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摘要：笔者结合一例因设备选择不当而引起的三起并联电容器爆炸事故，对事故的原因分析与处理进行了总结，具有一定的借鉴意义。
关键词：并联电容器选择爆炸
中图分类号：TM53 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 10-0212-01
一、引言
某站投入第1组10kV，8016kvar（每相8台）的并联电容器，采用接线形式为单星形，且为框架围栏式结构、户外半露天。该组电容器在投产运行后的两个多月内连续产生3起爆炸事故，累计损毁4台电容器。炸碎的瓷套管碎片打坏了一只硬铝排户外支柱绝缘子、一只放电线圈套管和照明日光灯管，另外还导致一回10kV出线跳断路器。经过深入分析，确定为该事故是因设备选择不当而引起的，下面，笔者即对事故的处理进行总结，以期为广大现场技术人员提供借鉴。
二、事故现场情况
（一）第一次事故过程
电容器组在安装完毕后经调试合格投入运行，其主变压器的高压分接头设置在第12档位，即为107.25kV档，母线电压高压114kV，低压11.1kV，电容器电流450A。某日19：10时在巡检过程中发现，B相的第4号和5号电容器保险脱落，保护没有反应。于是调度命令将其退出运行，然而在19：15时的人工分闸过程中，户外的电容器产生剧烈爆炸，经详细检查发现第2号和5号的保险跌落，油箱鼓肚胀裂，变压器油喷洒满地。2号电容器有两只瓷套管被炸坏，飞出的碎片将A相硬铝排的一个户外支柱绝缘子击坏，另外网栏外房顶的日光灯管也被炸碎。
事故时有一回10kV出线，速断保护动作跳闸。事故后进行检查，发现接地保护BY－4晶体管继电器并未接通电源，安装后也没有按照规定做整组模拟试验，亦即相当于没有投入该项保护。
安装的MOA避雷器由于并未装设放电记录器，因此对其是否动作不能做出准确判断。跳闸的10kV线路长3.5km，末端针式绝缘子击穿造成相间短路，出线速断跳断路器。检查其他无异常，更换两只损坏电容器后投入运行。
（二）第二次事故过程
投运三日后，主变压器高压分接头放置额定10kV档，运行母线高压117kV、低压11.4kV，电容器三相电流为480、485、480A，正常退出电容器，分闸过程中C相4号电容器发生爆炸，保险熔断，油箱鼓肚破裂流油。A相MOA避雷器发生爆炸，一只放电线圈瓷套被电容器瓷套管的碎片炸坏。
事故后证实，在安装过程中误将A相氧化锌避雷器压力释放装置当作接地极，在拆装后发现错误又将其装回，使得出厂密封破坏从而导致运行中受潮，故而发生过电压爆炸事故。
在发生第二次爆炸后查看开关设备说明书，ZN4－10G/630－12.5真空开关额定电流630A，另外开合单个电容器组400A实际电容器电流为480A，是允许值的1.2倍。把8016kvar（每相8台）改为7014kvar（每相7台）；MOA避雷器加装放电纪录器。在将放电线圈处理好之后投切6次正常投运。
（三）第三次事故过程
两个月后，当时雷雨天气，主变压器高压分接头放置（第15档）103.125kV档，运行母线高压115kV，低压11.2kV，7014kvar电容电流为410A。同样为正常退出时，电容器的分闸过程中A相1号电容器发生爆炸事故。事故发生后经过详细的现场检查发现，A、B两相避雷器的放电记录器在之前一天的2走到3时，C相依旧是0。
另外，除了以上3例分闸所引起的电容器爆炸事故外，还有一例为正常运行过程中，电容器的开关没有保护信号从而跳开断路器，同时有一回10kV出线长1.2km线6＃电弧炉变压器C相高压套管爆炸，引线也被烧断，B相套管烧伤，并使BC发生相间短路，出线跳开断路器，事故后经过详细检查，电容器三相对地绝缘电阻经2500V摇表依旧是200MΩ，供电正常；保护掉牌正常。
三、事故原因分析
（一）断路器选择错误
