高压电容范文

高压电容篇1

关键词：电压大容量变压器；绝缘技术；研究

1 前言

随着经济不断得到发展，机电行业发展模式被改变，以往高能源的生产模式需要摒弃。这个改变推动我国绝缘技术不断发展，从研发理念到机电绝缘结构上，都有新的变动。大型高压设备使用最新的绝缘技术，能够实现低投入高生产效益。而且这些能源都是清洁能源。当绝缘技术被使用时，火电投资比例逐渐降低。

2 变压器绝缘材料

2.1 气体绝缘材料

在电气设备中，气体经常用作绝缘材料。气体在其中除了起绝缘作用外，在一些场合还具有灭弧、冷却和保护等作用。而在一些设备中，气体作为主绝缘材料。另外，在固体或液体绝缘中，都或多或少地存在一定量的气体空隙。

作为绝缘用的气体，应满足如下要求：绝缘强度高、液化温度低、不燃、热导率高、惰性（即不与共存的材料发生反应）、价格便宜和来源丰富等。

（1）气体绝缘材料的分类

气体绝缘材料主要包括空气、氮气、二氧化碳，六氟化硫和他们的混合气体等。

空气在自然界中分布最广且最廉价，是应用最广的一种气体电介质，作为一种混合介质，空气具有液化温度低、击穿后能自愈、物理化学性能稳定等优点，所以在断路器中多以空气作为绝缘介质。

与空气相比，N2化学性质更稳定（空气中含有O2及其他杂质，与金属材料接触时，由于氧化使之易于腐蚀材料），成惰性且不助燃，压缩氮气在电气设备中是一种常用的气体电介质。

SF6气体是一种电负性气体，具有高的击穿场强，在均匀电场下大约为空气的2.5倍，当气体压力为0.2MPa时，其绝缘强度相当于绝缘油。同时SF6气体具有优良的灭弧性能，在高压灭弧室中，其灭弧能力约为空气的数10倍。纯净的SF6气体是无毒的，有较好的化学稳定性和耐热性，在150℃下不与水、酸、碱、卤素及绝缘材料作用，在500℃以下不分解。近30年来，SF6气体在高压电气设备中的应用日益广泛。

混合气体通常由2种或多种气体组成，SF6和其它气体的混合气体具有比纯SF6更优异的电气强度，价格也比较便宜，特别是SF6-N2混合气体，被认为是目前较有发展前途的一种混合气体。

（2）气体绝缘材料的特点及应用

一般来说，气体在放电电压以下具有很高的绝缘电阻，而且一旦发生绝缘破坏，也容易自行恢复。与液体和固体相比，其缺点是绝缘屈服值低。

气体绝缘材料主要承担着电气设备中的绝缘任务。由于气体绝缘材料的电导、介电常数和损耗都很小，对高压、高频绝缘都适用。

2.2 绝缘漆管

绝缘漆管底材有面纱和玻璃纤维两种，其树脂的种类有油性绝缘清漆、醇酸清漆、改性聚氯乙烯树脂、硅有机漆和硅橡胶浆。

漆管应浸渍均匀，漆膜完整。常态时漆管的击穿电压应不小于5kv，缠绕后应不小于2kv，受潮后应不小于1.5kv。

2.3 电工用塑料

电工用塑料一般是由合成树脂、填料和各种添加剂配制而成的粉末、粒状或纤维状材料。在一定的温度和压力下，可加工成各种规格、形状的电工设备绝缘零部件以及作为电线电缆绝缘保护材料。

合成树脂是塑料的主要成分，是决定塑料制品基本特性的主要因素。按树脂的类型，塑料可分为热固性和热塑性塑料两类。热固性塑料在热压成型后，成为不溶、不熔的固体，其数值分子由线型结构交联成网状结构；而热塑性塑料在热压或热挤出成型后，成为不溶的固体，其树脂成分由线形结构交联成网状结构；而热塑性塑料在热压或热挤成型后，树脂分子结构仍为线型，其物理、化学性质不发生明显变化。仍具有可溶性。故热塑性塑料可以多次反复成型。

2.4 绝缘胶

绝缘胶的种类很多。在变压器上所用的绝缘胶只要有聚醋酸乙烯酯（白乳胶）、酚醛树脂（电木胶）、聚乙烯醇（PVA）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）和环氧树脂胶等。

3 电压大容量变压器绝缘技术发展

随着社会不断发展，在绝缘技术领域有了新的变化，以往大型的交流电动机逐渐向小型化、重量轻方向发展。这对绝缘技术要求越来越高，需要在机电在恶劣的环境下运行，需要经得起严酷环境考验。随着该技术使用范围不断扩大，表现为电压大容量变压器被推广使用。当前，世界上很多高压交流电动机基本逐渐被淘汰，尤其是使用B级绝缘体系组建成的电压大容量变压器，普遍使用F级绝缘体系。一些大型的交流电动机额定电压已经提升到13.8kv。随着社会不断发展，近几年来人们开始将目光投向低耗能方向，对电动机提出了“选用高导电、高导磁性能的电动机替代普通电动机，降低电机空载率，提高运行的平均负载率，应用各种调速技术实现电动机节电运行等。”运行理念。从而开始引起变压器绝缘技术理论创新研究浪潮。在进行研究中，需要明确的是，高野电动机绝缘设计虽然使用不同的绝缘材料，而且绝缘结构也不同。但是，在工艺总结上，一般都可以分成胶模压型绝缘和少胶浸渍（VPI）型绝缘并并存两大绝缘体系。

4 电压大容量变压器绝缘技术类型

4.1 多胶模压绝缘体系列

主要使用的是一种模压成型、多胶粉云母带连续式绕包组成的绝缘体系，该绝缘材料在我国交流电机行业被推广使用，使用获得的效果突出。这些多胶云母种类数不胜数，一般制造使用的最多是环氧多胶粉云母带。还有一种是VPI体系类型的，这也比较常用。该绝缘体系在我国备受青睐，深受机电制造业喜欢，很多国内公司使用该绝缘材料。随着经济全球化不断发展，各国间的技术合作水平提升，我国和西门子公司合作，引进大量的关联技术，很多的绝缘材料都是该公司提供。经过人们的不断研究和实验，终于研制出新产品，交流机电绝缘系统得到证实，各类型的绝缘体系被建立起来。当前是一个更新换代快速的时代，技术更新迅速，各类型的材料投入使用，研发的新产品也层出不穷。例如，研制出的LD-F绝缘体系。该体系主要是使用我国比较稀有的少胶单面补强高定量鳞片作为材料，该体系主要有两种补强材料，一种是常见的玻璃纤维材料，另一种是聚酯薄膜材料。云母具备含量高、渗透性强优势，在使用中可以防止流失问题出现，很好的固化树脂，是良好的备选材料。

