功率電容器的工作原理和用途

??????電力電容器，電力系統和電氣設備中使用的電容器。由中間的絕緣介質隔開的任意兩根金屬導體形成電容器。電容器電容的大小取決于其幾何尺寸和兩個電極板之間絕緣介質的特性。當電容器在交流電壓下使用時，電容器的容量通常由其無功功率表示，單位是用盡或用盡。本期將詳細介紹功率電容器的分類，原理，安裝，操作和維護。 ？并聯電容器是一種無功功率補償裝置，在線路上并聯連接，其主要作用是補償系統的無功功率，提高功率因數，從而減少功率損耗，提高電壓質量和設備利用率。串聯電容器主要用于補償電力系統的電抗，并且經常用于高壓系統。 ？功率電容器的分類？根據安裝方法的不同，功率電容器可分為室內和室外兩種，根據其額定工作電壓，可分為低壓和高壓兩種；低壓并聯電容器除外；其余為單相，按外殼材料可分為金屬外殼，瓷絕緣外殼，膠木管外殼等。按用途可分為以下8種：1）并聯電容器。以前稱為相移電容器。它主要用于補償電力系統中感性負載的無功功率，以提高功率因數，改善電壓質量并減少線路損耗。 2）串聯電容器。它與工頻高壓輸配電線路串聯，以補償線路的分布電感，提高系統的靜態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性，提高線路的電壓質量，延長輸電距離，增加輸電容量。 3）耦合電容。它主要用于高壓通信，測量，控制，高壓電力線的保護，并用作提取電能的設備的組件。 4）斷路器電容器。最初稱為均壓電容器。并聯連接起到使超高壓斷路器的斷裂均勻化的作用，從而使斷裂之間的電壓在斷裂過程中和斷開時均勻，并且可以改善斷路器的滅弧特性，并提高斷路器的滅弧性能。提高分斷能力。 5）電加熱電容器。它用于頻率為40到24000 Hz的電加熱設備系統中，以提高功率因數并改善環(huán)路電壓或頻率的特性。 6）脈沖電容器。它主要起儲能的作用，并被用作基本的儲能元件，例如脈沖電壓發(fā)生器，脈沖電流發(fā)生器，斷路器測試的振蕩電路。 7）直流和濾波電容器。用于高壓直流裝置和高壓整流濾波裝置。 ？ 8）標準電容器。它在工頻高壓測量介電損耗電路中用作標準電容器或用于測量高壓的分壓器。功率電容器的結構？功率電容器的基本結構包括：電容元件，浸漬劑，緊固件，導線，外殼和套管。結構圖如圖1所示。圖1 ？？補償電容結構圖？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，三角形連接線組成，內部組件并聯，每個并聯組件都有獨立的保險絲，高壓電容器為通常制成單相，內部組件并聯。外殼焊接有密封的鋼板，鐵芯由串聯和并聯連接的電容器元件組成。電容器元件使用鋁箔作為電極，并用復合膜絕緣。電容器內衣絕緣油（礦物油或十二烷基苯等）用作浸漬介質。 （1）電容性元件用固體介質和一定厚度和層數的鋁箔電極卷制而成。幾個電容元件并聯并串聯以形成電容器芯。在電壓為10 kV及以下的高壓電容器中，保險絲串聯在每個電容元件上，作為電容器的內部短路保護。當一個組件發(fā)生故障時，其他完好無損的組件會對其放電，從而導致保險絲在數毫秒內迅速熔斷，從而排除故障組件，從而使電容器可以繼續(xù)正常工作。電容性元件的結構如圖2所示。電容元件的結構？ （2）浸漬劑通常將電容器芯放置在浸漬劑中，以提高電容元件的介電強度，改善局部放電特性和散熱條件。浸漬劑一般包括礦物油，氯化聯苯，SF6氣體等。（3）外殼和外殼通常用薄鋼板焊接，表面涂有阻燃涂料，出口外殼焊接在外殼蓋上，箱體的側壁焊接有懸掛的攀登和接地螺栓。大容量集體電容器的箱蓋上還設有油枕或金屬膨脹器和泄壓閥，箱的側壁上設有片狀散熱器和壓力型溫度控制裝置。連接端子從出口瓷套管引出。電容器模型的含義如下圖所示。 ？功率電容器的作用？ （1）串聯電容器的作用？ 1）增加線路端電壓。串聯連接的電容器使用其電容電抗xc補償線路的電感xl，從而減小了線路的壓降，從而增加了線路末端（受電端）的電壓。通常，線路末端的電壓可以增加高達10％?20％。 2）減少接收端的電壓波動。當線路終止于變化很大的沖擊負載（例如電弧爐，焊接機，電軌等）時，串聯電容器可以消除電壓的急劇波動。這是因為串聯電容器對線路中電壓降的補償效果隨通過電容器的負載而變化，并且具有隨負載的變化而即時調節(jié)的性能，從而可以自動保持負載處的電壓值端（受電端）。 3）提高線路傳輸能力。由于該線路與電容器的補償電抗xc連接，因此線路的電壓降和功率損耗減小，并且線路的傳輸容量相應地增加。 