功率電容器的工作原理和用途

??????電力電容器，電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備電容器。由絕緣介質(zhì)隔開(kāi)的任何兩個(gè)金屬導(dǎo)體構(gòu)成電容器。電容器的尺寸取決于其幾何形狀和兩塊板之間電介質(zhì)的特性。在交流電壓下使用電容器時(shí)，電容器的容量通常由其無(wú)功功率表示，單位不足或不足。本期將詳細(xì)介紹功率電容器的分類，原理，安裝，操作和維護(hù)。 ？并聯(lián)電容器是一種無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。它在線上并聯(lián)連接。其主要功能是補(bǔ)償系統(tǒng)的無(wú)功功率，提高功率因數(shù)，從而減少功率損耗，提高電壓質(zhì)量和設(shè)備利用率。串聯(lián)電容器主要用于補(bǔ)償電力系統(tǒng)的電抗，通常用于高壓系統(tǒng)。 ？功率電容器的分類？功率電容器根據(jù)安裝方法可分為室內(nèi)和室外兩種，根據(jù)工作額定電壓可分為低壓和高壓，根據(jù)相數(shù)可分為單相和三相。除低壓并聯(lián)電容器外，有兩種類型，其余為單相，根據(jù)外殼材料，可分為金屬殼，瓷絕緣殼，膠木管殼等。按用途可分為分為以下8種類型：1）并聯(lián)電容器。最初稱為相移電容器。它主要用于補(bǔ)償電力系統(tǒng)感性負(fù)載的無(wú)功功率，以提高功率因數(shù)，改善電壓質(zhì)量并減少線路損耗。 2）串聯(lián)電容器。它串聯(lián)在工頻高壓輸配電線路中，以補(bǔ)償線路的分布感抗，改善系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，提高線路的電壓質(zhì)量，增加輸電距離并增加傳輸能力。 3）耦合電容。它主要用于高頻通信，測(cè)量，控制，高壓電力線的保護(hù)，并用作提取電能的設(shè)備的組件。 4）斷路器電容器。最初稱為電壓共享電容器。同時(shí)，它在特高壓斷路器的斷路上起到電壓均衡器的作用，即使在斷路過(guò)程和斷開(kāi)過(guò)程中，也能使斷路之間的電壓升高，并改善了斷路器的滅弧特性并提高了分?jǐn)嗄芰Α?5）電加熱電容器。它用于頻率為40到24000 Hz的電加熱設(shè)備系統(tǒng)中，以提高功率因數(shù)并改善電路的電壓或頻率特性。 6）脈沖電容器。它主要起到儲(chǔ)能的作用，并被用作基本的儲(chǔ)能組件，例如脈沖電壓發(fā)生器，脈沖電流發(fā)生器以及用于斷路器測(cè)試的振蕩器電路。 7）直流和濾波電容器。用于高壓直流設(shè)備和高壓整流濾波設(shè)備。 8）標(biāo)準(zhǔn)電容器。在中頻高壓測(cè)量介質(zhì)損耗電路中，它用作標(biāo)準(zhǔn)電容器或用于測(cè)量高壓的電容器分壓器。功率電容器的結(jié)構(gòu)功率電容器的基本結(jié)構(gòu)包括：電容器元件，浸漬劑，緊固件，引線，外殼和套管。結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。圖1 ？？補(bǔ)償電容結(jié)構(gòu)圖？低于1kV的額定電壓稱為低壓電容器，高于1kV的額定電壓稱為高壓電容器，由三相，三角形連接線制成，內(nèi)部組件并聯(lián)，每個(gè)并聯(lián)組件獨(dú)立的保險(xiǎn)絲，通常使用高壓電容器單相，內(nèi)部組件并聯(lián)。外殼焊接有密封的鋼板，鐵芯由串聯(lián)和并聯(lián)連接的電容器元件組成。電容器元件使用鋁箔作為電極，并通過(guò)復(fù)合膜絕緣。電容器內(nèi)衣絕緣油（礦物油或十二烷基苯等）用作浸漬介質(zhì)。 （1）電容器元件由具有一定厚度和層數(shù)的固體電介質(zhì)和鋁箔元件制成。