0592-5786507

新闻分类

行业资讯
行业资讯
网站首页 行业资讯

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中使用的电容器。由中间的绝缘介质隔开的任意两根金属导体形成电容器。电容器电容的大小取决于其几何尺寸和两个电极板之间绝缘介质的特性。当电容器在交流电压下使用时,电容器的容量通常由其无功功率表示,单位是用尽或用尽。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功率补偿装置,在线路上并联连接,其主要作用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,并且经常用于高压系统。 ?功率电容器的分类?根据安装方法的不同,功率电容器可分为室内和室外两种,根据其额定工作电压,可分为低压和高压两种;低压并联电容器除外;其余为单相,按外壳材料可分为金属外壳,瓷绝缘外壳,胶木管外壳等。按用途可分为以下8种:1)并联电容器。以前称为相移电容器。它主要用于补偿电力系统中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。它与工频高压输配电线路串联,以补偿线路的分布电感,提高系统的静态和动态稳定性,提高线路的电压质量,延长输电距离,增加输电容量。 3)耦合电容。它主要用于高压通信,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。最初称为均压电容器。并联连接起到使超高压断路器的断裂均匀化的作用,从而使断裂之间的电压在断裂过程中和断开时均匀,并且可以改善断路器的灭弧特性,并提高断路器的灭弧性能。提高分断能力。 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环路电压或频率的特性。 6)脉冲电容器。它主要起储能的作用,并被用作基本的储能元件,例如脉冲电压发生器,脉冲电流发生器,断路器测试的振荡电路。 7)直流和滤波电容器。用于高压直流装置和高压整流滤波装置。 ? 8)标准电容器。它在工频高压测量介电损耗电路中用作标准电容器或用于测量高压的分压器。功率电容器的结构?功率电容器的基本结构包括:电容元件,浸渍剂,紧固件,导线,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,三角形连接线组成,内部组件并联,每个并联组件都有独立的保险丝,高压电容器为通常制成单相,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,并用复合膜绝缘。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)电容性元件用固体介质和一定厚度和层数的铝箔电极卷制而成。几个电容元件并联并串联以形成电容器芯。在电压为10 kV及以下的高压电容器中,保险丝串联在每个电容元件上,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,从而导致保险丝在数毫秒内迅速熔断,从而排除故障组件,从而使电容器可以继续正常工作。电容性元件的结构如图2所示。电容元件的结构? (2)浸渍剂通常将电容器芯放置在浸渍剂中,以提高电容元件的介电强度,改善局部放电特性和散热条件。浸渍剂一般包括矿物油,氯化联苯,SF6气体等。(3)外壳和外壳通常用薄钢板焊接,表面涂有阻燃涂料,出口外壳焊接在外壳盖上,箱体的侧壁焊接有悬挂的攀登和接地螺栓。大容量集体电容器的箱盖上还设有油枕或金属膨胀器和泄压阀,箱的侧壁上设有片状散热器和压力型温度控制装置。连接端子从出口瓷套管引出。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xl,从而减小了线路的压降,从而增加了线路末端(受电端)的电压。通常,线路末端的电压可以增加高达10%〜20%。 2)减少接收端的电压波动。当线路终止于变化很大的冲击负载(例如电弧炉,焊接机,电轨等)时,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中电压降的补偿效果随通过电容器的负载而变化,并且具有随负载的变化而即时调节的性能,从而可以自动保持负载处的电压值端(受电端)。 3)提高线路传输能力。由于该线路与电容器的补偿电抗xc连接,因此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。在封闭网络中,一些电容器串联连接在某些线路上,这部分地改变了线路电抗,并使电流按照指定的线路流动,从而达到了经济分配电力的目的。 5)提高系统稳定性。将线路插入电容器后,线路的传输容量得到了提高,这本身就提高了系统的静态稳定性。当线路故障被部分切断时(例如,双回路切断一次,而单相回路切断一个相),系统等效电抗急剧增加。这时,串联电容器被强制补偿,即,电容器串在短时间内被强制改变。 1.并联的数量,暂时增加电容电抗xc,减少系统的总等效电抗,增加传输的极限功率(Pmax = U1U2 / xl-xc),从而提高系统的动态稳定性。 (2)并联电容器的作用并联电容器在系统总线上并联连接,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,这等效于并联电容器发送给系统的感性无功功率。 。因此,并联电容器可以向系统提供感应无功功率,系统运行的功率因数,提高接收端总线的电压水平,同时减少感应无功功率在系统上的传输。线路,降低电压和功率损耗,从而提高传输线的传输容量。功率电容器的安装?安装补偿电容器的环境要求如下:1)电容器应安装在无腐蚀性气体,无蒸汽,无剧烈振动,撞击,爆炸,可燃性等危险的场所。少于第二类。 2)安装在室外的电容器应防止阳光直射。 3)电容器室的环境温度应符合制造商规定的温度,通常为40°C。4)在电容器室中安装风扇时,应在电容器组的上端安装出风口。进气和排气风扇应对角安装。 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)为了节省安装空间,高压电容器可以分层安装在铁架上,但垂直放置的层数不能超过三层,并且在层之间不应安装水平的层状垫片,以确保良好的散热。上,中,下三层电容器的安装位置应一致,且品牌名称应朝外。 2)安装高压电容器的铁架排成一排或两排,检查行人间应留在行间,走道的宽度应不小于1.5m。 