4）改善系統潮流分配。在封閉網絡中，一些電容器串聯連接在某些線路上，這部分地改變了線路電抗，并使電流按照指定的線路流動，從而達到了經濟分配電力的目的。 5）提高系統穩(wěn)定性。將線路插入電容器后，線路的傳輸容量得到了提高，這本身就提高了系統的靜態(tài)穩(wěn)定性。當線路故障被部分切斷時（例如，雙回路切斷一次，而單相回路切斷一個相），系統等效電抗急劇增加。這時，串聯電容器被強制補償，即，電容器串在短時間內被強制改變。 1.并聯的數量，暫時增加電容電抗xc，減少系統的總等效電抗，增加傳輸的極限功率（Pmax = U1U2 / xl-xc），從而提高系統的動態(tài)穩(wěn)定性。 （2）并聯電容器的作用并聯電容器在系統總線上并聯連接，類似于系統總線上的容性負載。它吸收系統的容性無功功率，這等效于并聯電容器發(fā)送給系統的感性無功功率。 。因此，并聯電容器可以向系統提供感應無功功率，系統運行的功率因數，提高接收端總線的電壓水平，同時減少感應無功功率在系統上的傳輸。線路，降低電壓和功率損耗，從而提高傳輸線的傳輸容量。功率電容器的安裝？安裝補償電容器的環(huán)境要求如下：1）電容器應安裝在無腐蝕性氣體，無蒸汽，無劇烈振動，撞擊，爆炸，可燃性等危險的場所。少于第二類。 2）安裝在室外的電容器應防止陽光直射。 3）電容器室的環(huán)境溫度應符合制造商規(guī)定的溫度，通常為40°C。4）在電容器室中安裝風扇時，應在電容器組的上端安裝出風口。進氣和排氣風扇應對角安裝。 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向外打開。安裝電容器的技術要求如下：1）為了節(jié)省安裝空間，高壓電容器可以分層安裝在鐵架上，但垂直放置的層數不能超過三層，并且在層之間不應安裝水平的層狀墊片，以確保良好的散熱。上，中，下三層電容器的安裝位置應一致，且品牌名稱應朝外。 2）安裝高壓電容器的鐵架排成一排或兩排，檢查行人間應留在行間，走道的寬度應不小于1.5m。 3）高壓電容器組的鐵架必須被堵住。最好將網孔堵住3?4cm2。 4）高壓電容器的殼體之間的距離一般應不小于10cm，低壓電容器的殼體之間的距離應不小于50mm。 5）在高壓電容器室內，上下兩層之間的凈距應不小于0.2m，下層電容器的底部與地面之間的凈距應不小于0.3m。 6）每個電容器與母線之間的接線應為單獨的軟線，并且不應使用硬母線連接方法，以免在安裝或操作過程中漏油或因瓷套管上的應力造成損壞。 7）安裝時，電路與接地部分的接觸面應良好。由于電容器電路中的接觸不良，可能會產生高頻振蕩電弧，從而導致電容器的工作電場強度增加和熱量損壞。 8）在低電壓等級的電容器串聯連接并在高電壓等級的網絡中工作時，在每個單元的外殼和地面之間，應安裝諸如與工作電壓等級等效的絕緣子的措施。確保可靠的絕緣。 9）星形連接電容器后，可使用較高的額定電壓，并且中性點不接地時，電容器外殼應接地。 10）在安裝電容器之前，應分配一次電容以平衡各相，并且偏差不得超過總容量的5％。安裝繼電保護裝置時，還應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）應當單獨補償電容器的接線：對于直接啟動或通過壓敏電阻啟動的感應電動機，功率因數改善電容器可以直接連接到電動機的輸出端子，并且不應使用任何開關設備或保險絲。安裝在兩者之間。對于以星形三角形起動器啟動的感應電動機，最好使用三個單相電容器，每個電容器直接并聯連接到每個相繞組的兩個端子，因此電容器接線始終與繞組連接同相一致。 ？ 12）對于組補償低壓電容器，應將其連接到低壓組總線電源開關的外部，以防止在關閉組總線開關時發(fā)生自勵磁現象。 13）集中補償的低壓電容器組應有特殊要求設計并安裝在主線開關的外部，而不是低壓總線上。 ？功率電容器的操作？ （1）電容器的安全使用電容器應在額定電壓下使用。如果暫時不可能，則可以在超過額定電壓5％的范圍內運行，當超過額定電壓的1.1倍時，則僅允許短期運行。但是，當插座長時間處于過電壓狀態(tài)時，請嘗試消除這種情況。 ？電容器應在三相平衡額定電流下運行。如果暫時不可能，則不允許長時間以超過額定電流1.3倍的電流工作，以確保電容器的使用壽命。