探究低压电容器起火原因及防范措施

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翻新时间：2023-08-07

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探究低压电容器起火原因及防范措施

【摘要】针对一起电容器起火事故，分析保护动作情况及电容器检查结果，找出电容器起火的根本原因，并制定有效防范措施。

【关键词】电容器；起火；短路

1 相关案例

110kV牛湖站电容器1C1为油式电容器组，容量为8016kvar，事故前保护正常投入，也并未收到有雷击记录。

统计发现，近年来深圳电网发生多起电容器起火爆炸事件，具体如下：

2 电容器组检查分析

3 事故原因分析

通过上面的统计不难看出，电容器起火主要是串联电抗器故障引起，而起火原因主要分为两种：一种是由线圈匝间短路引起；一种是由发热引起。下面进行具体分析。

线圈匝间短路：在电力系统中，为了消除由高次谐波电压、电流所引起的电容器故障，在电容器回路中采用串联电抗器的方法改变系统参数，然而在实际运行中，也会出现串联电抗器烧坏的现象。深圳地处南方，气候具有高温、多雨的特点，通过对比不同的运行条件和气候原因，发现由于电容器组是额定负荷运行，运行电流较大，串联电抗器运行温度接近100℃，如退出运行时正遇暴雨天气，电抗器表面温度迅速下降，短时间内热胀冷缩，易造成电抗器表面开裂，而电抗器外绝缘开裂后容易发生匝间短路而导致电抗器烧坏。

发热：电容器的运行介质依照材料和浸渍剂的不同，都规定有最高允许温度，在运行过程中，若电容器内部介质温度超过规定，可导致介质耐压强度降低和介质损耗迅速增加而起火。另外，外界温度过高电容器也会发热起火。电容器中的元件与外壳之间的绝缘油介电系数低，燃点不高，容易发生燃烧。

除此之外，引起电容器起火的原因还有以下几个方面：

（1）运行电压过高、电场太强容易击穿电容器绝缘，绝缘油将分解产生大量气体，造成电容器的“鼓肚”。同时绝缘降低易形成相间或对地短路而引起火灾。

（2）高次谐波导致系统运行电流、电压正弦波畸变，加速绝缘介质老化，特别是当高次谐波发生谐振时，易使电容器过负荷、过热，温升增加破坏其热稳平衡引起火灾

（3）电容器装置的断开和接入运行时的过渡过程会发生过电压和涌流。电容器断开时，由于开关触点的运动速度不一定快，会使开关触点重燃引起过电压，每重燃一次，电容器上的电压将增加2倍幅值；电容器接入时，会引起极大的涌流，特别是电容器带负荷接入，会带来更严重的后果。电容器在断开和接入时，由于过电压和涌流的存在，会引起短路，元件击穿，大部分的电容器火灾都是此时发生的。

（4）电容器自身结构不合理、制造质量差以及未在技术条件要求的环境中运行，都有可能引起火灾。

4 预防措施

电容器都是充油的，如果因为温度过高或元件老化引起电容器爆炸，极易引起火灾，因此需要做好如下防范措施：

（1）电容器的安装环境应满足制造厂规定的技术条件要求，电容器室应通风良好，室温不超过40℃，周围环境不得有对金属和绝缘有害的腐蚀性气体，不得堆放易燃易爆物品。

（2）对电容器、电抗器、避雷器等设备要定期检查（至少1年1次），现场对电容器进行安全检查时，要重点注意以下几点：检查电容器的温升情况、听一听电容器有无异响、看一看电容器外壳有无膨胀现象。

（3）定期校验电容器保护的可靠性，在电容器电流过大时能及时跳开。

（4）为防止合闸涌流，在电容器组的电源侧加装串抗率大于1%的串联电抗器。

（5）避免频繁的投切电容器，尽量采取电容器组循环投切的方法，从而减少单台电容器投切次数。

参考文献：

[2]国家电力调度通讯中心.电力系统实用技术问答（第2版）[M].北京：中国电力出版社，2002.