吳望業(yè)，陸雨琦

（國網浙江桐廬縣供電有限公司，浙江 杭州311500）

電容器組是電力系統(tǒng)內的無功補償設備，用于改善電壓波形，提高電網功率因數，降低線路損耗。

為檢測電容器組性能是否正常，須定期對其進行檢修試驗，但是電容器組充電時會儲存大量的電荷，為確保工作人員人身安全、避免觸電傷害，在檢修試驗工作開展前后須對其進行放電操作。

放電操作的相關要求如下：

對試驗設備或被試品放電應使用絕緣操作棒。使用絕緣操作棒，手不得超過握柄部分的護環(huán)。接地線與人體的距離應大于接地操作棒的有效絕緣長度。

對高壓試驗設備及大電容被試品在高壓試驗前、后的放電，必須先經高電阻放電，再對高壓試驗設備及大電容被試品對地直接放電，放電的接地端應可靠連接在接地點上。

班組成員經調查后發(fā)現使用現在的放電棒對電容器組放電存在一定的安全隱患，亟需改進。

1 選題理由

單臺電容器等值電路由極間電容C1、對地電容C2組成，原理結構如圖1所示。

圖1 單臺電容器原理結構圖

圖1 中極間電容C1要遠遠大于對地電容C2，當電容器組退出運行后，若電容器組自身放電回路出現故障，電容器組內絕大部分的殘留電荷都將存儲在極間電容C1中，無法釋放，存在極大的安全隱患。

當電容器高壓熔絲（FU）未熔斷時，電容器組退出運行后的自身放電回路如圖2左圖所示，正常情況下，殘留電荷經放電壓變形成的放電回路自動釋放，殘留電荷基本釋放完全，檢修人員在工作前再進行一次核對性放電即可確保人身安全。

當電容器高壓熔絲（FU）熔斷時，此時的電容器組自身放電回路開路，電容器組的殘留電荷需要檢修人員進行工作前放電才能釋放。工作前進行放電的放電回路如圖2右圖所示，從圖中可看出，放電回路包含了放電壓變和接地閘刀等其他元件。

圖2 電容器組熔絲熔斷前后放電回路比較圖

在日常工作中曾遇到過電容器熔絲外觀無異常，但實際上熔絲內部斷股嚴重的情況。同時電壓互感器線圈熔斷和接地閘刀接觸不良的缺陷也曾有發(fā)生。上述情況下放電回路會出現開路，電容器殘余電荷將無法釋放，存在工作人員觸電的安全隱患。

2 確定目標

根據工作中遇到的實際問題，須自主研制一套10 kV電容器極間放電器，該裝置應用后可以減少電容器放電回路經過的元件數，提高放電可靠性；并且將放電方式從兩極逐級放電改為兩極同時放電。

使用電容器極間放電器能在保障人身安全的前提下，小組將目標設定為：

放電回路不經過其他元件實現對電容器極間進行直接放電；

縮短放電工作時間40%。

3 目標實施

3.1 成果研發(fā)路線和具體實施方案

技術路線：在此前做了大量的現場調研，提出了多種設計方案，經比較最后確定采用Y型橋臂式極間放電器方案，如圖3所示。

圖3 極間放電器設計圖

實施方案：購買長度可調范圍為1.2～2.2 m，長度調節(jié)方式為連續(xù)式，滿足現場需求的伸縮式絕緣桿；角度可調的轉動式橋臂固定裝置；固定方式可靠的魚鉤形放電尖端以及額定電壓可達35 kV的玻璃釉電阻等部件并對其進行組裝。

將放電電阻集成在Y型橋臂上，接地線插在#3、#4插線孔時為“帶電阻放電”模式，接地線插在#1、#2插線孔時為“對地直放”模式。由于目前的電容器由多個廠家提供，型號大小有細微差距，所以支撐絕緣桿和橋臂絕緣桿設計均可伸縮，以適應對不同極間距離的電容器進行放電。

3.2 成果主要創(chuàng)新點

該裝置是公司員工根據工作中遇到的實際問題，自主設計研發(fā)的。

創(chuàng)新點1：對單臺電容器放電由原先的4次操作變?yōu)?次操作，簡化了放電工作流程，平均可縮短放電耗時48%，大大提高了工作效率。

創(chuàng)新點2：因為是對電容器兩極同時進行放電，避免了因接地閘刀接觸不良或放電壓變高壓線圈斷線而引起的放電回路不通，造成的殘余電荷無法釋放導致人員觸電的安全風險，大大提高了安全生產水平。

4 應用效果

成果使用范圍及使用方法：該裝置適用于例行檢修以及事故處理時10 kV電容器組的放電工作。

成果應用效果：10 kV電容器極間放電器的應用簡化了放電工作流程，提高了工作效率。放電充分可靠，經其放電后電容器內部不存在殘余電荷。

成果在公司系統(tǒng)內推廣應用情況：該裝置原理簡單，使用方便，目前在桐廬縣供電公司已經推廣使用，經統(tǒng)計使用該裝置后平均可縮短48%的放電耗時。

成果的成本構成：該裝置材料總成本740元。其中絕緣桿費用120元，橋臂連接裝置費用200元，魚鉤形放電尖端費用30元，固定裝置費用330元，接地線費用60元。

5 推廣前景

10 kV極間放電器的應用提高了工作效率以及安全生產水平。該放電器成本低、原理簡單，工作人員經過簡單的培訓就能熟練使用，較易上手，具有良好的推廣價值。