部落多個(gè)電容器元件并聯(lián)和串聯(lián)連接以形成電容器芯。在電壓為10kV及以下的高壓電容器中，保險(xiǎn)絲與每個(gè)電容器元件串聯(lián)連接，作為電容器的內(nèi)部短路保護(hù)。當(dāng)一個(gè)組件發(fā)生故障時(shí)，其他完好無(wú)損的組件會(huì)對(duì)其放電，從而使保險(xiǎn)絲在幾毫秒內(nèi)迅速熔斷，從而排除故障組件，從而使電容器可以繼續(xù)正常工作。電容器的結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2電容器元件的結(jié)構(gòu)？ （2）浸漬劑通常將電容器芯放置在浸漬劑中，以提高電容器元件的介電強(qiáng)度，改善局部放電特性和散熱條件。浸漬劑通常是礦物油，氯化聯(lián)苯，SF6氣體等。 （3）外殼和外殼外殼通常由薄鋼板焊接而成，表面涂有阻燃涂料，外殼蓋與出口套管焊接在一起，箱壁的側(cè)面與懸掛件焊接在一起。螺栓和接地螺栓。大容量集體電容器的蓋子上還裝有油枕或金屬膨脹器和泄壓閥，并且箱壁的側(cè)面上設(shè)有片狀散熱器和壓力型溫度控制裝置。端子從插座的陶瓷套管中引出。電容器模型的含義如下圖所示。 ？功率電容器的作用？ （1）串聯(lián)電容器的作用？ 1）增加線路端電壓。串聯(lián)連接的電容器使用其電容電抗xc補(bǔ)償線路的電感電抗xl，以減少線路上的電壓降，從而增加線路末端（受電端）的電壓。通常，線路末端的最大電壓可以增加10％。 ?20％ 2）減少接收端的電壓波動(dòng)。當(dāng)線路的受電端具有非常大的沖擊負(fù)載時(shí)（例如電弧爐，電焊機(jī)，電軌等），串聯(lián)電容器可以消除電壓的急劇波動(dòng)。這是因?yàn)榇?lián)電容器對(duì)線路電壓降的補(bǔ)償效果會(huì)隨著負(fù)載通過(guò)電容器而變化。具有隨負(fù)載變化的瞬時(shí)調(diào)整性能，可以自動(dòng)保持負(fù)載端（受電端）的電壓值。 3）提高線路傳輸能力。當(dāng)電容器的補(bǔ)償電抗xc插入到線路中時(shí)，線路的電壓降和功率損耗減小，并且線路的傳輸容量相應(yīng)地增加。 4）改善系統(tǒng)潮流分配。電容器在閉合網(wǎng)絡(luò)中的某些線路上串聯(lián)連接，這部分改變了線路電抗，從而使電流按照指定的線路流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)的配電目的。 5）提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。將線路連接到電容器后，線路的傳輸容量會(huì)提高，這本身會(huì)提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。當(dāng)線路故障被部分切斷時(shí)（例如，雙回路被切斷一次，但單相電路被一相切斷），系統(tǒng)的等效電抗急劇增加。 ，并聯(lián)的數(shù)量，暫時(shí)增加了電容電抗xc，從而減小了系統(tǒng)的總等效電抗，增加了傳輸極限功率（Pmax = U1U2 / xl-xc），從而提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。 （2）并聯(lián)電容器的作用并聯(lián)電容器與系統(tǒng)總線并聯(lián)連接，類似于系統(tǒng)總線上的容性負(fù)載。它吸收系統(tǒng)的容性無(wú)功功率，等效于并聯(lián)電容器向系統(tǒng)發(fā)送感性無(wú)功功率。 。因此，并聯(lián)電容器可以為系統(tǒng)提供感性無(wú)功功率，系統(tǒng)運(yùn)行的功率因數(shù)，并改善接收端總線的電壓電平。