3)高压电容器组的铁架必须被堵住。最好将网孔堵住3〜4cm2。 4)高压电容器的壳体之间的距离一般应不小于10cm,低压电容器的壳体之间的距离应不小于50mm。 5)在高压电容器室内,上下两层之间的净距应不小于0.2m,下层电容器的底部与地面之间的净距应不小于0.3m。 6)每个电容器与母线之间的接线应为单独的软线,并且不应使用硬母线连接方法,以免在安装或操作过程中漏油或因瓷套管上的应力造成损坏。 7)安装时,电路与接地部分的接触面应良好。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电场强度增加和热量损坏。 8)在低电压等级的电容器串联连接并在高电压等级的网络中工作时,在每个单元的外壳和地面之间,应安装诸如与工作电压等级等效的绝缘子的措施。确保可靠的绝缘。 9)星形连接电容器后,可使用较高的额定电压,并且中性点不接地时,电容器外壳应接地。 10)在安装电容器之前,应分配一次电容以平衡各相,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)应当单独补偿电容器的接线:对于直接启动或通过压敏电阻启动的感应电动机,功率因数改善电容器可以直接连接到电动机的输出端子,并且不应使用任何开关设备或保险丝。安装在两者之间。对于以星形三角形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,因此电容器接线始终与绕组连接同相一致。 ? 12)对于组补偿低压电容器,应将其连接到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现象。 13)集中补偿的低压电容器组应有特殊要求设计并安装在主线开关的外部,而不是低压总线上。 ?功率电容器的操作? (1)电容器的安全使用电容器应在额定电压下使用。如果暂时不可能,则可以在超过额定电压5%的范围内运行,当超过额定电压的1.1倍时,则仅允许短期运行。但是,当插座长时间处于过电压状态时,请尝试消除这种情况。 ?电容器应在三相平衡额定电流下运行。如果暂时不可能,则不允许长时间以超过额定电流1.3倍的电流工作,以确保电容器的使用寿命。设备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。电容器外壳不应超过60℃。如果发现以上现象,则应使用人工冷却,如有必要,请断开电容器组与网络的连接。 (2)电容器相关参数的监视1)温度的监视。在没有制造商规定的情况下,电容器的温度通常应为-40℃〜40℃,在电容器外壳上粘贴温度显示蜡。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),谐波的影响(小电容和大电流),闭合浪涌电流(频繁开关)以及散热条件恶化。 2)电压监控。它应在额定电压下运行,并且还应允许在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)电容器的输入和撤除当功率因数低于0.85且电压低时,应输入电容器;当功率因数接近1且有导通趋势时,应在电容器的输出时撤除电压。电压高。当出现以下故障之一时,应紧急排除:①连接点严重过热甚至熔化;②瓷套的飞弧放电;③外壳的膨胀变形;④电容器组的声音或放电装置异常,在连接功率电容器组之前,应使用兆欧表检查放电网络。打开和关闭电容器组时,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源上网格。 2)除自动重复存取外,不得在断开电网后1分钟内重新连接电容器组。 3)打开和关闭电容器组时,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低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,然后再断开各出口断路器,恢复供电后,顺序颠倒。 2)发生事故时,必须在整个站的电源故障后断开电容器的断路器。 3)并联电容器组的断路器跳闸后,不允许强力输电,保险丝烧断后,不允许在发现原因前更换保险丝进行输电。 4)对于并联电容器组,禁止带电闭合,再次闭合时,必须在断开后3分钟内执行。 5)配备并联电阻的断路器不允许使用手动操作机构闭合。 6)高压电容器组的裸露导电部分应覆盖网孔。在外部检查期间,禁止打开电容器组的屏蔽d运作。 7)禁止将带额定电压的电容器组带电合上。每次断开后,应在短路三分钟后(即放电后的一小段时间)重新闭合。 8)当电容器没有电压时,请更换电容器的保险丝。因此,应在继续操作之前对电容器放电。 (2)故障排除1)电容器上喷油或爆炸着火时,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,但保险丝未烧断。电容器放电3分钟后,请检查断路器,电流互感器,电源线和电容器的外部条件。如果未发现异常,可能是由于外部故障或电压引起的,请尝试一下,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后,请向值班调度员报告。获得同意后,请切断电源并给电容器放电,然后进行外部检查。用振动筛检查两极与地面之间的绝缘电阻,以及接地装置是否短路。如果未发现故障迹象,则可以更换保险丝以继续操作。如果保险丝在输电后熔断,则应取出故障电容器。 4)为处理电容器故障,应首先断开电容器的断路器,并断开断路器两侧的隔离开关。在电容器组通过放电电阻器放电后,一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,请先连接接地线的接地端子,然后使用接地棒多次对电容器放电,直到没有放电火花和放电声为止。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,然后手动拆卸和更换。 3)电容器日常检查的主要项目1)监视工作电压,电流,温度; 2)外壳是否肿胀,漏油,辅助设备是否齐全。 3)里面有异常声音吗? 4)保险丝是否烧断,放电装置是否良好。 5)所有接点处是否有热量和小的火花放电。 6)外壳是否干净,完整,是否有裂纹或飞弧。 7)导线连接处是否有松动,脱落或断开,母线各处是否有烧伤或过热现象。 8)室内通风和机箱的接地线是否良好。 9)电容器组继电保护的动作。专业开发生产高压电气测试设备及各种仪器仪表!为您服务24小时: