摘要：分析了电容器常见故障产生的原因，介绍了各种故障出现时的诊断方法，提出了避免各种故障出现的预防措施，以避免电容器损坏等事故的发生，从而保证电网高效、经济、安全运行。
关键词：电容器；故障；原因分析；预防措施
电容器是储存电荷的容器，它可以分为移相、串联、电热、耦合、均压、滤波、脉冲及标准电容器。移相电容器与负荷或供电设备并联运行后，能够补偿电网的无功功率不足，这就称为并联补偿。在电网中安装并联电容器是为了减少线路的无功输出，提高电网的输送能力，改善电网的功率因数，降低电能损耗，因此改善了电网和用户的电压质量。
一、并联电容器的运行条件
（一）电容器运行中的允许过电压
电容器的无功功率与电压的平方成正比，电压变动时会对电容器的容量产生影响。电压升高会使电容器温度升高，寿命缩短，电压过高还会造成电容器烧坏。另外电压波形畸变会产生较大的高次谐波电流，使电容器严重过电流。
电容器运行时的电压允许范围为：电容器必须能在1.05倍额定电压下长期运行，并在一昼夜中，在最高不超过1.1倍额定电压下允许运行时间不超过6小时。但当周围空气温度24小时平均最高值低于标准10oc时，电容器能在1.1倍额定电压下长期运行。
（二）电容器运行中允许的过电流
电容器允许长期运行的过电流倍数为1.3倍，即可超出额定电流30%长期运行。其中的10%为允许工频过电流；20%为留给高次谐波电压引起的过电流。
（三）电容器运行温度
电容器运行温度是保证电容器安全运行和达到正常使用寿命的重要条件之一。电容器设计的热计算是以绝缘介质所能长期承受的最大温度为依据。运行温度过高，会使寿命缩短，甚至引起介质击穿损坏。
二、并联电容器的运行维护
（一）对运行中的电容器应加强巡视、维护
1．监视电容器的运行温度、电压、电流。电容器室的温度不得超过40℃，电容器的本体温度不得超过60℃。对电容的电压、电流的要求应满足上述运行条件。
2．巡视时要检查电容器有无外壳膨胀、瓷套管破碎、漏油等现象还要检查熔丝是否熔断，接头是否良好，放电装置是否良好，通风装置是否良好等。
（二）电容器应定期停电检查
对运行时能进行检查的电容器，每年应停电清扫检查2次；对运行时不能进行检查的电容器，每季应进行1-2次清扫检查。主要检查各部接点的接触情况（螺栓的松紧）、放电回路的完整性，接地线的完好程度等，清扫外壳、绝缘子以及支架的灰尘。
（三）特殊的巡视检查
当断路器发生跳闸、保险丝熔断时，应立即进行特殊巡视检查。对户外的电容器，遇有雨、雪、风、雷等天气时，也要进行特殊的巡视检查，特殊巡视项目除上述提到的之外，必要时对电容器进行试验。
三、电容器常见的故障
（一）电容器回路断路器自动跳闸
电容器回路断路器如发生自动跳闸故障，则跳闸后不得强行合闸。值班人员必须先检查和分析保护动作情况，然后对电容器的断路器、电压互感器、电力电缆进行检查。
（二）电容器外壳鼓肚
当电容器发生鼓肚时，如果情况不太严重，则电容器可继续运行。但当周围环境温度超过+40℃时，应减少电容器的负荷或加强冷却。如果情况严重，则值班人员应按照电容器停电步骤，将电容器与电网完全断开。
（三）电容器渗漏油
电容器在运行中，由于环境温度过高及电容器过负荷，使电容器的温度升高，引起电容器内部介质受热膨胀，增大对箱壁的压力，在箱壳裂缝处或封焊薄弱的地方，会出现渗漏。电容器渗漏油后，油量减少，油面下降，水分和潮气进入，导致绝缘强度下降。
（四）并联电容器电压过高
电容器在正常运行中，由于电网负荷的变化，会引起电压的过低或过高。当电网负荷重时，则电网电压降低，此时应投入电容器，以补偿电网无功不足。当电网负荷较轻时，则电网电压会升高，如果电压超过电容器额定电压的1.1倍时，则应将电容器退出运行。
（五）电容器爆炸
电容器爆炸会同时造成多台电容器损坏，并可能引起火灾，导致整个电容器室烧毁。
四、引起电容器故障的原因
（一）电容器的制造质量不良
由于材料和制造工艺与标准有差距，造成隐患，会影响电容器的安全运行，引起电容器内部元件被击穿而造成爆炸事故。
（二）环境温度过高或过低
电容器运行时，若环境温度过高，可能会导致介质击穿强度降低，使介质损耗增加。温度升高到一定程度时，将破坏热平衡，造成热击穿，使电容器损坏。在低温情况下，电容器内部将是负压，会使游离电压下降，有些凝固点较高的浸渍剂不适于在凝固很深的情况下接通运行。
（三）安装、接线不符合要求
电容器的安装接线不符合有关技术条件。如额定电压与所接电力网电压不符。在中性点非直接接地的系统中，当电容器采用星形接线，其外壳与地绝缘不好，当发生单相接地时，其他两相升高为线电压，可能引起电容器过电压，长期过电压会导致电容器损坏。
（四）电容器的过电流
电容器组投入电网时产生合闸涌流。一般合闸涌流为正常电流幅值的6-8倍。由于合闸涌流的频率高达数千赫兹会对断路器的灭弧室产生很大应力，使灭弧室受到破坏。
（五）电容器的过电压
电容器运行电压过高一方面使温度增高，导致热不平衡，另一方面使油浸纸绝缘介质长期在高电场作用下产生老化作用使绝缘降低而发生击穿。电压还影响电容器寿命。使电容器过电压的几种情况主要有：
1．几个单台电容器串联以后接入电力网时，若几台电容器电容值不一样，所承受电压分配不均，个别电容器会过电压。
2．装于送电侧的电容器，由于变电站的母线电压高于电容器额定电压，使电容器长期过电压。
3．开断电容器组时，可能引起电感、电容组成的回路振荡，产生操作过电压。如果断路器在开断时引起电弧重燃，将发生特别强烈的电磁振荡，产生操作过电压。 4．装设电容器组的供电网络中，可能因高次谐波引起谐振过电压。当电容器和其他感性设备组成R-L-C电路时，一旦参数配合达一定条件，电压中某次谐波频率正好等于或接近自然频率，就要发生谐振现象，此时可能出现很高的电压。
（六）带负荷合闸
带负荷合闸会引起电容器爆炸。因为如果合闸瞬间电压极性正好和电容器上的极性相反的话，两电压相加将在回路上产生很大的冲击电流，引起过热爆炸。
五、预防电容器故障的措施
（一）选购符合条件的并联电容器。用户在选用电容器时，应选择制造工艺水平高，质量有保障的厂家。所选用的电容器符合《高压并联电容器技术条件》，其允许过电压、过电流能力满足要求。
1.电容器允许其在1.1倍额定电压下长期运行。在技术条件中规定“电容器应能承受2 Un持续1/2周期的过渡电压。
2.电容器能承受100倍电容器额定电流的涌流冲击，每年这样的冲击不超过1000次。电容器允许在其1.3倍额定电流下长期运行。
（二）电容器的安装符合安全技术要求
1.电容器组尽可能地采用中性点不接地的双Y接线，并采用双星形零流平衡保护。它与单台熔丝保护配合，可以杜绝电容器爆炸事故。
2.安装电容器的室内应有良好的通风，应无腐蚀性气体及水蒸气，不受雨、雪、尘土侵袭，没有剧烈振动、冲击、爆炸、易燃等危险，电容器安装时必须注意安装质量，每台电容器的接线最好采用单独的软导线与母线相连接，保持电气回路和接地部分的接触良好。
3.并联电容器装置与电抗器相串接。选择合适的电抗器可以有效抑制高次谐波电流，避免谐振电流的产生引起的熔丝熔断、电容器不能投入等。
4.安装电容器失压自动跳闸的保护装置或在电容器端并联放电电阻，使其停电后能自动放电。
5.选用性能好的断路器，如真空断路器等。
6.采用单台保护熔断器，各种电压等级的电容器要使用相应电压的单台保护熔断器。
7.采用金属氧化物避雷器保护，可防止电容器内部元件击穿等。
（三）做好电容器投运前的检查验收工作。
新投并联电容器组投入运行前应按照交接试验项目试验合格，并依次检查以下项目符合要求：
1.电容器及放电设备外观检查良好，无渗、漏油现象。
2.电容器的接线正确，电压与电网额定电压相符合。
3.电容器三组间容量应平衡，其误差不应超过一相总容量的5%。
4.各接触部位接触应良好，外壳与构架接地的电容器组与接地网的连接应牢固可靠。
5.放电电阻的阻值和容量应符合规程要求，并经试验合格。
6.与电容器连接的电缆、断路器、熔断器等电气元件应经试验合格。
（四）做好电容器日常检查维护工作
1.加强对电容器温度、电压、电流、声音、油箱膨胀及渗漏油监视和检查，如发现异常情况及时采取技术措施。
2.定期对电容器进行耐压、绝缘电阻及介质损耗角的试验，如不符合标准，应及时更换。
六、结束语
用电力电容器补偿电网的无功功率，改善系统的功率因数，是电力系统提高电压质量，减少电能损耗、增大发、输、变、配电设备有效容量的重要技术措施。保证电容器的安全运行是保证电网系统经济可靠运行的基础。因此，只有做好电容器的运行维护、故障预防处理工作对电网高效、稳定、安全运行是十分必要的！