同時(shí)，它減少了線路上感應(yīng)無(wú)功功率的傳輸，降低了電壓和功率損耗，從而提高了線路的傳輸能力。安裝功率電容器？補(bǔ)償安裝的環(huán)境要求n電容器如下：1）電容器應(yīng)安裝在無(wú)腐蝕性氣體，無(wú)蒸汽，無(wú)劇烈振動(dòng)，沖擊，爆炸，易燃等危險(xiǎn)場(chǎng)所的地方。電容器的耐火等級(jí)不低于2級(jí)。2）室外電容器應(yīng)避免陽(yáng)光直射。 3）電容器室的環(huán)境溫度應(yīng)符合制造商規(guī)定的溫度，一般設(shè)定為40°C。4）在電容器室中安裝通風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)將出風(fēng)口安裝在電容器室的上端。電容器組。進(jìn)排氣風(fēng)扇應(yīng)安裝在對(duì)角線位置。 5）電容器室可采用自然采光或人工采光，無(wú)需加熱裝置。 6）高壓電容器室的門應(yīng)向外打開(kāi)。安裝電容器的技術(shù)要求如下：1）為了節(jié)省安裝面積，高壓電容器可以分層安裝在鐵架上，但垂直層數(shù)不能超過(guò)三層，水平層數(shù)不能超過(guò)三層。層之間不應(yīng)安裝墊片。確保良好的散熱。上，中和下三層電容器的安裝位置必須相同，并且銘牌朝外。 2）裝有高壓電容器的鐵架排成一排或兩排，每排之間應(yīng)有一個(gè)檢查通道。過(guò)道的寬度不應(yīng)小于1.5m。 3）高壓電容器的鐵框必須倒刺，最好將網(wǎng)孔堵塞3?4cm2。 4）高壓電容器殼體之間的距離應(yīng)不小于10cm，低壓電容器殼體之間的距離應(yīng)不小于50mm。 5）在高壓電容器室中，上下層之間的凈距應(yīng)不小于0.2m，下部電容器的底部與地面的距離應(yīng)不小于0.3m。 6）每個(gè)電容器與母線的連接應(yīng)使用單獨(dú)的軟線，請(qǐng)勿使用硬母線連接，以免在安裝或操作過(guò)程中漏油或損壞瓷套管。 7）安裝時(shí)，電路與地面的接觸面應(yīng)良好。由于電容器電路中的接觸不良，可能會(huì)產(chǎn)生高頻振蕩電弧，從而導(dǎo)致電容器的工作場(chǎng)強(qiáng)增加并造成熱損壞。 8）串聯(lián)后在高電壓等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行低電壓等級(jí)的電容器時(shí)，應(yīng)通過(guò)增加等效于工作電壓等級(jí)的措施來(lái)可靠地絕緣每個(gè)單元的外殼與地面之間的絕緣。 。 9）星形連接電容器后，用于更高的額定電壓，電容器的中性點(diǎn)未接地。電容器的外殼應(yīng)接地。 10）在安裝電容器之前，應(yīng)分配一次電容以使各相平衡，并且偏差不得超過(guò)總?cè)萘康?％。安裝繼電保護(hù)裝置時(shí)，還應(yīng)滿足運(yùn)行中平衡電流誤差不超過(guò)繼電保護(hù)工作電流的要求。 11）單個(gè)補(bǔ)償電容器的接線應(yīng)如下：對(duì)于直接啟動(dòng)或通過(guò)變阻器啟動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，可以將提高功率因數(shù)的電容器直接連接到電動(dòng)機(jī)的輸出端子。請(qǐng)勿在兩者之間安裝開(kāi)關(guān)設(shè)備或保險(xiǎn)絲。對(duì)于以星三角起動(dòng)器啟動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，最好使用三個(gè)單相電容器，每個(gè)電容器直接并聯(lián)連接到每個(gè)相繞組的兩個(gè)端子上，以便電容器的接線始終連接到繞組。一致。 12）對(duì)于組補(bǔ)償?shù)蛪弘娙萜?