电容器组使用于功率补偿器中的安全问题

电容器组使用于功率补偿器中的安全问题电容器（组）是用来补偿感性无功、提高电网功率因数的常用设备。本文分三方面阐述使用电容器组的安全问题。1.防止谐振过电压电 容器组常接在变电所母线绪上作无功补偿。当母线接有硅整流等谐波 源设备时，就有可能发生谐波过电压。因为这时的电路等效于R-L-C串联电路，其固有频率fo=1/2 jiLC如果电网电压中某次谐波的频率fo 等于或接近fo时，那么就会在这一谐波电压作用下发生谐振，此时电 容器组两端的n次谐波电压：由于电容比较大，fo不高很可能与5次 和7次谐波都是主要的高次谐波。因此，电网可能出现较高的过电压。 电容器组则可能因过电压而损坏，电网也不能正常工作。限制谐波过 电压的措施是在电容器回路中串一电抗器 L,如附图所示，以消除在可 能产生的谐波条件下发生谐振的可能性。电抗器的感抗值可按下式计 算：式中K可靠系数，一般取1.251.4; Xc补偿电容器组的 工频容抗；n可能产生的最低次谐波。例如：为了限制 5次谐波， 2.防止电容器爆炸由于电容器的功率损耗和发热量与电压的平方成正 比，如电网电压偏高，加之环境湿度过高，散热困难，在较长时间的 高温、高电场强度作用下，绝缘加速老化，将导致电容元件击穿。击 穿后，不但击穿相电流增大，而且并联的其他电容器向击穿的电容器 放电，使该电容器产生剧热，从而绝缘油分解产生大量气体，导致箱 壳、瓷导管爆炸。另外，谐波过电压与操作过电压能直接引起电容器 爆炸。防止电容器爆炸的措施如下：（1）给电容器配置熔丝加以保护。对于单台电容器，熔丝的额定电流可按电容器额定电流的 1.52.5倍选 定；对于电容器组（一般不超过 4台），熔丝的额定电流可按本组电容 器额定电流的1.31.8倍选定。（2）加强巡视。高压电容器装有电流表 进行监视，如果发现三相电流严重不平衡或超过额定电流的1.3倍，应退出运行，并找出原因，妥善处理。在巡视过程中，发发现电容器有 放电声，严重渗油，外壳锈蚀，鼓肚或严重发热等，应及时退出运行， 进行检修与处理。（3）合理操作。电容组每次重新合闸前，必须放电 3min,禁止电容器带电荷合闸，避免操作过电压损坏电容器。为了保 证电容器正常放电，每月都要检查电容器的放电装置是否良好。大功 率硅整流设备、大容量电动劝机突然甩负或重复冲击负荷时，会使电容器电压升高，此时电容器也应退出运行，避免谐振过电压。3.防止检 测电容器时触电有些工作人员认为，电容器装有放电装置，对其检修 时就不需要进行人工放电。其实这种想法是错误的。因为电容器储存 的电荷虽经放电装置放电，但仍有可能存在残余电荷（尤其是电容器 内部），所以无论装有哪种放电装置，都必须在人工放电后开始检修。 人工放电的方法是：先把接地线的接地端固定好，再用接地棒对电容 器多次放电，直到无放电火花和放电声为止。如果是检修电容器内部 故障，尽管通过人工放电，其故障部位还有可能存在残余电荷，此时应戴绝缘手套，把故障电容器两极短接放电，而后才能检修。（袁世琪）