由于断路器的容量相对较小，并且是上一代被淘汰的型号，因此，按照其设计技术的相关要求，该电容器装置应当选择合闸不弹跳、分闸不重燃的真空断路器，其额定电流应＞1.35倍的电容器最大工作电流。因设计过程中对于电容器型号的选择并没有参考开关使用说明书，也没有会同开关设备厂家一同进行校核，其所配的ZN4－10G/630－12.5型开关因不了解开合单个电容器组电流400A，而误做为630A；另外原来的电容器设计7014kvar，后厂家说所装空心电抗器450kvar，电容器可为8016kvar，并未进行开关设备容量的验算；最后，该设计过程中未能对谐波放大电流影响加以考虑，即电流的实际值要比计算工频额定值增大因素，所以导致分闸操作过程中，三次电容器损坏事故的频繁发生。
（二）电容器本身缺陷
电容器在投运不不长时间后就发生事故。在MOA（氧化锌避雷器）动作以及熔断器熔断的情形下，导致电容器的损毁，这是跟其制造工艺有缺陷或者不良有着一个关系。绝缘相对比较薄弱，特别是在高压引出线端边缘有毛刺、不平、尖端、弯折严重，以及击穿放电、产生电晕并使油分解为气体，导致其内部压力上升等，逐渐形成了恶性循环，使得瓷套管炸断、油箱炸裂。
（三）系统高次谐波对电容器的影响
该变压器10kV主要供结晶硅电炉变压器，负荷15000kW，还有公用电35kV硅整流电解负荷7500kW，非线性负荷向系统注入高次谐波电流。测试显示10kV母线相电压波形为平顶，明显发生畸变，遂令其退出硅整流电解负荷，波形正常为接近正弦。投入8016（或7014）kvar容量，三次谐波放大倍数小，其所引起的谐波对母线的影响相对小。而实际运行母线为11.1kV，容量为8016kvar电容器电流450A（按铭牌额定电流420A），当母线电压为11.4kV电容器三相电流为480、485、480A，试验在电容器运行中，将硅整流非线性负荷退出，电容器电流无变化。
四、防止措施
经过三起事故后，将电容器组容量由8016kvar改为7014kvar，与断路器切断电容器组400A相适应；淘汰有缺陷的电容器，健全完好的电容器应经受允许电压的考验；有关设备按额定铭牌使用正常。经过上述处理后，电网运行条件无变化情况下至今运行正常。
参考文献：
[1]杨福才,张繁,李洪卫.一起电容器爆炸的原因分析及防范措施[J].电工技术,2010
[2]佟颖.电容器运行问题解析[J].科技资讯,2007
关键词：并联电容器选择爆炸
中图分类号：TM53 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 10-0212-01
一、引言
某站投入第1组10kV，8016kvar（每相8台）的并联电容器，采用接线形式为单星形，且为框架围栏式结构、户外半露天。该组电容器在投产运行后的两个多月内连续产生3起爆炸事故，累计损毁4台电容器。炸碎的瓷套管碎片打坏了一只硬铝排户外支柱绝缘子、一只放电线圈套管和照明日光灯管，另外还导致一回10kV出线跳断路器。经过深入分析，确定为该事故是因设备选择不当而引起的，下面，笔者即对事故的处理进行总结，以期为广大现场技术人员提供借鉴。
二、事故现场情况
（一）第一次事故过程
电容器组在安装完毕后经调试合格投入运行，其主变压器的高压分接头设置在第12档位，即为107.25kV档，母线电压高压114kV，低压11.1kV，电容器电流450A。某日19：10时在巡检过程中发现，B相的第4号和5号电容器保险脱落，保护没有反应。于是调度命令将其退出运行，然而在19：15时的人工分闸过程中，户外的电容器产生剧烈爆炸，经详细检查发现第2号和5号的保险跌落，油箱鼓肚胀裂，变压器油喷洒满地。2号电容器有两只瓷套管被炸坏，飞出的碎片将A相硬铝排的一个户外支柱绝缘子击坏，另外网栏外房顶的日光灯管也被炸碎。
事故时有一回10kV出线，速断保护动作跳闸。事故后进行检查，发现接地保护BY－4晶体管继电器并未接通电源，安装后也没有按照规定做整组模拟试验，亦即相当于没有投入该项保护。
安装的MOA避雷器由于并未装设放电记录器，因此对其是否动作不能做出准确判断。跳闸的10kV线路长3.5km，末端针式绝缘子击穿造成相间短路，出线速断跳断路器。检查其他无异常，更换两只损坏电容器后投入运行。
（二）第二次事故过程