，?yīng)將其連接在低壓組總線電源開(kāi)關(guān)的外部，以防止在關(guān)閉組總線開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)生自勵(lì)磁。 13）中央補(bǔ)償式低壓電容器組應(yīng)設(shè)有開(kāi)關(guān)，并應(yīng)安裝在主線開(kāi)關(guān)的外部，而不是在低壓母線上。 ？功率電容器的操作？ （1）電容器的安全操作電容器應(yīng)在額定電壓下工作。如果暫時(shí)不可能，可以允許它在超過(guò)額定電壓的5％的范圍，當(dāng)超過(guò)額定電壓的1.1倍時(shí)，僅允許短期操作。但是，當(dāng)延長(zhǎng)輸出線路的過(guò)電壓狀態(tài)時(shí)，請(qǐng)嘗試消除這種情況。 ？電容器應(yīng)保持在三相平衡的額定電流下。如果暫時(shí)不可能，則不允許長(zhǎng)時(shí)間工作超過(guò)額定電流的1.3倍，以確保電容器的使用壽命。電容器組所在位置的環(huán)境溫度不得超過(guò)40°C，24小時(shí)內(nèi)的平均溫度不得超過(guò)30°C，一年內(nèi)的平均溫度不得超過(guò)20°C。電容器外殼的溫度不應(yīng)超過(guò)60°C。如果發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象，則應(yīng)采用手動(dòng)冷卻，并在必要時(shí)從網(wǎng)絡(luò)上斷開(kāi)電容器組的連接。 （2）電容器相關(guān)參數(shù)的監(jiān)視1）溫度的監(jiān)視。在沒(méi)有制造商規(guī)范的情況下，電容器的溫度通常應(yīng)為-40℃?40℃，并在電容器外殼上粘貼溫度顯示蠟紙。工作期間電容器溫度異常高的原因包括：工作電壓過(guò)高（介電損耗大），諧波效應(yīng)（電容電抗和小電流），閉合浪涌電流（頻繁開(kāi)關(guān)）以及散熱條件惡化。 2）電壓監(jiān)控。應(yīng)在額定電壓下運(yùn)行。還可以在1.05倍額定電壓下運(yùn)行，并且在1.1倍額定電壓下不超過(guò)4小時(shí)。 3）電流監(jiān)控。它應(yīng)在額定電流下運(yùn)行，并且還應(yīng)允許在1.3倍額定電流下運(yùn)行。電容器組的三相電流之差不應(yīng)超過(guò)±5％。 （3）當(dāng)功率因數(shù)低于0.85且電壓低時(shí)，應(yīng)關(guān)斷電容器；當(dāng)功率因數(shù)接近1且有趨勢(shì)時(shí)，應(yīng)在高電壓時(shí)關(guān)斷電容器。當(dāng)發(fā)生以下故障之一時(shí)，應(yīng)緊急退出：①連接點(diǎn)嚴(yán)重過(guò)熱甚至熔化；②瓷套閃絡(luò)放電；③外殼膨脹變形；④電容器組或放電裝置發(fā)出異常聲音；在打開(kāi)功率電容器組之前，應(yīng)使用兆歐表檢查放電網(wǎng)絡(luò)。連接和斷開(kāi)電容器組時(shí)，必須考慮以下幾點(diǎn)：1）當(dāng)母線（母線）上的電壓超過(guò)額定電壓最大允許值的1.1倍時(shí)，禁止將電容器組連接到電網(wǎng)。 2）除自動(dòng)重復(fù)存取外，請(qǐng)勿在斷開(kāi)電網(wǎng)后1分鐘內(nèi)重新連接電容器組。 3）連接和斷開(kāi)電容器組時(shí)，請(qǐng)選擇不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)過(guò)電壓的斷路器，斷路器的額定電流應(yīng)不小于電容器組額定電流的1.3倍。 ？維修功率電容器？ （1）操作電容器的注意事項(xiàng)1）通常情況下，在整個(gè)站斷電時(shí)，應(yīng)先斷開(kāi)電容器斷路器，然后再斷開(kāi)每個(gè)輸出斷路器，恢復(fù)供電后，順序顛倒。 2）發(fā)生事故時(shí)，必須在整個(gè)站斷電后斷開(kāi)電容器斷路器。 3）并聯(lián)電容器組斷路器跳閘后，不允許強(qiáng)行通電，保險(xiǎn)絲燒斷后，不允許在發(fā)現(xiàn)原因之前更換保險(xiǎn)絲來(lái)供電。 4）并聯(lián)電容器組禁止帶電閉合，當(dāng)再次閉合時(shí)，必須在打開(kāi)3分鐘后進(jìn)行。 5）不允許使用手動(dòng)操作裝置將帶有并聯(lián)電阻的斷路器閉合。 6）高壓電容器組的裸露導(dǎo)電部分應(yīng)覆蓋網(wǎng)孔。進(jìn)行外部檢查時(shí)，禁止在運(yùn)行期間打開(kāi)電容器組的模塊。 7）禁止在任何額定電壓下帶電閉合電容器組。每次斷開(kāi)連接后，應(yīng)在短路三分鐘后（即放電后的一小段時(shí)間）再次將其關(guān)閉。 8）當(dāng)電容器沒(méi)有電壓時(shí)，請(qǐng)更換電容器的保險(xiǎn)絲。因此，請(qǐng)對(duì)電容器b進(jìn)行放電在繼續(xù)之前。 （2）故障排除1）在電容器中注入燃料或著火時(shí)，請(qǐng)立即斷開(kāi)電源，并使用沙子或干式滅火器滅火。 2）電容器的斷路器跳閘，保險(xiǎn)絲未燒斷。電容器放電3分鐘后，檢查斷路器，電流互感器，電源線和電容器的外部條件。如果未發(fā)現(xiàn)異常，則可能是由于外部故障或電壓引起的，由于波動(dòng)，您可以測(cè)試投資，否則應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行全面的開(kāi)機(jī)測(cè)試以進(jìn)行保護(hù)。 3）電容器的保險(xiǎn)絲燒斷時(shí)，應(yīng)向值班調(diào)度員報(bào)告。征得同意后，切斷電源并給電容器放電，然后進(jìn)行外部檢查，例如，套筒外部是否有閃絡(luò)，外殼是否變形，漏油之間是否存在短路接地設(shè)備，然后使用振動(dòng)器測(cè)量電極與地面之間的絕緣電阻。如果未發(fā)現(xiàn)故障，則可以更換保險(xiǎn)絲并投入使用。如果在通電后保險(xiǎn)絲燒斷，則應(yīng)取出故障電容器。 4）要處理發(fā)生故障的電容器，請(qǐng)先斷開(kāi)電容器的斷路器，然后斷開(kāi)斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)。由于電容器組是由放電電阻放電的，因此有些殘余電荷可能暫時(shí)不會(huì)放電，因此仍應(yīng)進(jìn)行人工放電。放電時(shí)，首先連接接地線的接地端子，然后用接地棒多次對(duì)電容器放電，直到?jīng)]有放電火花或聲音。但是，在接觸故障電容器之前，還應(yīng)戴上絕緣手套，用短路線將故障電容器的兩端短路，然后手動(dòng)將其卸下并更換。 3）電容器日常檢查的主要項(xiàng)目：1）監(jiān)測(cè)工作電壓，電流，溫度； 2）殼體內(nèi)是否有膨脹或漏油；輔助設(shè)備是否齊全。 3）內(nèi)部是否有異常聲音。 4）保險(xiǎn)絲是否燒斷，放電裝置是否良好。 5）接點(diǎn)處是否有熱量和小的火花放電。 6）外殼是否干凈完整，是否有裂紋，飛弧現(xiàn)象。 7）導(dǎo)線連接處是否有松動(dòng)，斷線或斷線，母線是否燒傷或過(guò)熱。 8）室內(nèi)通風(fēng)和機(jī)箱的接地線是否良好。 9）電容器組繼電保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)。專業(yè)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)高壓電氣測(cè)試設(shè)備及各種儀器儀表！ 24小時(shí)為您服務(wù)：