前言：中文期刊網(wǎng)精心挑選了電力電容器范文供你參考和學(xué)習(xí)，希望我們的參考范文能激發(fā)你的文章創(chuàng)作靈感，歡迎閱讀。

電力電容器范文1

【關(guān)鍵詞】電力；電容器；保護(hù)技術(shù)

電力中電容器一直是電力系統(tǒng)中的核心組成部分，它在電力系統(tǒng)與電力設(shè)備中被廣泛的應(yīng)用，而且在均壓、穩(wěn)壓、降低線路系統(tǒng)損耗以及提高電力系統(tǒng)功率因數(shù)等方面有良好的表現(xiàn)性能，同時在工廠、居民區(qū)、市政設(shè)施、交通設(shè)施等電力系統(tǒng)的配電系統(tǒng)中都有著巨大的作用。另一方面，電容器又是非常容易受損，對安裝于維護(hù)有著較高要求的電力設(shè)備，其回路中若存在任何細(xì)微的非正常接觸，均可能激發(fā)高頻振蕩電弧，同時電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中電流與電壓均會對電力電容器產(chǎn)生不同程度的影響，因而電力電容器的保護(hù)對于其自身功效和壽命的穩(wěn)定乃至整個電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著十分重要的意義，關(guān)于電力電容器的保護(hù)技術(shù)，我們可從電流與電壓兩個方面切入進(jìn)行分析。

1 電流保護(hù)

電容器組的電流保護(hù)主要包含了過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)兩個方面，裝設(shè)過電流保護(hù)的目的主要是保護(hù)電容器組的引線、套管的短路故障，也可作為電容器組內(nèi)部故障的后備保護(hù)。過電流保護(hù)接在電容器組斷路器回路電流互感器二次側(cè)。通常非為速斷和過流兩段，速斷段的動作電流按在最小運(yùn)行方式下引線相間短路，保護(hù)靈敏度大于2來整定。當(dāng)電容器組引接母線、電流互感器、放電電壓互感器、串聯(lián)電抗器等回路發(fā)生相間短路，或者電容器組本身內(nèi)部元件全部或者部分被擊穿形成相間短路時，電容器系統(tǒng)內(nèi)部會產(chǎn)生很大的短路電流，為了防止此種情況對電力電容器造成不可逆轉(zhuǎn)性破壞，應(yīng)該在系統(tǒng)內(nèi)裝設(shè)速斷和過電流（定時限或者反時限）保護(hù)。

“電流速斷保護(hù)的動作電流按在最小運(yùn)行方式下引線相間短路”，按保護(hù)靈敏度大于2 來整定，利用動作時帶有 0.1～0.2s 的延時來躲過電容器的充電涌流，進(jìn)而對電力電容系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，其通常以在三相電容器端在最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時，保護(hù)具有足夠靈敏度來整定動作電流為標(biāo)準(zhǔn)。除速斷保護(hù)之外，電容器的過電流保護(hù)是速斷保護(hù)的后備，同時兼做電容器組的過負(fù)荷保護(hù)，其動作電流應(yīng)該考慮以下三點(diǎn)：①電容器組的電容有±10%的偏差，使負(fù)荷電流增大；②電容器長期工作環(huán)境電流為額定電流的1.3倍；③合閘涌流沖擊下不發(fā)生誤動。另一方面，電容器過電流保護(hù)最好采用反時限特性，并與電容器的過電保護(hù)相配合，建議兩段電流保護(hù)均采用三相式接線以獲得較高的靈敏度。

2 低電壓保護(hù)

在電力電容器正常運(yùn)行的過程中若發(fā)生突然斷電或者失去電壓，可能對電容器系統(tǒng)造成兩種不良后續(xù)反應(yīng)，進(jìn)而對電容器系統(tǒng)造成破壞。例如，當(dāng)“電力系統(tǒng)斷電后供電恢復(fù)，電容器若未能及時切除，則可能造成變壓器帶電容器合閘，產(chǎn)生諧振過電壓，從而造成變壓器或者電容器的損壞”。除此之外，電路系統(tǒng)在停電后恢復(fù)供電的初期，變壓器還未完全帶負(fù)荷運(yùn)行，母線電壓較高，這也可能引起電容器產(chǎn)生過電壓，所以從種種情況來看，電力電容器應(yīng)該裝設(shè)低電壓保護(hù)。