投运三日后，主变压器高压分接头放置额定10kV档，运行母线高压117kV、低压11.4kV，电容器三相电流为480、485、480A，正常退出电容器，分闸过程中C相4号电容器发生爆炸，保险熔断，油箱鼓肚破裂流油。A相MOA避雷器发生爆炸，一只放电线圈瓷套被电容器瓷套管的碎片炸坏。
事故后证实，在安装过程中误将A相氧化锌避雷器压力释放装置当作接地极，在拆装后发现错误又将其装回，使得出厂密封破坏从而导致运行中受潮，故而发生过电压爆炸事故。
在发生第二次爆炸后查看开关设备说明书，ZN4－10G/630－12.5真空开关额定电流630A，另外开合单个电容器组400A实际电容器电流为480A，是允许值的1.2倍。把8016kvar（每相8台）改为7014kvar（每相7台）；MOA避雷器加装放电纪录器。在将放电线圈处理好之后投切6次正常投运。
（三）第三次事故过程
两个月后，当时雷雨天气，主变压器高压分接头放置（第15档）103.125kV档，运行母线高压115kV，低压11.2kV，7014kvar电容电流为410A。同样为正常退出时，电容器的分闸过程中A相1号电容器发生爆炸事故。事故发生后经过详细的现场检查发现，A、B两相避雷器的放电记录器在之前一天的2走到3时，C相依旧是0。
另外，除了以上3例分闸所引起的电容器爆炸事故外，还有一例为正常运行过程中，电容器的开关没有保护信号从而跳开断路器，同时有一回10kV出线长1.2km线6＃电弧炉变压器C相高压套管爆炸，引线也被烧断，B相套管烧伤，并使BC发生相间短路，出线跳开断路器，事故后经过详细检查，电容器三相对地绝缘电阻经2500V摇表依旧是200MΩ，供电正常；保护掉牌正常。
三、事故原因分析
（一）断路器选择错误
由于断路器的容量相对较小，并且是上一代被淘汰的型号，因此，按照其设计技术的相关要求，该电容器装置应当选择合闸不弹跳、分闸不重燃的真空断路器，其额定电流应＞1.35倍的电容器最大工作电流。因设计过程中对于电容器型号的选择并没有参考开关使用说明书，也没有会同开关设备厂家一同进行校核，其所配的ZN4－10G/630－12.5型开关因不了解开合单个电容器组电流400A，而误做为630A；另外原来的电容器设计7014kvar，后厂家说所装空心电抗器450kvar，电容器可为8016kvar，并未进行开关设备容量的验算；最后，该设计过程中未能对谐波放大电流影响加以考虑，即电流的实际值要比计算工频额定值增大因素，所以导致分闸操作过程中，三次电容器损坏事故的频繁发生。
（二）电容器本身缺陷
电容器在投运不不长时间后就发生事故。在MOA（氧化锌避雷器）动作以及熔断器熔断的情形下，导致电容器的损毁，这是跟其制造工艺有缺陷或者不良有着一个关系。绝缘相对比较薄弱，特别是在高压引出线端边缘有毛刺、不平、尖端、弯折严重，以及击穿放电、产生电晕并使油分解为气体，导致其内部压力上升等，逐渐形成了恶性循环，使得瓷套管炸断、油箱炸裂。
（三）系统高次谐波对电容器的影响
该变压器10kV主要供结晶硅电炉变压器，负荷15000kW，还有公用电35kV硅整流电解负荷7500kW，非线性负荷向系统注入高次谐波电流。测试显示10kV母线相电压波形为平顶，明显发生畸变，遂令其退出硅整流电解负荷，波形正常为接近正弦。投入8016（或7014）kvar容量，三次谐波放大倍数小，其所引起的谐波对母线的影响相对小。而实际运行母线为11.1kV，容量为8016kvar电容器电流450A（按铭牌额定电流420A），当母线电压为11.4kV电容器三相电流为480、485、480A，试验在电容器运行中，将硅整流非线性负荷退出，电容器电流无变化。
四、防止措施
经过三起事故后，将电容器组容量由8016kvar改为7014kvar，与断路器切断电容器组400A相适应；淘汰有缺陷的电容器，健全完好的电容器应经受允许电压的考验；有关设备按额定铭牌使用正常。经过上述处理后，电网运行条件无变化情况下至今运行正常。
参考文献：
[1]杨福才,张繁,李洪卫.一起电容器爆炸的原因分析及防范措施[J].电工技术,2010
[2]佟颖.电容器运行问题解析[J].科技资讯,2007