摘要:

电容器是工业中补偿功率因数使用最为普遍的器件之一，由于一般情况下电容器都是并联在系统主回路中的，故其运行的稳定性不仅影响到系统功率因数的正常调节，而且也往往直接或间接地影响到系统其它电力设备的正常运行。

1 案例概况

我公司3 台水泥磨电动机的设计容量为14000kVA，功率因数补偿方式为就地补偿，3台高压电容柜分别接至3台电动机出线端，每台电容柜容量600kvar，3台电容柜都能正常运行时功率因数为0.97， 如有1台不能运行则为0.93，2台不能运行时为0.89，这不仅造成损耗的增加，而且因无功的增加也影响到系统的正常启动，曾发生一起在2台电容柜未投用时启动高压大皮带（355kW，2台同时直接启动）瞬间造成进线柜的速断，不得已而调整进线柜速断的整定值。从2006 年以来，我公司水泥磨系统这3 台电容补偿柜先后发生4 起放炮事故，故障现象均为先是补偿柜发出嗡嗡声，随即有浓烟外冒，约10s后放炮，水泥磨系统全线停电，总降1 号柜速断跳闸。现场检查发现柜内有一相熔断器（DN3 型瓷壳）爆碎，经测量有一相电容器击穿，同时强烈的弧光和爆炸的冲击也造成了柜内另外两相电容器、熔断器及底座、3台电压互感器、补偿柜柜门的报废。

2 原因分析

1）由于先是补偿柜发出嗡嗡声，故可判断此时应是出现了电容器内部击穿故障，电容器击穿后产生的大电流造成熔断器外壳熔化爆碎拉弧（冒烟和弧光），产生的弧光随即引起电源的三相短路从而造成了故障的扩大。

2）其控制系统设计上存在缺陷，高压小车出线端接了两个设备，一个接电动机，一个接电容器，而电流互感器只检测电动机电流，即高压小车不能监测电容柜电流变化情况，在电容柜出现问题时，小车不能切断故障点，只能靠熔断器来保护，如果熔断器有问题，只能任由其故障恶化了。

3）高压电容柜熔断器的选型上也存在问题。此处的熔断器应选防爆或在熔断器断开时不出现弧光的产品，即在这种环境里熔断器熔断时不能允许其熔体发生爆炸，且其熔断时发出的弧光也不能影响到其它两相电源的工作， 否则就会出现三相弧光短路的恶果。

4） 购置的此批电容器质量可能也存在一定的问题，因为4 次故障中有3 次是同一个厂家同一批次的产品，使用时间均未超过3 年（基本可以排除是电容器老化造成的故障）； 有一次故障是出事前2 天整个公司电网曾发生过一次雷击过电压事故，不排除此次过电压事故对某些电容器内部绝缘造成了一定的破坏。

3 处理措施

1）加隔离装置，将三相熔断器及电容器用绝缘装置隔开，这样即使在单相熔断器熔断爆炸时出现一定弧光也不会造成三相短路的恶性后果。

2）增加综保装置，在高压小车出线端电容侧增加电流互感器，所测电流信号送入综保，此综保的输出点再送入高压小车综保参与联锁。当高压电容器出现击穿等故障时综保装置能及时切断高压小车甩开故障点（在此例中，电容器从击穿到放炮约10s）。

3） 在有条件的情况下可更换熔断器的型号及电容器厂家。我公司由于考虑到整个补偿柜内的空间布置，目前未更换。

4 改造后效果

我公司在2008 年6 月份生产淡季对这3 台高压电容补偿柜进行了上述改进，于2008 年11 月出现了一次主电动机高压小车跳闸故障，经查电容补偿柜综保速断报警， 再查发现电容柜内电容器有一相击穿，这也是水泥分厂第一起因电容器击穿而又没出现放炮事故的故障，证明对电容器柜进行的电气改造效果是明显的。（作者：许世同，孙克强，孙统一）