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)隔開的任何兩個金屬導(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，電容器的容量通常由其無功功率表示，單位不足或不足。本期將詳細介紹功率電容器的分類，原理，安裝，操作和維護。 ？并聯(lián)電容器是一種無功補償設(shè)備。它在線上并聯(lián)連接。其主要功能是補償系統(tǒng)的無功功率，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。它主要用于補償電力系統(tǒng)感性負載的無功功率，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，以補償線路的分布感抗，改善系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(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，測量，控制，高壓電力線的保護，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，它在特高壓斷路器的斷路上起到電壓均衡器的作用，即使在斷路過程和斷開過程中，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斷能力。 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。它主要起到儲能的作用，并被用作基本的儲能組件，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）標準電容器。在中頻高壓測量介質(zhì)損耗電路中，它用作標準電容器或用于測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)，每個并聯(lián)組件獨立的保險絲，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，保險絲與每個電容器元件串聯(lián)連接，作為電容器的內(nèi)部短路保護。當(dāng)一個組件發(fā)生故障時，其他完好無損的組件會對其放電，從而使保險絲在幾毫秒內(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。當(dāng)線路的受電端具有非常大的沖擊負載時（例如電弧爐，電焊機，電軌等），串聯(lián)電容器可以消除電壓的急劇波動。這是因為串聯(lián)電容器對線路電壓降的補償效果會隨著負載通過電容器而變化。具有隨負載變化的瞬時調(diào)整性能，可以自動保持負載端（受電端）的電壓值。 3）提高線路傳輸能力。當(dāng)電容器的補償電抗xc插入到線路中時，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，從而實現(xiàn)了經(jīng)濟的配電目的。 5）提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。將線路連接到電容器后，線路的傳輸容量會提高，這本身會提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。當(dāng)線路故障被部分切斷時（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)總線上的容性負載。它吸收系統(tǒng)的容性無功功率，等效于并聯(lián)電容器向系統(tǒng)發(fā)送感性無功功率。 。因此，并聯(lián)電容器可以為系統(tǒng)提供感性無功功率，系統(tǒng)運行的功率因數(shù)，并改善接收端總線的電壓電平。同時，它減少了線路上感應(yīng)無功功率的傳輸，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)安裝在無腐蝕性氣體，無蒸汽，無劇烈振動，沖擊，爆炸，易燃等危險場所的地方。電容器的耐火等級不低于2級。2）室外電容器應(yīng)避免陽光直射。 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)機時，應(yīng)將出風(fēng)口安裝在電容器室的上端。電容器組。進排氣風(fēng)扇應(yīng)安裝在對角線位置。 5）電容器室可采用自然采光或人工采光，無需加熱裝置。 6）高壓電容器室的門應(yīng)向外打開。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)不能超過三層，水平層數(shù)不能超過三層。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)有一個檢查通道。過道的寬度不應(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）每個電容器與母線的連接應(yīng)使用單獨的軟線，請勿使用硬母線連接，以免在安裝或操作過程中漏油或損壞瓷套管。 7）安裝時，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，可能會產(chǎn)生高頻振蕩電弧，從而導(dǎo)致電容器的工作場強增加并造成熱損壞。 8）串聯(lián)后在高電壓等級的網(wǎng)絡(luò)中運行低電壓等級的電容器時，應(yīng)通過增加等效于工作電壓等級的措施來可靠地絕緣每個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，并且偏差不得超過總?cè)萘康?％。安裝繼電保護裝置時，還應(yīng)滿足運行中平衡電流誤差不超過繼電保護工作電流的要求。 