自愈式电容器简介

自愈式电容器简介

关键词：电容器自愈式电容器电力电容器并联电容器无功补偿

1．什么是自愈式电容器

自愈式电容器的特点是具有自愈性能。当介质击穿时，短路电流会使击穿部位周围的金属膜熔化蒸发，从而恢复绝缘，因此具有较高的运行可靠性。介质击穿后自愈所需时问仅为数微秒，当电容器内部介质薄弱点发生击穿形成通路时，在极短时问内形成电弧，使局部温度和压力急剧上升，金属层剧烈蒸发，自愈半径扩大，电弧被拉断，在介质表面形成一个以击穿点为中心失掉金属镀层的圆形区域，自愈过程即告完成。打开损坏的自愈式电容器，可发现自愈作用在电容器内介质的边缘部位最明显。

2．电容器容量下降

自愈电容器运行中容量下降是正常现象，下降幅度不太大，因此不是致命的缺陷，国产自愈式电容器在投入运行的早期阶段下降3%～5%。假设自愈式电容器柜在投运初期，每个柜子的电容电流为184A，经过一段时问运行后，基本稳定在174A左右，引起运行中电容器电流下降的主要原因如下：（1）电容器的自愈作用引起极板有效面积的减小。自愈过程持续时间约1～10μS，每次自愈过程电容器容量减小约20—lOOpF，少量的自愈对电容器影响不大，但如自愈能量过大，则会造成极板有效面积减小过多，使电容量下降过快。

（2）金属极板的电腐蚀引起极板电阻增大。铝在电场、温度、水分的作用下产生电腐蚀，生成Al203，使电阻率高达l0¹⁶Ω／cm。如果腐蚀点成批出现，引起极板面积减小，对电容量的减小影响很大，元件内残存的空气是造成铝膜电化腐蚀的主要因素。

（3）金属层极板的边缘侵蚀。由于极板边缘的工作电场强度高，因此腐蚀速度大于其他部位，而且会产生边缘后退现象，使极板面积减小。

上述三种因素中，边缘侵蚀的影响最大，极板电腐蚀次之，如果不出现连续的不良超时自愈，则白愈作用对电容量的影响很小。

3．电容器抗涌流

抗涌流能力差，是自愈式电容器的一大弱点。目前，提高自愈式电容器抗涌流能力的主要措施是串联电抗线圈抑制涌流，选用无功补偿可控硅开关，尽量减少电容器的切投次数，延长两次切投时问的问隔，选择按无功功率绝对值Q 投切的自动投切装置。

4．自愈式电容器爆炸的原因

在绝大多数条件下，质量合格的自愈式电容器在运行中自愈性能是可靠的，如质量不好，自愈可能失效，电容器内部产生气体，使压力增大，如无安全措施，压力增大到一定值时，电容器会发生爆炸。防止自愈式电容器爆炸的措施如下：

（1）制造时采用双重壳。

（2）选用高闪点的浸渍剂。

（3）电容器内部应加装特种内熔丝和放电电阻、加装温度短路器、采用防爆型薄膜等。

5．电容器的寿命

由于自愈式电容器本身结构固有的弱点，其使用寿命比老式电容器短。国内外对自愈式电容器寿命做过的试验证明，自愈式电容器正常运行10年以上是完全有保证的。自愈式电容器寿命终止通常有以下三种情况：

(1)当电容器两极问电阻小于1Ω并且有大电流通过时将产生很大能量，常

导致电容器爆炸。

(2)当电容器两极问电阻约数十欧时，常由于元件过热介质损毁，产生气体引起燃烧。

(3)当电容器两极问电阻约数百欧时，热量聚集较慢，长时问可能发展为第一种或第二种故障方式。此外，当电容量下降超过50%时，也应该认为电容器的寿命已经终止。

为了使自愈式电力电容器运行安全且达到正常的使用寿命，除注意以上几个问题外，还应该防止安装场所电压过高、通风不良、电网谐波严重和自激磁过电压等问题，并要遵守技术标准要求，做好运行管理工作。