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功率电容器的工作原理和用途

??????电力电容器,电力系统和电气设备电容器。由绝缘介质隔开的任何两个金属导体构成电容器。电容器的尺寸取决于其几何形状和两块板之间电介质的特性。在交流电压下使用电容器时,电容器的容量通常由其无功功率表示,单位不足或不足。本期将详细介绍功率电容器的分类,原理,安装,操作和维护。 ?并联电容器是一种无功补偿设备。它在线上并联连接。其主要功能是补偿系统的无功功率,提高功率因数,从而减少功率损耗,提高电压质量和设备利用率。串联电容器主要用于补偿电力系统的电抗,通常用于高压系统。 ?功率电容器的分类?功率电容器根据安装方法可分为室内和室外两种,根据工作额定电压可分为低压和高压,根据相数可分为单相和三相。除低压并联电容器外,有两种类型,其余为单相,根据外壳材料,可分为金属壳,瓷绝缘壳,胶木管壳等。按用途可分为分为以下8种类型:1)并联电容器。最初称为相移电容器。它主要用于补偿电力系统感性负载的无功功率,以提高功率因数,改善电压质量并减少线路损耗。 2)串联电容器。它串联在工频高压输配电线路中,以补偿线路的分布感抗,改善系统的静态和动态稳定性,提高线路的电压质量,增加输电距离并增加传输能力。 3)耦合电容。它主要用于高频通信,测量,控制,高压电力线的保护,并用作提取电能的设备的组件。 4)断路器电容器。最初称为电压共享电容器。同时,它在特高压断路器的断路上起到电压均衡器的作用,即使在断路过程和断开过程中,也能使断路之间的电压升高,并改善了断路器的灭弧特性并提高了分断能力。 5)电加热电容器。它用于频率为40到24000 Hz的电加热设备系统中,以提高功率因数并改善电路的电压或频率特性。 6)脉冲电容器。它主要起到储能的作用,并被用作基本的储能组件,例如脉冲电压发生器,脉冲电流发生器以及用于断路器测试的振荡器电路。 7)直流和滤波电容器。用于高压直流设备和高压整流滤波设备。 8)标准电容器。在中频高压测量介质损耗电路中,它用作标准电容器或用于测量高压的电容器分压器。功率电容器的结构功率电容器的基本结构包括:电容器元件,浸渍剂,紧固件,引线,外壳和套管。结构图如图1所示。图1 ??补偿电容结构图?低于1kV的额定电压称为低压电容器,高于1kV的额定电压称为高压电容器,由三相,三角形连接线制成,内部组件并联,每个并联组件独立的保险丝,通常使用高压电容器单相,内部组件并联。外壳焊接有密封的钢板,铁芯由串联和并联连接的电容器元件组成。电容器元件使用铝箔作为电极,并通过复合膜绝缘。电容器内衣绝缘油(矿物油或十二烷基苯等)用作浸渍介质。 (1)电容器元件由具有一定厚度和层数的固体电介质和铝箔元件制成。部落多个电容器元件并联和串联连接以形成电容器芯。在电压为10kV及以下的高压电容器中,保险丝与每个电容器元件串联连接,作为电容器的内部短路保护。当一个组件发生故障时,其他完好无损的组件会对其放电,从而使保险丝在几毫秒内迅速熔断,从而排除故障组件,从而使电容器可以继续正常工作。电容器的结构如图2所示。图2电容器元件的结构? (2)浸渍剂通常将电容器芯放置在浸渍剂中,以提高电容器元件的介电强度,改善局部放电特性和散热条件。浸渍剂通常是矿物油,氯化联苯,SF6气体等。 (3)外壳和外壳外壳通常由薄钢板焊接而成,表面涂有阻燃涂料,外壳盖与出口套管焊接在一起,箱壁的侧面与悬挂件焊接在一起。螺栓和接地螺栓。大容量集体电容器的盖子上还装有油枕或金属膨胀器和泄压阀,并且箱壁的侧面上设有片状散热器和压力型温度控制装置。端子从插座的陶瓷套管中引出。电容器模型的含义如下图所示。 ?功率电容器的作用? (1)串联电容器的作用? 1)增加线路端电压。串联连接的电容器使用其电容电抗xc补偿线路的电感电抗xl,以减少线路上的电压降,从而增加线路末端(受电端)的电压。通常,线路末端的最大电压可以增加10%。 〜20% 2)减少接收端的电压波动。当线路的受电端具有非常大的冲击负载时(例如电弧炉,电焊机,电轨等),串联电容器可以消除电压的急剧波动。