关于高压电容器常见的损坏故障以及维修方法解析

人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力，各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力，其实很多人并不会去了解电子产品的组成，比如高压电容器。

高压电容器主要由出线瓷套管、电容元件组和外壳等组成。外壳由薄钢板密封焊接而成，出线瓷套管焊接在外壳上。接线端子从出线瓷套管中引出。外壳内的电容元件组(又称为芯子)由若干个电容元件连接而成。电容元件是由电容器纸、膜纸复合或纯薄膜作为工作介质，用铝铂作极板卷制而成的。为适应各种电压等级电容器耐压的要求，电容元件可串联或并联。单台三相电容器的电客元件组在外壳内部接成三角形。在电压为10kV及以下的高压电容器内，每个电容元件上都串有一个熔丝，作为电容器的内部短路保护。

电容器运行电压过高

高压电容器的工作电压可以反映变电站母线系统的电压状态，直接影响电容器的寿命和输出功能。高压电容器在运行中的有功损耗主要由介质损耗和导体电阻损耗组成，介质损耗占高压电容器总有功损耗的98%以上。高压电容器的介质损耗将直接影响电容器的工作温度，可用下式表示：

Pr=Qctgδ=ωCU2tgδ·10-3

式中Pr为高压电容器的有功功率损耗;Qc为高压电容器的无功功率;tgδ为高压电容器的介质损失角正切值;ω为电网角频率;C为高压电容器的电容率;U为高压电容器的运行电压。

从公式可以看出，高压电容器的有功损耗与高压电容器的工作电压的平方成正比; 随着工作电压的增加，高压电容器的有功损耗会迅速增加，温升的速度也会增加。离解的增加导致电容器绝缘寿命的降低。另外，由于高压电容器连续运行的过电压一般设置为额定电压的1.10倍，当电容器长时间在过电压下运行时，会导致电容器产生过电流而损坏;因此，高压电容器需要安装一个完美的过电压保护装置。

电网高次谐波引起的过电流

当电网中的谐波电流流入电容器时，会叠加在高压电容器的基波电流上，增大工作电流，同时增大高压电容器上峰值电压的有效值。高压电容器的基波电压.如果电容器的容抗与系统的感抗相匹配，就会放大高次谐波，产生过电流和过电压，引起电容器内部绝缘介质局部放电，引起电容器鼓包、熔断器组爆裂等故障。

电容器所接母线失压

如果电容器在运行过程中突然失压，可能会引起变电站供电侧瞬时跳闸或主变压器断线。如果在接通电源或备用电源自动投入使用时未将电容器拆除，可能会导致电容器因负载产生的过电压而损坏。此外，如果变电站失压恢复时不拆除电容器，可能会引起谐振过电压，损坏变压器或电容器。因此，电容器应装有失压保护装置，以保证所连接的母线失压后电容器能可靠运行，并在母线电压恢复正常后能可靠连接。

断路器操作产生的过电压

电容断路器多为真空断路器。当断路器合闸时，断路器的触头可能会弹跳并产生过电压。虽然由此产生的过电压峰值较低，对电容器的影响不大，但由于电容器每年的投切次数在千次以上，当断路器断开时，电容器的过电压可能会被击穿。分闸时，需要采取有效的保护措施，限制断路器动作时产生的过电压。

运行温度过高

随着温度升高10°C，电容器的容量下降速度增加一倍;如果电容器长期在高电场、高温下工作，会引起绝缘介质老化，增加介质损耗，使电容器迅速升温，产生热量。它是电容器的使用寿命降低，甚至导致电容器的热击穿和损坏。按规定，当环境温度超过30℃，电容器外壳温度超过50℃时，应开启通风装置降温。当环境温度超过40℃时，应立即停止电容器运行。因此，为防止电容器因工作温度过高而损坏，应安装温度监测装置，随时监测电容器的工作温度，并采用强制通风装置提高散热效果。

本文只能带领大家对高压电容器有了初步的了解，对大家入门会有一定的帮助，同时需要不断总结，这样才能提高专业技能，也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。