11）單個補償電容器的接線應(yīng)如下：對于直接啟動或通過變阻器啟動的感應(yīng)電動機，可以將提高功率因數(shù)的電容器直接連接到電動機的輸出端子。請勿在兩者之間安裝開關(guān)設(shè)備或保險絲。對于以星三角起動器啟動的感應(yīng)電動機，最好使用三個單相電容器，每個電容器直接并聯(lián)連接到每個相繞組的兩個端子上，以便電容器的接線始終連接到繞組。一致。 12）對于組補償?shù)蛪弘娙萜?，?yīng)將其連接在低壓組總線電源開關(guān)的外部，以防止在關(guān)閉組總線開關(guān)時發(fā)生自勵磁。 13）中央補償式低壓電容器組應(yīng)設(shè)有開關(guān)，并應(yīng)安裝在主線開關(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。如果暫時不可能，可以允許它在超過額定電壓的5％的范圍，當(dāng)超過額定電壓的1.1倍時，僅允許短期操作。但是，當(dāng)延長輸出線路的過電壓狀態(tài)時，請嘗試消除這種情況。 ？電容器應(yīng)保持在三相平衡的額定電流下。如果暫時不可能，則不允許長時間工作超過額定電流的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40°C，24小時內(nèi)的平均溫度不得超過30°C，一年內(nèi)的平均溫度不得超過20°C。電容器外殼的溫度不應(yīng)超過60°C。如果發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象，則應(yīng)采用手動冷卻，并在必要時從網(wǎng)絡(luò)上斷開電容器組的連接。 （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)在額定電壓下運行。還可以在1.05倍額定電壓下運行，并且在1.1倍額定電壓下不超過4小時。 3）電流監(jiān)控。它應(yīng)在額定電流下運行，并且還應(yīng)允許在1.3倍額定電流下運行。電容器組的三相電流之差不應(yīng)超過±5％。 （3）當(dāng)功率因數(shù)低于0.85且電壓低時，應(yīng)關(guān)斷電容器；當(dāng)功率因數(shù)接近1且有趨勢時，應(yīng)在高電壓時關(guān)斷電容器。當(dāng)發(fā)生以下故障之一時，應(yīng)緊急退出：①連接點嚴重過熱甚至熔化；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)。連接和斷開電容器組時，必須考慮以下幾點：1）當(dāng)母線（母線）上的電壓超過額定電壓最大允許值的1.1倍時，禁止將電容器組連接到電網(wǎng)。 2）除自動重復(fù)存取外，請勿在斷開電網(wǎng)后1分鐘內(nèi)重新連接電容器組。 3）連接和斷開電容器組時，請選擇不會產(chǎn)生危險過電壓的斷路器，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1）通常情況下，在整個站斷電時，應(yīng)先斷開電容器斷路器，然后再斷開每個輸出斷路器，恢復(fù)供電后，順序顛倒。 2）發(fā)生事故時，必須在整個站斷電后斷開電容器斷路器。 3）并聯(lián)電容器組斷路器跳閘后，不允許強行通電，保險絲燒斷后，不允許在發(fā)現(xiàn)原因之前更換保險絲來供電。 4）并聯(lián)電容器組禁止帶電閉合，當(dāng)再次閉合時，必須在打開3分鐘后進行。 5）不允許使用手動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。進行外部檢查時，禁止在運行期間打開電容器組的模塊。 7）禁止在任何額定電壓下帶電閉合電容器組。每次斷開連接后，應(yīng)在短路三分鐘后（即放電后的一小段時間）再次將其關(guān)閉。 8）當(dāng)電容器沒有電壓時，請更換電容器的保險絲。因此，請對電容器b進行放電在繼續(xù)之前。 （2）故障排除1）在電容器中注入燃料或著火時，請立即斷開電源，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，您可以測試投資，否則應(yīng)進一步進行全面的開機測試以進行保護。 3）電容器的保險絲燒斷時，應(yīng)向值班調(diào)度員報告。征得同意后，切斷電源并給電容器放電，然后進行外部檢查，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，然后使用振動器測量電極與地面之間的絕緣電阻。如果未發(fā)現(xiàn)故障，則可以更換保險絲并投入使用。如果在通電后保險絲燒斷，則應(yīng)取出故障電容器。 4）要處理發(fā)生故障的電容器，請先斷開電容器的斷路器，然后斷開斷路器兩側(cè)的隔離開關(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不會放電，因此仍應(yīng)進行人工放電。放電時，首先連接接地線的接地端子，然后用接地棒多次對電容器放電，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，然后手動將其卸下并更換。 3）電容器日常檢查的主要項目：1）監(jiān)測工作電壓，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）保險絲是否燒斷，放電裝置是否良好。 5）接點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，斷線或斷線，母線是否燒傷或過熱。 8）室內(nèi)通風(fēng)和機箱的接地線是否良好。 9）電容器組繼電保護動作狀態(tài)。專業(yè)開發(fā)生產(chǎn)高壓電氣測試設(shè)備及各種儀器儀表！ 24小時為您服務(wù)：