这种情形时，应调整电容器组的电容值或更换变流器，对高压电容器可采用串电抗器加以消除。
（四）总结
从上文可以看出，在避免设计、生产方面缺陷的基础上，结合我国电网的运行现状，在运行中加强检查、监视与控制，电容器的故障是应该是可控、在控、能控的，电容器的稳定运行将最终为用户提供优质、经济的电能。
参考文献：
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