变电站电容器的安全运行

1严格控制电容器的运行电压、电流、环境温度

　　1.1运行电压

　　运行中电容器内部的有功功率损耗由其介质损耗和导体电阻损耗组成，而介质损耗占电容器总有功功率损耗的98%以上，其大小与电容器的温升有关，可用下式表示:

　　P=Qtans=WCU2tans=314C2tans

　　Q=314CU2

　　式中:P为电容器的有功功率损耗，kW;Q为电容器的无功功率，kvar;tanS为介质损耗角正切值;W为电网角频率，rad/s;C为电容器的电容量，F;U为电容器的运行电压，kV。

　　由公式可知:当运行电压超过额定值将使电容器过负荷，而电容器运行电压比额定值低，则降低了无功出力，如运行电压为额定电压的90%时，无功功率降低19%，使容量没有充分利用，也是不经济的。同时运行电压升高，使电容器发热而且温升也增加，由于电容器中介质损失引起的有功功率损耗P=WCU2tans也随着电压值的平方变化，损耗经转换为热能而被消耗的，运行电压升高，发热量也随之增加。另一方面，电容器的寿命随电压的升高而缩短，在高场强下，绝缘介质老化加速，寿命缩短。因此，电容器运行电压原则上等于额定电压，并严格控制在一定的范围以内，以保证电容器的安全运行。

　　《变电站运行规程》中规定“电容器长期运行中的工作电压不能超过电容器额定电压的1.1倍。”在运行中应经常监视电容器的运行电压，超过规定电压时应退出电容器组的运行。在选择安装电容器组时也要考虑防止电容器发生过电压运行，应根据系统运行电压水平选用合适额定电压的电容器。

　　1.2过电流

　　近年来，随着大型电弧炉、整流设备、家用电器等非线性用电设备的广泛应用，各种谐波源产生的高次谐波电流注入电网，从而引起电力系统的电压和电流波形的严重畸变。电容器对高次谐波最敏感，因为高次谐波电压叠加在基波电压上不仅使电容器的运行电压有效值增大而且使其峰值电压增加更多，致使电容器因过负荷而发热，并可能发生局部放电损坏，高次谐波电流叠加在电容器基波电流上使电容器电流增大，增加了电容器的温升，导致电容器过热损坏。

　　电容器对电网高次谐波电流的放大作用十分严重，一般可将5次～7次谐波放大2倍～5倍，当系统参数接近谐波谐振频率时，高次谐波电流的放大可达10倍～20倍。因此，不仅须考虑谐波对电容器的影响，还需考虑被电容器放大的谐波损坏电网设备，影响电网安全运行。