襄陽源創(chuàng)電氣有限公司小王告訴我們：目前低壓電容器裝置通常在電容支路串聯(lián)6%(7%,13%)電抗器，用于阻止諧波電流進(jìn)入電容支路。在電容器運(yùn)行過程中，經(jīng)常發(fā)生電容器燒毀，支路熔斷器熔斷，電抗器燒毀的事故，下面是某企業(yè)部分故障現(xiàn)場的情況。
分析有以下原因：
1) 串聯(lián)電抗器的線性度問題。如果電抗的頻率阻抗進(jìn)入飽和區(qū)，則電容和電抗串聯(lián)諧振頻率可能跑偏，對應(yīng)某次諧波頻率，變?yōu)榱宋漳炒沃C波的濾波電路，導(dǎo)致電流過大而燒毀，損壞的首先是熔斷器，其次是電容器和電抗器。
解決方法：
-- 訂貨時(shí)應(yīng)提出電抗器的電密和磁密的參數(shù)，保證電抗的線性度。
-- 電容柜應(yīng)安裝電流諧波保護(hù)器，監(jiān)測電流的異常變化。
2) 電抗器參數(shù)不合理。訂貨時(shí)只是簡單提出串聯(lián)6%或7%的電抗，由電抗器廠家計(jì)算具體參數(shù)，而電抗器廠家由于價(jià)格競爭，往往采用低性能的硅鋼片，同時(shí)磁密取得太高。應(yīng)該具體給出XL占XC的百分比，然后由用戶計(jì)算出電抗量，額定電流和功率，提供給電抗器廠家。
3) 電容器容值變化。質(zhì)量較差的電容器其容值衰減很快，例如串聯(lián)7%電抗的電容支路，其諧振頻率為189Hz, 當(dāng)容值衰減20%時(shí)，諧振頻率變?yōu)?27Hz, 當(dāng)容值衰減30%時(shí)，諧振頻率變?yōu)?45Hz，此時(shí)如果電網(wǎng)中有5次諧波，則會導(dǎo)致電容器過流。
解決方法：
-- 經(jīng)常檢測電容器的容值，更換容值變化大的電容器。
-- 電容柜安裝電流諧波保護(hù)器，監(jiān)測電流的變化。
4)上級電網(wǎng)和本級串電抗的電容器形成濾波電路導(dǎo)致電容器過流。
5) 多個(gè)電容支路發(fā)生并聯(lián)諧振。如果第1個(gè)支路的串聯(lián)諧振頻率為189Hz, 第2個(gè)支路串聯(lián)諧振頻率為210Hz,則會在189Hz和210Hz之間產(chǎn)生很高的諧振電壓，會擊穿電容器和電抗器的絕緣，甚至導(dǎo)致避雷器動作導(dǎo)通。
上圖中共2條電容支路，1條諧振次數(shù)為4.5，另1條諧振次數(shù)為5.5， 則2條支路的并聯(lián)諧振次數(shù)為5次，導(dǎo)致5次諧波放大。見紅色曲線。縱軸為2條支路合成阻抗與電網(wǎng)阻抗的比值，橫軸為諧波次數(shù)。
6) 環(huán)境溫度過高
夏季由于環(huán)境溫度較高，電抗器又是發(fā)熱源，柜體內(nèi)部溫度較高，熱量散不出去，造成電容器溫度長時(shí)間超過55℃，會造成電容器絕緣程度降低，金屬化膜老化，自愈點(diǎn)增多，容量衰減加劇，電容器內(nèi)部氣體壓力增大，最終導(dǎo)致電容器爆炸。
7) 導(dǎo)線接觸不良
從事故現(xiàn)場的照片可以清楚的看到，爆炸的電容器上的B、C相的導(dǎo)線已從電容器的連接端子上脫離,且B相線鼻子也已脫落。由于虛接使接觸面減小，接觸點(diǎn)阻值增大，導(dǎo)致電容器發(fā)熱，電容器內(nèi)部氣壓增大，在頂開電容器防爆拉線的瞬間，由于它的壓力很大，有巨大的能量，把電容器的芯子崩出。因此導(dǎo)線虛接可能是導(dǎo)致事故發(fā)生的原因之一。
經(jīng)常檢查，用紅外測溫器測量接點(diǎn)處的溫度。
3. 結(jié)論
串聯(lián)電抗器的電容器組的故障有多種原因，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)全面分析電網(wǎng)現(xiàn)狀，以及諧波情況，提出切實(shí)可行的技術(shù)方案。在運(yùn)行時(shí)應(yīng)配置監(jiān)測保護(hù)手段，隨時(shí)掌握運(yùn)行狀態(tài)，避免造成重大事故。應(yīng)生產(chǎn)企業(yè)要求源創(chuàng)公司參與技術(shù)改造后，安全運(yùn)行一年以上無故障，補(bǔ)償效果達(dá)到客戶要求。
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TAG：串聯(lián)電抗器電容器組的故障分析
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