这是因为串联电容器对线路电压降的补偿效果会随着负载通过电容器而变化。具有随负载变化的瞬时调整性能,可以自动保持负载端(受电端)的电压值。 3)提高线路传输能力。当电容器的补偿电抗xc插入到线路中时,线路的电压降和功率损耗减小,并且线路的传输容量相应地增加。 4)改善系统潮流分配。电容器在闭合网络中的某些线路上串联连接,这部分改变了线路电抗,从而使电流按照指定的线路流动,从而实现了经济的配电目的。 5)提高系统稳定性。将线路连接到电容器后,线路的传输容量会提高,这本身会提高系统的静态稳定性。当线路故障被部分切断时(例如,双回路被切断一次,但单相电路被一相切断),系统的等效电抗急剧增加。 ,并联的数量,暂时增加了电容电抗xc,从而减小了系统的总等效电抗,增加了传输极限功率(Pmax = U1U2 / xl-xc),从而提高了系统的动态稳定性。 (2)并联电容器的作用并联电容器与系统总线并联连接,类似于系统总线上的容性负载。它吸收系统的容性无功功率,等效于并联电容器向系统发送感性无功功率。 。因此,并联电容器可以为系统提供感性无功功率,系统运行的功率因数,并改善接收端总线的电压电平。同时,它减少了线路上感应无功功率的传输,降低了电压和功率损耗,从而提高了线路的传输能力。安装功率电容器?补偿安装的环境要求n电容器如下:1)电容器应安装在无腐蚀性气体,无蒸汽,无剧烈振动,冲击,爆炸,易燃等危险场所的地方。电容器的耐火等级不低于2级。2)室外电容器应避免阳光直射。 3)电容器室的环境温度应符合制造商规定的温度,一般设定为40°C。4)在电容器室中安装通风机时,应将出风口安装在电容器室的上端。电容器组。进排气风扇应安装在对角线位置。 5)电容器室可采用自然采光或人工采光,无需加热装置。 6)高压电容器室的门应向外打开。安装电容器的技术要求如下:1)为了节省安装面积,高压电容器可以分层安装在铁架上,但垂直层数不能超过三层,水平层数不能超过三层。层之间不应安装垫片。确保良好的散热。上,中和下三层电容器的安装位置必须相同,并且铭牌朝外。 2)装有高压电容器的铁架排成一排或两排,每排之间应有一个检查通道。过道的宽度不应小于1.5m。 3)高压电容器的铁框必须倒刺,最好将网孔堵塞3〜4cm2。 4)高压电容器壳体之间的距离应不小于10cm,低压电容器壳体之间的距离应不小于50mm。 5)在高压电容器室中,上下层之间的净距应不小于0.2m,下部电容器的底部与地面的距离应不小于0.3m。 6)每个电容器与母线的连接应使用单独的软线,请勿使用硬母线连接,以免在安装或操作过程中漏油或损坏瓷套管。 7)安装时,电路与地面的接触面应良好。由于电容器电路中的接触不良,可能会产生高频振荡电弧,从而导致电容器的工作场强增加并造成热损坏。 8)串联后在高电压等级的网络中运行低电压等级的电容器时,应通过增加等效于工作电压等级的措施来可靠地绝缘每个单元的外壳与地面之间的绝缘。 。 9)星形连接电容器后,用于更高的额定电压,电容器的中性点未接地。电容器的外壳应接地。 10)在安装电容器之前,应分配一次电容以使各相平衡,并且偏差不得超过总容量的5%。安装继电保护装置时,还应满足运行中平衡电流误差不超过继电保护工作电流的要求。 11)单个补偿电容器的接线应如下:对于直接启动或通过变阻器启动的感应电动机,可以将提高功率因数的电容器直接连接到电动机的输出端子。请勿在两者之间安装开关设备或保险丝。对于以星三角起动器启动的感应电动机,最好使用三个单相电容器,每个电容器直接并联连接到每个相绕组的两个端子上,以便电容器的接线始终连接到绕组。一致。 12)对于组补偿低压电容器,应将其连接在低压组总线电源开关的外部,以防止在关闭组总线开关时发生自励磁。 13)中央补偿式低压电容器组应设有开关,并应安装在主线开关的外部,而不是在低压母线上。 ?功率电容器的操作? (1)电容器的安全操作电容器应在额定电压下工作。如果暂时不可能,可以允许它在超过额定电压的5%的范围,当超过额定电压的1.1倍时,仅允许短期操作。但是,当延长输出线路的过电压状态时,请尝试消除这种情况。 ?电容器应保持在三相平衡的额定电流下。如果暂时不可能,则不允许长时间工作超过额定电流的1.3倍,以确保电容器的使用寿命。电容器组所在位置的环境温度不得超过40°C,24小时内的平均温度不得超过30°C,一年内的平均温度不得超过20°C。电容器外壳的温度不应超过60°C。如果发现上述现象,则应采用手动冷却,并在必要时从网络上断开电容器组的连接。 (2)电容器相关参数的监视1)温度的监视。在没有制造商规范的情况下,电容器的温度通常应为-40℃〜40℃,并在电容器外壳上粘贴温度显示蜡纸。工作期间电容器温度异常高的原因包括:工作电压过高(介电损耗大),谐波效应(电容电抗和小电流),闭合浪涌电流(频繁开关)以及散热条件恶化。 2)电压监控。应在额定电压下运行。还可以在1.05倍额定电压下运行,并且在1.1倍额定电压下不超过4小时。 3)电流监控。它应在额定电流下运行,并且还应允许在1.3倍额定电流下运行。电容器组的三相电流之差不应超过±5%。 (3)当功率因数低于0.85且电压低时,应关断电容器;当功率因数接近1且有趋势时,应在高电压时关断电容器。当发生以下故障之一时,应紧急退出:①连接点严重过热甚至熔化;②瓷套闪络放电;③外壳膨胀变形;④电容器组或放电装置发出异常声音;在打开功率电容器组之前,应使用兆欧表检查放电网络。连接和断开电容器组时,必须考虑以下几点:1)当母线(母线)上的电压超过额定电压最大允许值的1.1倍时,禁止将电容器组连接到电网。 2)除自动重复存取外,请勿在断开电网后1分钟内重新连接电容器组。 3)连接和断开电容器组时,请选择不会产生危险过电压的断路器,断路器的额定电流应不小于电容器组额定电流的1.3倍。 ?维修功率电容器? (1)操作电容器的注意事项1)通常情况下,在整个站断电时,应先断开电容器断路器,然后再断开每个输出断路器,恢复供电后,顺序颠倒。 2)发生事故时,必须在整个站断电后断开电容器断路器。 3)并联电容器组断路器跳闸后,不允许强行通电,保险丝烧断后,不允许在发现原因之前更换保险丝来供电。 4)并联电容器组禁止带电闭合,当再次闭合时,必须在打开3分钟后进行。 5)不允许使用手动操作装置将带有并联电阻的断路器闭合。 6)高压电容器组的裸露导电部分应覆盖网孔。进行外部检查时,禁止在运行期间打开电容器组的模块。 7)禁止在任何额定电压下带电闭合电容器组。每次断开连接后,应在短路三分钟后(即放电后的一小段时间)再次将其关闭。 8)当电容器没有电压时,请更换电容器的保险丝。因此,请对电容器b进行放电在继续之前。 (2)故障排除1)在电容器中注入燃料或着火时,请立即断开电源,并使用沙子或干式灭火器灭火。 2)电容器的断路器跳闸,保险丝未烧断。电容器放电3分钟后,检查断路器,电流互感器,电源线和电容器的外部条件。如果未发现异常,则可能是由于外部故障或电压引起的,由于波动,您可以测试投资,否则应进一步进行全面的开机测试以进行保护。 3)电容器的保险丝烧断时,应向值班调度员报告。征得同意后,切断电源并给电容器放电,然后进行外部检查,例如,套筒外部是否有闪络,外壳是否变形,漏油之间是否存在短路接地设备,然后使用振动器测量电极与地面之间的绝缘电阻。如果未发现故障,则可以更换保险丝并投入使用。如果在通电后保险丝烧断,则应取出故障电容器。 4)要处理发生故障的电容器,请先断开电容器的断路器,然后断开断路器两侧的隔离开关。由于电容器组是由放电电阻放电的,因此有些残余电荷可能暂时不会放电,因此仍应进行人工放电。放电时,首先连接接地线的接地端子,然后用接地棒多次对电容器放电,直到没有放电火花或声音。但是,在接触故障电容器之前,还应戴上绝缘手套,用短路线将故障电容器的两端短路,然后手动将其卸下并更换。 3)电容器日常检查的主要项目:1)监测工作电压,电流,温度; 2)壳体内是否有膨胀或漏油;辅助设备是否齐全。 3)内部是否有异常声音。 4)保险丝是否烧断,放电装置是否良好。 5)接点处是否有热量和小的火花放电。 6)外壳是否干净完整,是否有裂纹,飞弧现象。 7)导线连接处是否有松动,断线或断线,母线是否烧伤或过热。 8)室内通风和机箱的接地线是否良好。 9)电容器组继电保护动作状态。专业开发生产高压电气测试设备及各种仪器仪表! 24小时为您服务: