密集型电力电容器亦称集合式并联电容器,在我国,密集型电力电容器应用尚处于起步阶段,如其发生故障,必须整台退出运行,严重影响供电质量。维护实践表明,该种电容器在运行过程中往往会出现不少故障,如:①端子过热变色;②漏油或喷油;③套管损伤或爆炸;④油箱变形或损伤;⑤出现异常声音;⑥出现异臭;⑦温度异常。因此,必须采取有效的故障检测方法进行检验,为故障的定位与维修提供可靠的依据。
对密集型电力电容器故障的准确检测可通过以下“五步”试验方法进行:①电容量测量;②绝缘电阻测量;③介质损耗因数tanδ测量;④油的气相色谱分析;⑤交流耐压试验等。
1 电容最测最
电容器在长期加热加压试验条件下,其电容值的变化是很小的。所以通过电容量的纵向与横向比较,可以判断出密集型电力电容器的内部故障。因为密集型电力电容器是由多段电容元件串联、并联组成的,如果串联段数减少,将导致电容量增大;如果电容元件在并联点断线,将造成电容量有规律地减小。
对于放电线圈内置的电容器,一些单位仍使用DM-6023电容表测量其电容量。由于放电线圈并接于电容两极之间,测量时出现电容量偏差极大也可能是放电线圈断线或短路烧损所引起,因此,应采用QS18A型电桥或电压电流表法施加100 V或200 V电压测量电容量。
在对密集型电力电容器电容量的测量和分析中,了解电容器单元的串并联数是极其有用的。可以根据其串联元件的接线方式推算出每个电容单元的电容量,从而准确判断出电容单元损坏的数量,甚至能找到其准确部位。
2 绝缘电阻测量
测量密集型电力电容器的极对地、相间绝缘电阻和测量传统单只电容器的方法基本相同。通过测量绝缘电阻,可以大致判断出密集型电力电容器内部的贯穿性缺陷、整体绝缘下降等。对于放电线圈装于油箱内的电容器,也可以用绝缘电阻表检测放电线圈线匝是否有脱焊或断线。例如:1台BFF11-3600-3GW型电容器,用QJ42电桥未能测出放电线圈V相二次v2v02端之间线圈断线,而用绝缘电阻表测出放电线圈V相二次v2v02线圈断线。吊盖后,找到v2v02之间在运输时弄断的焊点重新焊接好,最终保证了该电容器的如期投运。
3 介质损耗因数tanδ测量
密集型电力电容器在全工况下长期运行,介质损耗因数tanδ将略有增加。但是,一旦电容器介质损耗因数tanδ增加过大,则可能造成电容器的绝缘下降。
因此当电容器内部发生局部放电或局部过热时,会导致介质损耗因数tanδ增大,这种情况可通过对油的气相色谱分析作出进一步的判断。
现场测量密集型电力电容器的介质损耗因数tanδ可采用QS18A型电桥。
4 油的气相色谱分析
密集型电力电容器内部各接头接触是否良好,有无局部过热,有无因加工工艺或其他原因产生的局部放电,电容器内部绝缘有无闪络等,仅测量绝缘电阻和介质损耗因数tanδ往往很难判断,而用油的气相色谱分析法,可以诊断出电容器内部故障的性质。
5 交流耐压试验
密集型电力电容器极对油箱绝缘强度一般是比较高的,但是由于工艺中潜在性的缺陷,如在焊接过程中烧伤了元件与箱体的绝缘纸板、引线漏包绝缘、绝缘距离不够、瓷套管质量不良,以及电容器长期运行造成的绝缘油劣化使绝缘降低均可以通过交流耐压试验检出。