設備電容器組所在位置的環(huán)境溫度不得超過40°C，24小時內的平均溫度不得超過30°C，一年內的平均溫度不得超過20°C。電容器外殼不應超過60℃。如果發(fā)現以上現象，則應使用人工冷卻，如有必要，請斷開電容器組與網絡的連接。 （2）電容器相關參數的監(jiān)視1）溫度的監(jiān)視。在沒有制造商規(guī)定的情況下，電容器的溫度通常應為-40℃?40℃，在電容器外殼上粘貼溫度顯示蠟。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），諧波的影響（小電容和大電流），閉合浪涌電流（頻繁開關）以及散熱條件惡化。 2）電壓監(jiān)控。它應在額定電壓下運行，并且還應允許在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。它應在額定電流下運行，并允許在1.3倍額定電流下運行。電容器組的三相電流之差不應超過±5％。 （3）電容器的輸入和撤除當功率因數低于0.85且電壓低時，應輸入電容器；當功率因數接近1且有導通趨勢時，應在電容器的輸出時撤除電壓。電壓高。當出現以下故障之一時，應緊急排除：①連接點嚴重過熱甚至熔化；②瓷套的飛弧放電；③外殼的膨脹變形；④電容器組的聲音或放電裝置異常，在連接功率電容器組之前，應使用兆歐表檢查放電網絡。打開和關閉電容器組時，必須考慮以下幾點：1）當母線（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源上網格。 2）除自動重復存取外，不得在斷開電網后1分鐘內重新連接電容器組。 3）打開和關閉電容器組時，請選擇不會產生危險過電壓的斷路器，斷路器的額定電流應不低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，應先斷開電容器斷路器，然后再斷開各出口斷路器，恢復供電后，順序顛倒。 2）發(fā)生事故時，必須在整個站的電源故障后斷開電容器的斷路器。 3）并聯電容器組的斷路器跳閘后，不允許強力輸電，保險絲燒斷后，不允許在發(fā)現原因前更換保險絲進行輸電。 4）對于并聯電容器組，禁止帶電閉合，再次閉合時，必須在斷開后3分鐘內執(zhí)行。 5）配備并聯電阻的斷路器不允許使用手動操作機構閉合。 6）高壓電容器組的裸露導電部分應覆蓋網孔。在外部檢查期間，禁止打開電容器組的屏蔽d運作。 7）禁止將帶額定電壓的電容器組帶電合上。每次斷開后，應在短路三分鐘后（即放電后的一小段時間）重新閉合。 8）當電容器沒有電壓時，請更換電容器的保險絲。因此，應在繼續(xù)操作之前對電容器放電。 （2）故障排除1）電容器上噴油或爆炸著火時，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，但保險絲未燒斷。電容器放電3分鐘后，請檢查斷路器，電流互感器，電源線和電容器的外部條件。如果未發(fā)現異常，可能是由于外部故障或電壓引起的，請嘗試一下，否則，應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后，請向值班調度員報告。獲得同意后，請切斷電源并給電容器放電，然后進行外部檢查。用振動篩檢查兩極與地面之間的絕緣電阻，以及接地裝置是否短路。如果未發(fā)現故障跡象，則可以更換保險絲以繼續(xù)操作。如果保險絲在輸電后熔斷，則應取出故障電容器。 4）為處理電容器故障，應首先斷開電容器的斷路器，并斷開斷路器兩側的隔離開關。在電容器組通過放電電阻器放電后，一些殘余電荷可能暫時不會放電，因此仍應進行人工放電。放電時，請先連接接地線的接地端子，然后使用接地棒多次對電容器放電，直到沒有放電火花和放電聲為止。但是，在接觸故障電容器之前，還應戴上絕緣手套，用短路線將故障電容器的兩端短路，然后手動拆卸和更換。 3）電容器日常檢查的主要項目1）監(jiān)視工作電壓，電流，溫度； 2）外殼是否腫脹，漏油，輔助設備是否齊全。 3）里面有異常聲音嗎？ 4）保險絲是否燒斷，放電裝置是否良好。 5）所有接點處是否有熱量和小的火花放電。 6）外殼是否干凈，完整，是否有裂紋或飛弧。 7）導線連接處是否有松動，脫落或斷開，母線各處是否有燒傷或過熱現象。 8）室內通風和機箱的接地線是否良好。 9）電容器組繼電保護的動作。專業(yè)開發(fā)生產高壓電氣測試設備及各種儀器儀表！為您服務24小時：