一般情況下，電力電容器低電壓保護(hù)的動作電壓可以取值為Uop=（0.5～0.6）Un/nbv其中，Un 表示系統(tǒng)額定電壓，nbv表示電壓互感器變比。當(dāng) Uop 取值在 0.5Un/nb及以下時，互感器二次一相熔絲熔斷也不會使低電壓保護(hù)誤動作，為避免同級電壓出現(xiàn)短路時低電壓保護(hù)誤切電容機(jī)組，應(yīng)以時限躲過。

3 過電壓保護(hù)

“過電壓保護(hù)是通過電壓繼電器來反映外部工頻電壓升高的，電壓繼電器可以接在放電線圈或放電用電壓互感器的二次側(cè)。在同一母線上同時接有幾組電容器時，電壓繼電器也可以接在母線電壓互感器二次側(cè)，幾組電容器共用一套過電壓保護(hù)”。對系統(tǒng)產(chǎn)生的過電壓，只考慮對稱過電壓，要求電容器的過電壓保護(hù)返回系數(shù)不低于 0.98。目前在我國的電力系統(tǒng)中已經(jīng)廣泛采用微機(jī)保護(hù)技術(shù)，其返回系數(shù)基本都能符合這一要求。過電壓元件的整定范圍為 1.1～1.3倍額定電壓，同時動作時間應(yīng)小于電容器允許的過電壓時間。按照我國國標(biāo)的強(qiáng)制規(guī)范，容器工頻過電壓以及其相應(yīng)的允許運(yùn)行時間如表1所示。

4 不平衡保護(hù)技術(shù)

在一組電容器中，由于故障切除或者一部分電容器發(fā)生短路后，剩余的電容器承受的電壓大小和電容器組的接線方式、每組并聯(lián)的臺數(shù)、串聯(lián)的段數(shù)等因素有關(guān)。內(nèi)過電壓保護(hù)的接線方式很多，磚石內(nèi)過電壓保護(hù)的目的是防止電容器組中因個別電容器故障切除后，健全電容器上的電壓查過額定電壓的1.1倍，如不及時處理這一情況并斷開電容器組，就會造成其他電容器的損壞，對系統(tǒng)產(chǎn)生進(jìn)一步的危害。

在一組電容器的各串聯(lián)段上裝設(shè)電壓互感器，可以監(jiān)視電容器兩端出現(xiàn)的工頻過電壓，但這通常需要多臺電壓互感器和電壓繼電器，使過電壓保護(hù)系統(tǒng)趨于復(fù)雜，且成本升高，因而在實(shí)際中通常采用不平衡保護(hù)技術(shù)代替。這一技術(shù)的原理是檢測一組電容器中正常部分與受損部分之間在電流和電壓等指標(biāo)方面的差異，將這種差異作為保護(hù)的動作量，其數(shù)值大于整定值時，保護(hù)動作自動切除故障電容器組。

電容器組的接線方式不同，構(gòu)成不平衡保護(hù)的方式也不相同，其中主要有零序電流保護(hù)、零序電壓保護(hù)和差壓保護(hù)。在線路正常運(yùn)行情況下或者接地系統(tǒng)無故障時，三相電流或電壓的向量和為零或者只有很小的不平衡電流；而當(dāng)線路運(yùn)行不正常或者接地系統(tǒng)發(fā)生故障時，零序電流和零序電壓二次回路將出現(xiàn)較大電流和電壓，使保護(hù)裝置動作并發(fā)出信號或切除故障回路。

目前在城市電路系統(tǒng)或者主網(wǎng)變電站中，大部分采用的不平衡電壓保護(hù)，是將電容器組的三相電壓互感器二次頭尾相接（A 相非極性端連接B相極性端，B相非極性端連接C相極性端），并從A相極性端和C相非極性端引出二次線形成差電壓回路，將此電壓接入保護(hù)裝置來判別，使之動作并發(fā)出信號或者切除故障回路。