4.2 LD.F绝缘体系

LD.F绝缘体系该体系发展时间很长，体系类型也比较多，囊括了低压机电绝缘，当前低压机电绝缘代表有同步电动机、变频电机等。众所周知，LD.F绝缘体系优势非常突出，绝缘厚度很薄，耐热性强、稳定性强、电气性能好等优势。该绝缘体系使用中，可以避免大量的安全隐患出现。而且安全运行具备可靠性，绝缘工艺简单，可以更好的掌握。使用过程中，可以起到节约能源和净化生产需求。在当前提倡无污染生产下，该体系的使用自然广泛。该体系在发展使用中，也不断的得到更新和创新。当前系统运行使用逐渐从以往的机缘厚度向6kv和10kv减薄方向发展，在研究中希望这个厚度可以减少到1.0mm，而10kv单边的绝缘度最好小于2.0mm。体系虽然满足了当前生产需求，但是在市场化社会中，还需要不断更新体系，丰富体系，满足市场需求。

4.3 少胶粉云母脂环氧VPI绝缘体系

这个体系的使用都会向外引进专门的TMEIC绝缘，还需要使用VB2645树脂加以辅助，这样才可以发挥出该体系实际作用。该绝缘体系，主要由稀释得出，在经过合成形成，一般需要准备的固化剂、浸渍树脂，进入专门的合成工艺便获得成品。还有一些绝缘体系，每种绝缘体系合成材料不一样，在实际使用中产生的功能也不一样。

高压电容篇2

关键词:高压电容器试验；试验项目；问题；注意事项

Abstract: In the substation, the load of electrical equipment, capacitor switching is the most frequent, because the product manufacturing or design, operation, improper maintenance caused damage accident of shunt capacitor is serious, will bring huge losses to the grid, so the high voltage shunt capacitor field test is very important. In this paper, the high voltage shunt capacitor test were analyzed, and put forward the related problems and matters needing attention.

Key words: high voltage capacitor test; test items; problem; note

中图分类号：TM411+.4文献标识码A 文章编号

引言

电力系统中,为降低电网电能传输过程中的损耗,提高运行经济性,需要进行容性无功功率就地补偿,实现无功就地平衡。尽管无功功率电源的种类很多,但目前国内用得比较普遍的是高压并联电容器。它具有运行灵活,有功功率损耗少,维护方便,投资少等优点。因此,在电网中应用非常广泛。

1试验项目

1.1测量绝缘电阻

电容器只测量两极对外壳的绝缘电阻,两极对外壳的绝缘试验可检查出极对壳的绝缘状态。测量时先用导线将两极连接起来,然后用2500V 绝缘电阻表测量两极对外壳的绝缘电阻, 其绝缘电阻值一般都在2000MΩ以上。现场不必进行极间绝缘电阻测量, 如果需要极间绝缘电阻,可用自持放电法进行。一般先将兆欧表轻摇几转,不超过5 转,然后通过电容器两极放电的放电声及放电火花来判断绝缘状况。

1.2测量电容值

电容量是电容器的一个主要技术数据,是交接和预防性试验的重要项目。测量电容量的意义在于交接时可以检查产品的实际电容是否与铭牌相符。如果进行了极间耐压试验,则在试验前后均应测量电容量,以检查试验时内部有无元件击穿。运行中,当电容器发生故障时如熔丝熔断等, 或预防性试验时,测量电容判断内部有无元件击穿。内部元件击穿短跑时, 对于高压电容器反映出电容量增大。电容器的电容量受温度的变化不大,电容器的绝缘介质为偶极性材料, 受潮以后,电容量变化很小。所以不能根据电容量来判断其绝缘是否受潮。但是电容器由许多电容元件串并联组成, 当个别元件因故障击穿或内部连接线、内熔丝断开后,串并联结构发生变化,电容量将发生显著变;电容元件击穿短跑,串联段数减少,电容量将会增大;元件连接烧断、并联元件数减少,电容量将会减少。根据产品的串并联数, 可以估算出内部损坏情况,电容元件部分击穿和引线烧断是电容器运行中的常见故障, 因此可以通过电容量不判断电容器有无缺陷。电容量的测量方法: 可以用电压电流表法、数字电容表法等方法测量电容量。测量电压可根据电源容量和测量表计量程适当选定。测量时要求电源频率稳定,并为正弦波,一般要求使用线电压, 使用的电流电压表应不低于0.5 级。测量时,当试验电压升到预定电压时并稳定以后,同时读取电流电压值,然后按表计算电容值。

1.3交流耐压试验

两极对外壳交流耐压试验的目的是检查电容器的主绝缘是否存在缺陷, 并检验其承受短时电压的能力。并联电容器进行两极对外壳的交流耐压试验时,两极必须短接加压。此项试验能够比较有效地发现电容器油面下降、内部受潮、瓷套管损坏以及机械损伤等缺陷。电容器对外壳的绝缘裕度较大,如果不是特殊原因, 正常的预防性试验进行交流耐压是不必要的。

两极对外壳交流耐压试验项目主要是针对套管及包封件的绝缘耐电强度进行检验。本试验所需的试验设备容量度不大, 在交接与预防性试验时都可进行。实际试验表明,它可以发现运行电容器油面下降、受潮、主绝缘劣化等问题。

1.4冲击合闸试验

冲击合闸试验的目的是检查电容器组补偿容量是否合适, 电容器所用熔断器是否合适以及三相电流是否平衡。在额定电压下,对电容器进行三次合闸、分闸冲击试验时应监视系统电压的变化及电容器每相电流的大小,观察三相电流是否平衡以及合闸、分闸是否给系统造成较高的过电压和谐振等现象。

2交接试验规定

新电容器装置的交接试验项目和标准按GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的规定进行。试验项目包括:测量绝缘电阻、测量电容值、交流耐压试验和冲击合闸试验。并联电容器测量绝缘电阻应在极对壳之间进行, 并采用1000V 的绝缘电阻表测量小套管对地绝缘电阻。电容值测量时应包括各只、各相、各臂、总的电容值。电容器组中各相电容的最大值和最小值之比,不应超过1.08。并联电容器电极对外壳交流耐压试验电压值,应符合下表规定,若当产品出厂试验电压值不符合下表规定时, 交接试验电压应按产品出厂试验电压值的75%进行。在电网额定电压下, 对电容器组的冲击合闸试验应进行3 次,熔断器不应熔断;电容器组各相电流相互间的总值不宜超过5%。

3预防性试验规定

电容器装置的预防性试验项目和标准按Q/CSG10007-2004《电力设备预防性试验规程》的规定进行。极对壳绝缘电阻不得低于2000MΩ。测量电容值偏差不超出额定值的-5%～+10%;电容值不应小于出厂值的95%。对集合式电容值,不应小于出厂值的96%;三相中每两线路端子间测得的电容值最大值与最小值之比不大于1.06 每相用三个套管引出的电容器组, 应测量每个套管之间的电容量,其值与出厂值相差在±5%范围内。渗漏油检查中发现漏油时停止使用。一般每年还进行1次电容器红外测温。

4现场试验存在的问题

电容器在现场进行预防性试验, 存在一定困难。一是电容器的台数多,如分散型电容器,一个变电所内少则数十至数百台,试验时要逐台将引线断开,有些接线端子锈蚀,拆卸安装都有困难,加上逐项试验,工作量异常繁重;其次,在现场试验需要的大功率试验变压器和高精仪器不易解决, 而且电源普遍含有高次谐波,再加上电场干扰,不易测得准确数据。此外,电容器停下来试验,如时间过长,会影响电网的无功率供应和电压质量。由于上述原因,电容器的预防性试验周期、试验项目和方法都应特殊考虑,周期应适当延长,项目和方法应简化。由于电容器早期损坏率较高,所以在新产品投入的最初阶段, 如半年至一年要进行一次预防性试验。以后的正常定期试验可延长至三年。此外,如运行中发现渗漏油、有电声或油箱鼓肚的电容器,可单独进行诊断试验,试验项目应按具体情况确定。

5试验注意事项

5.1试验前后对电容器两极之间、两极与地之间均应充分放电, 直接从两个引出端直接放电,不应在连接板上对地放电,因两极与连接板之间串有熔断器,若熔断器熔断,在连接板上放电不一定能将该电容器的电荷放完。

5.2在摇测绝缘过程中, 未断开兆欧表以前,不得停止摇动手柄,防止反充电损坏兆欧表。

5.3不允许长时间摇测高压并联电容器两极之间的绝缘电阻, 因电力电容器电容量较大,贮存电荷也多,长时间摇测时若不慎易造成人身及设备事故。

5.4采用的电流、电压表的准确度应不低于0.5 级。电流、电压互感器准确度不低于0.2级,以提高试验的准确性。

5.5发现电容器有渗漏油时应视该电容器为不合格,并应立即退出运行并及时更换。

5.6交流耐压试验仅对两端均绝缘的电容器进行, 若有一端与外壳相连则不能进行,两极必须连结一起,不能一极悬浮,测量试验电压必须在高压侧,不能在低压侧,以免因“容升”现象,使试验电压过高而损坏被试品。

6结语

对电容器进行试验, 主要是检查电容内部是否受潮, 电容元件有无击穿短路以及绝缘劣化等缺陷。掌握正确的现场试验方法,进行合理的试验项目, 能在减少试验工作量的同时,及时检出不良电容器,对降低电容器的故障率十分重要。

参考文献

[1]中华人民共和国建设部.电气装置安装工程电气设备交接试验标准[S].2006.

[2]中国南方电网有限责任公司.电力设备预防性试验规程[S].2004.

高压电容篇3

【关键词】测量系统；STL；容量试验；传感器；偏差值

电力行业近些年发展迅速，电能传输与配送的安全与可靠也越来越受到很高的关注，高压电器是否稳定运行也成为行业内关注的焦点，高压电器在正式入网使用前必须通过国家规定的型式试验，容量开断试验是型式试验的最重要部分，对试验数据的精确与可靠性提出了很高的要求，所以试验室的试验测量系统对于容量试验具有重要的意义。

近些年International Electrotechnical Commission（简称IEC）标准和Short-Circuit Testing Liaison（简称STL）技术导则的不断修订和完善，对容量试验的技术要求也越来越高[1-4]。试验需要测量的信号不仅数量多，而且幅值范围大，频率范围宽，记录的时间也长短不一。电压从几伏到一千多千伏，电流从几安到几百安，电流测量频率从直流到几十千赫兹，并且试验信号都不是单频而是混频信号，持续时间从几微秒到几十秒等等。高压试验同时测量的参量也很多，包括试验电压，试验电流，负载电压，分合闸线圈的电压，试品的机械行程曲线，电弧电压等等。为了满足发展的要求，机械工业高压电器产品质量检测中心研制出完全符合其要求的容量试验测量系统。并很好的满足试验标准的要求，运行良好。

1.测量系统的组成方案

1.1 测量系统的硬件组成部分

测量得到示波图的核心硬件是波形记录仪，本系统记录仪采用了当前世界上先进的LDS Genesis波形记录仪，并有匹配的测试软件（软件部分我们下部分介绍）。记录仪我们采用了16个通道1MS/s的采集模块，16bit，±1～±50V可调，模拟带宽500kHZ（-3dB）。4个通道10MS/s的采集模块，14bit，±0.02～±100V可调，模拟带宽1MHZ（-3dB）[5]。

在电流传感器配置方面，因为测量电流频带宽，短路电流周期分量、非周期分量、频率、相角、时间常数、主回路干扰等都是影响波形的因素，在电缆充电电流和线路充电电流中的合闸涌流、合成试验时延弧干扰等等也都对电流测量的准确度产生很大影响。高压试验电流测量现在主要有分流器，带气隙的电流互感器和罗斯线圈几种，我们主要采用了带气隙的电流互感器，并参加了国际短路试验联盟组织的，国内有西高院牵头的短路电流测量比对[11]，测量值偏差为0.4%。其测量电流的周期分量和非周期分量都很好。选用的电流互感器要满足测量的要求，根据不同的电流值，选取了几档电流互感器，变比分别为100/5、2500/5、3000/5、20000/5、100000/5（单位A）的电流互感器，直接网路试验可以测量50KA，时间常数120ms，线性度小于5%，暂态误差100ms内小于1%，精度达到1级。

