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串联电抗器电容器组的故障分析

发布时间：2017-10-25

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发布者：未知

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襄阳源创电气小王告诉我们：目前低压电容器装置通常在电容支路串联6%(7%,13%)电抗器，用于阻止谐波电流进入电容支路。在电容器运行过程中，经常发生电容器烧毁，支路熔断器熔断，电抗器烧毁的事故，下面是某企业部分故障现场的情况。

分析有以下原因：

1) 串联电抗器的线性度问题。如果电抗的频率阻抗进入饱和区，则电容和电抗串联谐振频率可能跑偏，对应某次谐波频率，变为了吸收某次谐波的滤波电路，导致电流过大而烧毁，损坏的首先是熔断器，其次是电容器和电抗器。

解决方法：

-- 订货时应提出电抗器的电密和磁密的参数，保证电抗的线性度。

-- 电容柜应安装电流谐波保护器，监测电流的异常变化。

2) 电抗器参数不合理。订货时只是简单提出串联6%或7%的电抗，由电抗器厂家计算具体参数，而电抗器厂家由于价格竞争，往往采用低性能的硅钢片，同时磁密取得太高。应该具体给出XL占XC的百分比，然后由用户计算出电抗量，额定电流和功率，提供给电抗器厂家。

3) 电容器容值变化。质量较差的电容器其容值衰减很快，例如串联7%电抗的电容支路，其谐振频率为189Hz, 当容值衰减20%时，谐振频率变为227Hz, 当容值衰减30%时，谐振频率变为245Hz，此时如果电网中有5次谐波，则会导致电容器过流。

解决方法：

-- 经常检测电容器的容值，更换容值变化大的电容器。

-- 电容柜安装电流谐波保护器，监测电流的变化。

4)上级电网和本级串电抗的电容器形成滤波电路导致电容器过流。

5) 多个电容支路发生并联谐振。如果第1个支路的串联谐振频率为189Hz, 第2个支路串联谐振频率为210Hz,则会在189Hz和210Hz之间产生很高的谐振电压，会击穿电容器和电抗器的绝缘，甚至导致避雷器动作导通。

上图中共2条电容支路，1条谐振次数为4.5，另1条谐振次数为5.5，则2条支路的并联谐振次数为5次，导致5次谐波放大。见红色曲线。纵轴为2条支路合成阻抗与电网阻抗的比值，横轴为谐波次数。

6) 环境温度过高

夏季由于环境温度较高，电抗器又是发热源，柜体内部温度较高，热量散不出去，造成电容器温度长时间超过55℃，会造成电容器绝缘程度降低，金属化膜老化，自愈点增多，容量衰减加剧，电容器内部气体压力增大，最终导致电容器爆炸。

7) 导线接触不良

从事故现场的照片可以清楚的看到，爆炸的电容器上的B、C相的导线已从电容器的连接端子上脱离,且B相线鼻子也已脱落。由于虚接使接触面减小，接触点阻值增大，导致电容器发热，电容器内部气压增大，在顶开电容器防爆拉线的瞬间，由于它的压力很大，有巨大的能量，把电容器的芯子崩出。因此导线虚接可能是导致事故发生的原因之一。

经常检查，用红外测温器测量接点处的温度。

3. 结论

串联电抗器的电容器组的故障有多种原因，在设计时应全面分析电网现状，以及谐波情况，提出切实可行的技术方案。在运行时应配置监测保护手段，随时掌握运行状态，避免造成重大事故。应生产企业要求源创公司参与技术改造后，安全运行一年以上无故障，补偿效果达到客户要求。

源于科技，创新不止。襄阳源创电气有限公司电话：13508662630。

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