在电压传感器的配置方面，高压电器试验在电压工频阶段频率比较稳定，但是在开断后的恢复阶段频率不是单一的，而是混频信号，持续的时间比较短，一般只有几微秒，需要运用2参数或者4参数法测量恢复电压的TRV等参量。在恢复电压之后有几多达几秒的工频稳态电压或者直流恢复电压。本系统选用了最新的RC-70阻容分压器来测量电压信号，阻容分压器具有频带很宽的特点，可以测量信号的频率范围从直流到500KHz信号。分压器可测量70kV电压，完全满足三相直接试验的使用，测量精度达到1级。选用的分压器可以单独测量各点得对地电压，也可以两个一对测量点与点之间的线电压，对测量的准确性有很多的帮助。

在信号传输方面，由于高压电器容量试验时一个干扰多，强电磁的环境，信号传输要抵抗这些干扰问题，本测量系统采用光纤传输信号并且与之匹配的是数字光纤隔离模块，数字光纤模块的误差达到0.5%满量程，模拟宽带20MHz（-3dB），在传输前端EMC屏蔽，单独的电池供电，电池是可更换的，简单方便，使用寿命长。数字隔离模块抗干扰能力强，可以放在复杂的环境中，包括试验小室内，采集的数据再用光纤传到试验室，进入记录仪进行显示和处理。

1.2 测量系统的软件组成部分

与采集数据记录仪匹配的是专门为高精密测量而开发的Perception软件，在整个测量的系统中，软件处理是在计算机中进行的，处于测量系统的后端，如图1所示。

测系统具有很高的应用功能，具有专门为高压电器试验而打造的数据处理平台，具备控制采集、存储数据、显示数据、调阅数据、函数编辑、报告生成等很多功能，尤其是其函数编辑功能具有高的灵活性，可根据自身的需要进行编辑[6-9]。还具有扩展功能如CSI功能，可根据用户的需求进行更具有人性化的界面编辑如图2所示。在数据处理模块中具有按照标准和STL导则要求而研制的函数分析库，使用者根据不同是试验项目来编译合适的函数计算程序。STL提供了试验数据发生器（TDG）来检查测试软件的算法精度，从公布的国外试验室短路电流数据处理的平均结果来看：短路电流有效值测量不确定度≤0.4%，非对称短路电流直流分量的测量不确定度≤2%，非对称短路电流峰值测量不确定度≤0.2%[10]。本系统采用编译的函数后采用TDG提供的波形进行验证，测试的结果是：短路电流有效值测量不确定度≤0.42%，非对称短路电流直流分量的测量不确定度≤1.86%，非对称短路电流峰值测量不确定度≤0.186%，测试结果证明，短路电流数据满足STL技术文件关于软件的技术指标。

处理后的试验波形和数据自动进入报告编辑器中，显示在报告页面上，在报告页面可以根据使用者的目的和标准要求，随意的进行添加和舍弃试验的信息，报告还可以和计算的数据源进行关联，也可以和外接的CSI进行关联。报告中所包含的基本的试验数据包括电压与电流参量、行程曲线的位置参量、合分信号参量、机构操作电压参量和试品的本身试验编号等等，在机械工业高压电器产品质量检测中心所出具最新的试验报告中，我们添加了中英文对照的信息，如图3所示。最终生成的报告通过打印机打印成纸质报告，也可生成电子版记录进行存档。

2.测量系统的校准

容量试验测量系统是一个测量链的组成，本系统主要有传感器、传输系统、数据采集仪、数据处理系统组成，系统校准两种基本方法，第一种是对每一部分分别进行校准，整体分别校准法。第二种是对整个测量系统进行校准，整体校准法。我们这套测量系统采用的方法是对系统的整体进行校准。测量信号的输出采用了先进的信号发生标准源，本源通过了国家计量中心的校准认证。通过源发出一系列的信号，试验电压与负载电压的测量精度

3.测量系统的运行情况

本测量系统建立后完成了大量的断路器，负荷开关等高压电器产品的试验任务，精确的测量结果和稳定运行得到了试验人员和试验厂家的高度肯定，该系统是国内高压电器试验领域建立起来的第一套高标准的测量系统，具有很重要的示范意义，克服了以前测量系统抗干扰能力差和高频测量不精确的弊病。数据采集界面清晰，方便即刻测量试验数据，如图4所示。数据采集与处理系统完全满足标准所注明的偏差要求，软件系统通过TDG的对测试软件的测量结果证明了其很高的技术指标。可以得出结论测量系统的设计完全符合STL于国家标准的要求，最终的良好的报告效果和优异的数据交互效果提高了试验的效率并更好的服务试验厂家。

参考文献

[1]IEC 62277-100，2001.High-voltage switchgear and control gear part 100：High-voltage alternating-current circuit breakers[S].

[2]Short-Circuit Testing Liaison.Guide to the interpretation of IEC 62271-100，Second edition 2003[R].

[3]GB/T4473-2008.高压交流断路器的合成试验[S].

[4]GB 1984-2003.高压交流断路器[S].

[5]王安，姚斯立.新一代的大容量试验测量系统[J].高压电器，2012（4）：38-43.

[6]HBM.Perception STL Analysis option guide7.0[R].

[7]HBM.Perception CSI option guide7.0[R].

[8]HBM.Perception user guide7.0[R].

[9]HBM.Perception analysis option guide7.0[R].

[10]Short-Circuit Testing Liaison.Harmonization of data processing methods for high power laboratories[R].2004.

[11]AMHPL.Guide for the STL shunt project in Asia[R]. 2005.

高压电容篇4

关键词：带故障投切；电容器组；群爆分析

中图分类号：TM53 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）04-0133-02

1 缺陷情况

2012年9月25日，某110kV变电站10kV#2电容器组517开关在14时01分59秒485毫秒发生限时电流速断三相动作跳闸故障，且在15时02分12秒373毫秒零序差流动作，经现场检查后发现#2电容器组已发生群爆，表面已爆毁了21条熔断器，中性点CT爆裂，三相母排均有不同程度的烧蚀及弯曲，必须停电进行消缺工作以恢复供电。#2电容器组型号为：TBB10-6000/200-BL，电容单元型号为：BAM411/√3-200-1W，生产日期2002年12月和2003年3月。

2 原因分析

2.1 谐波情况分析

经过调查#2电容器组的一些情况：（1）该组安装了熔断特性一致苏杭电气胜天熔断器厂生产的熔断器；（2）系统电压的运行长期基本对称；（3）在变电站装设了消谐装置；（4）华南理工大学电力学院2010年9月和2011年1月对该站测量电网中高次谐波成分结果没有超标；（5）电容器组的中性点没有直接接地。从以上情况看出，可以排除熔断特性不一致的熔断器、系统电压的运行不对称、高次谐波成分高、系统共振、由于电容器组中性点直接接地的同时，发生10kV单相接地等因素造成的电容器群爆。

2.2 保护动作情况分析

据调查了解，该站电容器内部故障保护形式为熔断器和继电保护的方式，保护的动作原理均是由故障电容器在故障时引起电容变化，使故障支路与非故障支路之间电流和电压产生不平衡而动作的，当电容器内部故障发生特别迅速时，继电保护如不能快速反应就可能无法避免外壳爆裂。从保护信息反映，故障发生时，保护动作正确，排除电容器组接线错误和保护动作失灵的

原因。

2.3 继保整定值方面分析

#2电容器组不平衡电流保护二次整定值为2A，此定值是根据南网及广东电网公司相关的标准来整定，从多年来的运行实际经验，电容器组不平衡电流保护二次整定值为2A是可行的，且此次故障也反映出保护动作是正确的。

2.4 故障原因综合分析

综合以上种种分析和推理，由于电容器的速断保护动作，可以推断出在电容器组内部发生了相间短路。首先#2电容器组A相某只电容极间接通造成短路，导致了相间母线短路，其结果造成了电容器的速断保护动作。电容器组中未经电容器极间短接部分，通过熔断器、母线经电容器的短路放电，导致了的熔断器部分熔断即“群爆”。

电容器在投切过程和长期运行中，元件中的个别弱点会老化扩大，甚至个别元件导致击穿，出现电容量超差或绝缘性能不良等故障。因此在上次保护动作后，必须对电容器进行检查和检测，防止带故障单元投运。特别是在电容器在合闸过程中，产生过电压和过电流，导致电容器击穿严重和故障扩大。

带故障电容器单元合闸，合闸过电压使电容器单元进一步击穿短路放电，相邻完好的多个电容器的大量储能（此时电容器的电压为合闸过电压比额定电压高许多其储能更大）通过其串接的熔断器及串接在故障电容器的熔器断迅速注入故障电容器，产生巨大的放电电流，熔断器动作的过程中，其开断性能不良，不能迅速切除故障电流，造成熔断器群爆，巨大的能量使熔断器炸飞、到处闪络放电、巨大的电动力造成母线弯折、瓷瓶烧伤炸坏，使故障扩大，甚至造成电容器爆炸。

由于单台BAM411/√3-200-1W电容器没有内熔丝，采用1.5倍额定电流的50A外熔丝以及中性点不平衡电流来实现保护，只有当单台内部元件击穿达到一定数量时，熔断器才能完全切除故障单元，此时的故障单元已处于完全损坏或过电流运行状态，而中性点不平衡电流（零序电流）保护整定值取得过大也为带病单元超负荷运行提供条件，在没有全部检查电容器单元就以更换外熔丝投入运行，将加速故障单元内部元件损坏和绝缘下降，导致极间瞬间短路和故障相电压下降，完好相序电压升高，从而引起相间放电，完好电容器的大量储能迅速注入故障电容器，最终导致熔断器群爆，中性点瞬时的大电流使得CT还未躲过保护延时时间就发生爆炸，从而将事故扩大。

根据调取的保护信息，发生故障时#2电容器组限时电流速断三相动作Ia=8.18A；#3电容器组限时电流速断三相动作Ia=7.64A。所用的电流互感器变比为500：1，计算可知当时一次的故障电流高达4000A，而熔断器的极限开断工频电流为1800A，熔断器在高达4000A的故障电流时，必然导致非正常熔断，发生如下图1所示的爆毁现象。

3 处理对策

更换#2电容器组故障电容器及其保险以及中性点CT，修复母排并家对电容器组不平衡保护电流整定值进行计算校验后各项条件均为合格，故障消除，取得了很好的效果，可以恢复运行。

4 结语

发生电容器中性点CT保护动作后，应全面检查全部电容器单元，在确认无故障后才能投入电容器，带故障单元投入电容器将会引起事故扩大甚至引发电容器群爆现象，当单只电容熔断器烧断时，可以采用电容电感测试仪方便地检测全部单元，及时发现其他可能有缺陷的电容器，并进行更换，从而将安全隐患及时消除。

参考文献

[1] 倪学锋，盛国钊，林浩.我国电力电容器的运行与改进建议[J].电力设备，2004，（9）.

[2] 刘文山，徐林锋，周菲.广东电网电力电容器运行统计分析[J].电力电容器与无功补偿，2008，（4）.

[3] 穆尔塔扎.由110kV叶成变电站10kV电容器爆炸事故引起的思考[J].新疆电力技术，2011，（3）.

高压电容篇5

二、国外、国内高压金属化薄膜电容器的发展状况及市场状况 近几年来，国外一些厂家开发、研制出的该类型电容器已形成批量生产和投放市场使用。而我国虽然有众多的电容器生产厂家，但该类型的电容器在生产方面还刚刚起步，其品质也无法与国外一些厂家生产的产品进行比较，其品质差别和市场占有率主要如下； 1．国外该类型电容器的发展及市场状况：现在国外具有先进水平的生产厂家有abb、ge、metar等公司，这些公司生产的电容器主要特点是在恒定容量和恒定电压下，其尺寸和重量均为国产的一半，其使用寿命确保在20年以上。现metar公司已开发、研制出50万伏高压并联电容器并投入使用，现占领国内100%市场。 2．国内该类型电容器的发展及市场状况：现在国内的生产家生产的同类型电容器产品其尺寸和重量均比国外的产品要大得多和重得多，其使用寿命在5年到XX年之间。30到50万伏的高压并联电容器还在研制中，未能进行批量生产并投入使用。

三、投产电容器的目的及项目： 1．投产目的：为了满足国外、国内市场对具有高电压、大电流负载承受能力、高安全性的金属化薄膜高电压电容器越来越大的市场需求，对该类型的电容器的开发、研制和对现有电容器生产设备及工艺技术的改造也势在必行。针对此现像，公司经研究自身在国际上的销售网

络优势，决定出资引进国外先进设备，以满足国外、国内市场对该类型电容器越来越大的需求，填补国内空白、不足之处。

2．电容器项目及其用途如下： 2.1 高电压并联电容器：该电容器是为30到50万伏输压、变压线路使用的高压开关柜专门配套的高压电力电容，全世界需求量非常大。我国在此方面尚属空白。如：中国的三峡工程、平顶山，沈阳和西安高压开关厂为50万伏输压、变压线路项目配套的开关柜采用电容全部从国外进口。 2.2 小型化高频脉冲电容器及直流高压电容器：可用于电磁加速器、核聚变脉冲激光电源等性能试验装置及冲击电压、电流发生装置。

四、高压金属化薄膜电容器投产后市场预测：

高压电容篇6

摘　要：研究了SF6型高压断路器用陶瓷电容器的电极与引线之间的焊接技术，采用62Sn/36Pb/2Ag锡膏及相应的工艺措施，解决了以前用锡箔片焊接存在的工艺难控制、易堆锡、银溶问题以及用环氧树脂银导电胶粘接存在的导电胶老化问题，获得了工艺简单且使焊接强度明显提高的焊接方法。

关键词：陶瓷电容器　引线　焊接　工艺

国内某高压开关厂550 kV级SF6型高压断路器是我国“七五”至“八五”计划的重要科研项目，为其配套的高压陶瓷电容器以前均采用进口件，为降低成本，推进该电容器国产化，我厂经多年的研究，成功地开发了550kV级SF6型高压断路器用高压陶瓷电容器。该电容器（外型见图1）结构是在两平行电极焊接φ18mm铜电极引线（简称引线），外涂绝缘漆，铜电极引线在电容器串联装配时起接触导通作用，引线和电容器的焊接强度直接影响电容器的使用。在最初研制时，用锡焊把引线和银电极连接，即在引线和银电极间夹一层薄锡箔，然后加热到230℃保温30min使锡熔化，以达到焊接目的。此种方法因较难控制锡用量及锡熔化扩散方向，常因锡过量，结果在银电极表面堆锡造成电容器装配困难。另外，引线和电极间锡扩散不均造成引线部分虚焊，使焊接强度降低。过量的锡在高温长时间熔解时造成银溶入锡中，即“银溶”现象，影响到电容器的电性能及焊接强度。

有人曾采用有机环氧树脂加入导电性银粉即导电胶，把引线和电极粘连的方法。此种方法虽暂时解决了堆锡，银溶等问题，粘接的强度也暂时满足了要求，但有机材料环氧树脂随着时间老化，使粘接的强度降低，引线在长期使用中存在潜在脱落的可能，从而使断路器在运行中可能出现故障。

为解决这些问题，我们寻找一种材料，能适合片状引线和电极之间的连接，强度高，工艺简单，易控制材料用量，外形美观，不影响电容器性能，通过反复试验，选用62Sn/36Pb/2Ag糊状锡膏焊接定位，并多次进行了试验及性能测试。

高压电容篇7

关键词：供电企业 高压电器 忽视问题 试验结果

1 概述

对电气设备主绝缘以及电气参数运行安全考察时，应用最为广泛的便是高压电气试验，也是供电企业中的一项重要试验。但在高压电器试验中，诸多不为人知的因素会对高压电气试验结果造成严重影响，导致试验结果和实际情况不吻合。甚至试验之后得出结论与常理相违背。例如，所需要试验的设备自身存在的诸多缺陷在试验过程中得不到清楚的反映，导致设备在运行过程中存诸多问题；在试验前对设备的判断过程中，经常容易将合格设备判断为不合格设备，导致企业经济严重受损。笔者依据自身多年的工作经验，经高压试验中的问题进行了归纳和分类，针对这些高压试验中出现的问题进行了仔细分析，希望能够使供电企业今后开展的高压电气试验结果更准确。

2 供电企业高压试验中常见问题

2.1 设备的接地问题

2.1.1 在对高压电以及大电流进行测量的过程中，TV和TA变换是在测量之前必须进行的。在TV以及TA变化的过程中必须遵循电磁感应规律，一次、二次绕组的匝数都是根据两者之间的变比进行确定的。但在实际测量过程中，若处于高压电下的TA以及TV中的二次绕组一端没有接地，此时铭牌值中的变比会和实际反映的变比存在差异，也导致测量不能够得到正确有效的数据。例如在试验300MW水轮机交流耐压时，在试验前首先需要准备35kV/100V的TV一台，另外还需要150V交流电压表才能够进行试验。在一次试验结束之后，通过数据发现此次试验后的电容以及电流都小于往年测量结果，此次试验过程中电压明显和预定值不相符，原因是在测量过程中的所测量的电压数据不真实。通过对时间进行仔细检查之后发现是因为TV二次绕组一端未做接地处理。在将TV中二次绕组一端良好接地之后再次测量，测量数据和铭牌数据良好吻合，恢复正常。如下表1是两次试验测量数据表：

在对第一次电压分析之后发现，若将电流电压之间的比例关系反向验算，验算结果为13.15（KV），这一结果数据显示，和预测电压之间有较大差异。在实验室进行高压TA试验过程中发现，若高压TA二次绕组一端没有做接地处理，测量之后的电流数据与实际数据也存在明显差异。

同时在对电力变压器进行空载试验过程中，因为TV和TA二次绕组一端未接地，空载电流的测量数据和实际数据也相差甚远。TV与TA之间的一次、二次绕组本身和大地之间的分布及电容量就相当大，若在试验过程中二次绕组一端为进行接地处理，会因为二次绕组的感应电压和大地之间的杂电流直接导致测量表产生不正确的数据，导致测量结果误差较大。如下是试验中的重点注意事项。①要保证时间数据的准确性，就必须保证TV以及TA能够良好的接地；②在交流耐压试验过程中，必须要对所测量设备的电容以及电流进行仔细测量，在判断试验电压测量数据正常与否的过程中会以电流大小为重要判断依据。

2.1.2 设备的接地不良也会导致设备的运行过程中的介质损耗大量增加，这一系列问题主要出现在测量电容较大设备的过程中，例如耦合电容器以及CVT互感器等。变电系统中的耦合器是一般都直接连接到线路中，为了保障检修人员的人身安全，必须将耦合器的顶端和大地相接，一般在将耦合器顶端接地时都采取直接安装临时接地线以及闭合接地开关等措施。若在接地过程中存在接地不良的情况，会导致电容器电阻增加。随着电容器中电阻值逐渐升高会直接导致电容耗损增加。在实际试验的过程中，由于接地不良或者未进行接地处理而导致设备介质损耗大量增加的情况已经出现多次。如下表2是测量500kV耦合电容器的测量数据。

若发现耦合电容器开关以及接地线可能存在接触不良情况时，一般都将其余接地线安装在耦合电容器上，达到接地目的，在安装过程中要保证能够良好的接地。

2.1.3 同时在存在滤波器开关闭合不严等情况，对测量数据也存在较大影响。一般在测量耦合电子容器时容易发生此类情况。如图1所示。在测量之前因为已经将耦合电容器顶部进行了接地处理，因此在对C1 处介质损耗量进行测量的过程中一般都采取反接屏蔽法进行测量，所谓反接屏蔽法是指在C2下端接入测量装置的屏蔽端子，从原理上来看容易将这种测量方法误认为是屏蔽了C2 下所有元件和设备，但其测量原理却与之不同。如下表3介质损耗量测量的实际数据和影响比较表：

表3数据充分显示出，在接地开关处于打开状态时，测量数据呈现出的异常情况在不同测量仪器中大不相同，开关在处于闭合状态时，各测量仪器的测量数据便能够吻合，测量数据也较为准确。因此在对耦合电容器介质损耗量进行测量的过程中，首先要闭合滤波器的开关，以此保证测量数据的准确性。

2.2 试验电压问题 在对500kV耦合电容器进行预防性试验的过程中，耦合电容器本身就拥有较大的电容量，为了保证测量仪器不会出现过载等情况，在试验过程中所选取的试验方法一般都采用降低电压进行。在对36台耦合电容器进行仔细测量之后发现，有一台耦合电容器的测量结果和其余35台耦合电容器测量结果存在较大差异，如下表4所示：

为了将该台耦合电容器测量数据不统一的情况查明，检查员在检查的过程中采取了诸多的检测方式，其中包括将试验接线进行改变等，在改变之后再进行测量，但其测量结果仍然为不合格。在使用另一台测量仪器对该耦合电容器进行检测之后发现，其测量过程中电压若为0.5kV，测量结果仍然显示为不合格。而后实验员开始逐渐增大试验电压，随着试验电压的增大，其测量结果也逐渐恢复正常。换回先前的测量仪器在增大电压的情况下继续进行试验，其测量结果数据恢复正常。此现象充分说明绝缘材料中的杂质会导致整个试验结果存在较大的误差，在对此耦合电容器测量结果差异进行分析的过程中，首先指出可能是因为元件和耦合电容器接触不良，焊接的氧化层不能够在低电压试验情况下被击穿，导致过大的接触电阻存在，因此直接导致介质损耗增加；在提高了试验电压之后，原界焊接氧化层被轻松击穿，接触电阻也得到明显降低，在介质损耗变小之后呈现出的测量数据自然恢复正常。

3 结束语

因为在供电企业中工作存在一定的局限，不是每一种高压电器试验中的问题都可能出现在笔者工作过程中，还有很多对试验结果影响较大却一直未被发现的因素存在于高压电器试验中。为了能够保障高压电器试验能够更准确、有效，相关研究者工作人员在工作和研究的过程中仍需要不断深入、不断学习，本文从设备的接地问题以及试验电压问题对高压电器试验的影响进行了分析，希望对相关工作和研究者能够起到帮助和参考的作用。

参考文献：

[1]谢英桃.浅谈供电企业高压电气试验中容易被忽视的一些问题[J].科技传播，2011（5）：100-101.

[2]钟文相.安全管理在高压电气试验中的重要性探讨[J].中国信息化，2013（14）：180.

高压电容篇8

关键词：电气试验；设备；对策

一、高压电气试验碰到的问题

虽然高压电气试验得到了快速的发展，但是高压电气试验在试验过程往往会受到一些因素的影响，从而造成了试验结果和实际情况相脱节，严重时会造成不必要的损失。

（一）高压电气试验设备和被试设备的接地问题。

①高压电气被试设备接地不良。高压电器被试设备接地不良容易造成介质的严重损耗，这种问题一般情况发生在电容性的设备上，比如说电压互感器或者耦合电容器等。在变电站里，为了保证线路的正常运行，把电压互感器与线路直线连接。如果电气设备的接地开关或者连接线接触不良，就如同在电容器上串联了一个等量的电阻。比如说如果电容量为 C，电容器的介质损耗因数为 tgδ，等值串联电阻为 R，那么关系式为：tgδ=ωCR。但是如果当设备接地不良的情况出现后，电容器的电容量越大，它所产生的损耗就会越大，进而会造成被试设备介质损耗超标的情况。

②高压设备在使用 TV 和 TA 时，二次回路接地不良。在测试高电压的运行过程中，必须要使用，TV 和 TA。在一般情况下,TV和 TA 的交互应该遵循电磁感应定律，但是在他们实际的交互过程中，TV 和 TA 的二次绕组会出现接地不良的情况，这样一来，实际反映出来的数值对铭牌值而言出现了偏差。由于高压电气设备中的 TV 和 TA 的一次绕组和二次绕组与地面两者之间存在着分布电容，如果在二次绕组不接地的情况下，二次绕组上的感应电压往往会在表计和地面之间产生杂散电流，这样就会产生错误的指示值。

③滤波器接地开关没合上造成测量数据异常。这种情况发生在测量耦合电容器(或带通信端了的CVT )上，如图1所示。由于耦合电容器顶部接地，所以在测量C1的介质损耗时通常采用反接屏蔽法，也就是将测量装置的屏蔽端子接于C2的下端，这种接法似乎是把C2以下的元件全部屏蔽掉了，而事实上并非如此。表3是一个测量实例，从表3数据来看，当接地开关打开时，不同的测童仪器所呈现的异常情况不尽相同，只有当接地开关合上后，才能测出正确的数据。这种情况说明异常现象还与仪器的测量原理有密切的关系。因此，在测量耦合电容器的介质损耗时，应首先将结合滤波器的接地开关合上。

图1 饭接屏蔽发测量C1

表3 滤波器接地开关的分合状态对测量结果的影响比较

（二）高压电气试验中引线所引起的问题。

①高压电气设备中避雷器的引线问题。在一次高压变电所的检修试验中，一台220kV 主变中性点避雷器在试验过程中被检修人员将引线断开，但是引线的接头还保留在避雷器上边。最后出现的结果是：75％直流参考电压下的漏电量高达80uA；但是如果把把残留在避雷器上的引线拆下后重新测试，75％直流参考电压下的漏电量小于 20uA。由此可见，高压电气试验中避雷器引线产生的问题是非常巨大的，因此，在具体的高压电气试验实际运行过程中，我们必须把高压部位的引线全部拆除，从而能够更好地防止引线拆除不当引起的电流泄漏以及造成微安电表刻度的变差。

②绝缘带引起的问题。在高压电气试验运行过程中，绝缘带具有非常重要的作用。相关实验人员曾经做过一次实验：在测量电容性电压互感器的介质损耗因数的时候，最后测量的结果却不合格，数据出现了明显的偏差。为了找出数据偏差的原因，试验人员采取了各种各样的方法，最后终于得出了一个重要的结论：只有把固定在引线上的绝缘带去除后，所得到的数据才是合格的。如果不把绝缘带拆除，就说明给介质增加了几百兆欧的电阻，影响了高压电气试验的正常运行。

（三） 高压电气试验电压不同引起的问题。

①对介质损耗因数测量的影响：在一次 500 kV 直流中继站的耦合电容器预防性试验中，由于耦合电容器电容量较大，为了避免仪器过载，采取降低试验电压的方法进行测量。在36台耦合电容器中其中有1 台测量结果不合格，见表4 序号1。为了查找试验不合格的原因，试验人员采取了各种各样的方法 ，如改变试验接线、擦拭外套等等，但测量结果仍不合格。第二天用另一型号的测量仪进行测量时 ，发现在 0.5kV的电压下测量结果仍然不合格 ，但随着试验电压的提高 ，介质损耗却越来越小。然后再用回原来的仪器复测 ，在同样的试验电压下测量结果也已经正常 ，测量结果见表 4 中序号 2~7。这种现象显然与绝缘材料中存在杂质有关。之所以出现这种现象 ，我们分析原因可能是 ：多元件串联的耦合电容器中存在连接线氧化接触不良的问题 ，在低电压下氧化层未击穿 ，呈现较大的接触电阻 ，所以介损变大 ；当试验电压提高后 ，氧化膜击穿 ，接触电阻下降 ，介损变小 ，这时即使降低试验电压 ，氧化膜仍保持导通状态 ，介质损耗不再增大。

② 对测量直流电阻的影响：某厂 1 台发电机在进行预防性试验时 ，用双臂电桥测量转子绕组的直流电阻，测量结果与历年数据相比显著增加。为了慎重起见改用外加直流电压电流法，测量结果却与历年试验数据接近，然后改用不同的仪器测量，数据变化很大。根据对测量方法和结果的分析 ，我们判定转子绕组已经存在导线断裂的问题。导体断裂后 ，在断裂面形成一层导电性较差的氧化膜 ，当用双臂电桥测量时，由于电桥输出电压较低，氧化膜不击穿，所以呈现较大的电阻 ; 而采用外加电压电流法时，由于输出电压较高，所以氧化膜击穿导电 ，测量的直流电阻就变小。经拔护环检查，该转子绕组端部存在 5 处断裂的缺陷。

表 4 不同电压下耦合电容器测量结果比较

以上例子说明 ，对于与直流电阻有关的试验 ，采用输出电压低的仪器更容易暴露设备存在的缺陷。

③对测量直流漏电的影响。在高压电气设备导体表面所产生的电晕电流在导体的形状、导体之间的距离确定了之后，与电场强度的大小有着密切的关系。如果外施电压的数值很小时，电晕电流很小，此时对漏电电流的测量所产生的影响也比较小；如果高压试验电压数值变大时，电晕电流就会增大，这时对漏电电流的测量会产生很大的影响。

二、高压电气试验中主要对策

高压电气试验是考核电气设备主绝缘或者是电气参数是否适应安全运行的一个重要手段，对整个电力系统的发展有着重要的作用。高压电气设备的试验，是对设备的具体运行状况进行检查和鉴定的重要措施，是进一步了解高压设备绝缘状态以及运行性能的主要方法，针对以上高压电气试验中面临的一些问题和困境，我们要做到以下几点：首先，搞清高压电气试验设备和被试设备的接地不良问题，我们要高度重视高压 TV和TA 的二次绕组，从测量的准确度和安全度两个方面着手，对其中的某一个端子的接地情况要确认无误。在进行交流耐压的试验过程中，要认真测量试验品的电容电流强度，通过电流的大小来判断高压电气试验电压运行是否正常。

其次，在试验过程中要注意引线的作用。引线在高压电气试验的过程中起着重要的作用，绝缘带的电阻有几百兆欧，如果不把绝缘带拆除，就说明给介质增加了几百兆欧的电阻，影响了高压电气试验的正常运行。

最后，要高度重视高压电气试验中电压的重要性。第一，要注意电压对介质损耗测量的影响，在低压的情况下，氧化层依然完好，出现较大的接触电阻，介质损耗就变大；如果试验电压不断增大，氧化层被融化，接触电阻就会变小，介质损耗就会变小。第二，要注意电压对直流电阻测量的影响。如果双臂电桥电压较低，那么氧化膜就不能被击穿，所以电阻就较大；如果双臂电桥的电压较高，那么化膜就会被击穿，电阻就会变小。