不平衡保護(hù)技術(shù)的要點(diǎn)包括了八個方面：①與熔斷器保護(hù)相配合，這樣可以保證在整組電容器切除之前故障電容器便已被檢出并切除，保證電容器系統(tǒng)的正常運(yùn)行；②不平衡保護(hù)技術(shù)應(yīng)具備相當(dāng)?shù)撵`敏度，當(dāng)由于單臺電容器的切除引起剩余電容器的過電壓低于5%時，應(yīng)發(fā)出信號，而過電壓超過額定電壓1.1 倍時，則應(yīng)跳閘和閉鎖。③不平衡保護(hù)的動作延時要較短，以便減小由于電容器內(nèi)部燃弧型故障造成的損壞，防止剩余電容器的過電壓時間超過允許的限度。該延時應(yīng)該足夠短，以防止在單相或者斷相故障時不平衡保護(hù)中的電流互感器或電壓互感器以及保護(hù)繼電器等設(shè)備受到過電壓的損害。④不平衡保護(hù)的動作時間要選擇恰當(dāng)，防止在出現(xiàn)涌流、外電路發(fā)生接地故障、雷擊、臨近設(shè)備的投切、斷路器三相合閘不同步等情況下出現(xiàn)的短時間不平衡，造成不平衡保護(hù)誤動作，一般情況下，電容器組的不平衡保護(hù)可以采用0.5s 的延時。⑤不平衡保護(hù)回路應(yīng)該加設(shè)諧波濾過器，限制諧波電壓的影響，而對于電容器組中性點(diǎn)可能出現(xiàn)的暫態(tài)過電壓也應(yīng)該采取保護(hù)措施。⑥不平衡保護(hù)應(yīng)具有閉鎖功能，動作跳閘的同時，應(yīng)閉鎖電容器組的自動投入，防止將故障的電容器組再次投入使用。⑦不平衡保護(hù)的動作值應(yīng)大于由于系統(tǒng)和電容器公差引起的固有不平衡。⑧所有中性點(diǎn)不平衡檢測接線，都應(yīng)檢測三相電壓和電流的不平衡，以保證在每相中失去相同數(shù)量的電容器產(chǎn)生的過電壓都能檢測出來，此外，由于不平衡檢測不能反應(yīng)高壓系統(tǒng)產(chǎn)生的過電壓，因而不平衡保護(hù)系統(tǒng)必須要能承受系統(tǒng)高過電壓。

5 結(jié)語

電力電容器作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分，雖然目前我國的電容保護(hù)技術(shù)還落后于西方發(fā)達(dá)國家，但只要我們積極探索與創(chuàng)新，以電流和電壓保護(hù)為兩個基準(zhǔn)出發(fā)點(diǎn)，以不平衡保護(hù)等新技術(shù)作為引導(dǎo)，相信電力電容器的保護(hù)技術(shù)一定可以邁上更高的發(fā)展平臺。

【參考文獻(xiàn)】

[1]宋德萱.電容系統(tǒng)保護(hù)綜述[M].上海同濟(jì)大學(xué)出版社，2006.

[2]涂全波.現(xiàn)代線路保護(hù)實(shí)踐教程[M].成都電子科技大學(xué)出版社，2003.

電力電容器范文2

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 電力電容器 安裝維護(hù)

中圖分類號： F407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

Abstract: in the power system, electric motors and other coil device used a lot, this kind of equipment except from the line made a part of the current work, but also from the line consumed part of inactive inductor current, which makes the line current to the extra increase the number.

Key words: power capacitor installation and maintenance

一、電力系統(tǒng)安裝電力電容器原因

電力系統(tǒng)中，電動機(jī)及其他有線圈的設(shè)備用的很多，這類設(shè)備除從線路中取得一部分電流作功外，還要從線路上消耗一部分不作功的電感電流，這就使得線路上的電流要額外的加大一些。功率因數(shù)就是衡量這一部分不作功的電感電流的，當(dāng)電感電流為零時，功率因數(shù)等于1；當(dāng)電感電流所占比例逐漸增大時，功率因數(shù)逐漸下降。顯然，功率因數(shù)越低，線路額外負(fù)擔(dān)越大，發(fā)電機(jī)、電力變壓器及配電裝置的額外負(fù)擔(dān)也較大，這除了降低線路及電力設(shè)備的利用率外，還會增加線路上的功率損耗、增大電壓損失、降低供電質(zhì)量。為此應(yīng)當(dāng)提高功率因數(shù)。提高功率因數(shù)最方便的方法是并聯(lián)電容器，產(chǎn)生電容電流抵消電感電流，將不作功的所謂無功電流減小到一定的范圍以內(nèi)，補(bǔ)償電力系統(tǒng)感性負(fù)荷無功功率,以提高功率因數(shù),改善電壓質(zhì)量,降低線路損耗。安裝電力電容器組來進(jìn)行無功功率補(bǔ)償,這是一種實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的方法。而采用無功補(bǔ)償,具有減少設(shè)計(jì)容量;減少投資;增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例,降低線損,改善電壓質(zhì)量,穩(wěn)定設(shè)備運(yùn)行;可提高低壓電網(wǎng)和用電設(shè)備的功率因素,降低電能損耗和節(jié)能;減少用戶電費(fèi)支出;可滿足電力系統(tǒng)對無功補(bǔ)償?shù)臋z測要求,消除因?yàn)楣β室蛩剡^低而產(chǎn)生的被處罰等優(yōu)點(diǎn)。

二、電容補(bǔ)償裝置安裝

1、電容補(bǔ)償裝置安裝地點(diǎn)的選擇，電容器室技術(shù)要求的確定及整個補(bǔ)償裝置安裝質(zhì)量的優(yōu)劣，對安全運(yùn)行與使用壽命影響很大，因其絕緣介質(zhì)為液體，要求安裝地點(diǎn)無腐蝕氣體，保持良好通風(fēng)的地點(diǎn)，相對濕度不大于80%，溫度不低于-35度，無爆炸或易燃的危險。

2、額定電壓在1千伏以上應(yīng)單獨(dú)設(shè)置電容器室，1千伏以下的電容器可設(shè)置在低壓室內(nèi)，補(bǔ)償用電力電容器或者安裝在高壓邊，或者安裝在低壓邊；可集中安裝，也可以分散安裝。從效果來說，低壓補(bǔ)償比高壓補(bǔ)償好，分散補(bǔ)償比集中補(bǔ)償好；從安裝成本及管理來說，高壓補(bǔ)償比低壓補(bǔ)償好，集中補(bǔ)償比分散補(bǔ)償好。低壓集中補(bǔ)償是指將低壓電容器通過低壓開關(guān)接在配電變壓器低壓母線側(cè),以無功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置,根據(jù)低壓母線上的無功符合而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進(jìn)行,做不到平滑的調(diào)節(jié)。低壓補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn):接線簡單、運(yùn)行維護(hù)工作量小,使無功就地平衡,從而提高配變利用率,降低網(wǎng)損,具有較高的經(jīng)濟(jì)性,是目前無功補(bǔ)償中常用的手段之一。

3、電容器也可裝設(shè)于用戶總配電室低壓母線,適用于負(fù)荷較集中、離配電母線較近、補(bǔ)償容量較大的場所,用戶本身又有一定的高壓負(fù)荷時,可減少對電力系統(tǒng)無功的消耗并起到一定的補(bǔ)償作用。其優(yōu)點(diǎn)是易于實(shí)行自動投切,可合理地提高用戶的功率因素,利用率高,投資較少,便于維護(hù),調(diào)節(jié)方便可避免過補(bǔ),改善電壓質(zhì)量。

4、電容器室應(yīng)符合防火要求，不用易燃材料，耐火等級不應(yīng)低于二級。油量300kg以上的高壓電容器應(yīng)安裝在獨(dú)立防爆室內(nèi)，油量300kg以下高低壓電容器根據(jù)油量多少安裝在有防爆墻的間隔內(nèi)或有隔板的間隔內(nèi)。

5、高壓電容器組和總?cè)萘?0kvar及以上的低壓電容器組，每相應(yīng)裝電流表，總?cè)萘?0kvar及以上的低壓電容器組，每相應(yīng)裝電壓表，電容器外殼和鋼架均采取接地。

三、電容器投退

1、根據(jù)線路上功率因數(shù)的高低和電壓的高低投入或退出，當(dāng)功率因數(shù)低于0.9、電壓偏低時應(yīng)投入電容器組，當(dāng)功率因數(shù)趨近于1且有超前趨勢、電壓偏高時應(yīng)退出電容器組。

2、發(fā)生故障時，電容器組應(yīng)緊急退出運(yùn)行，如：外殼變形嚴(yán)重或爆炸、起火冒煙，有放電點(diǎn)，異常噪音大，連接部位嚴(yán)重過熱溶化等。

3、正常情況下全站停電操作時，先斷電容器的開關(guān)，后斷各路出線的開關(guān)，送電時先合各路出線的開關(guān)，后合電容器的開關(guān)，

4、全站事故停電后，先斷開電容器的開關(guān)。

5、電容器斷路器跳閘后不應(yīng)立即送電、保險熔斷，應(yīng)查明原因處理完畢后送電，并監(jiān)視運(yùn)行。

6、無論高、低壓電容器，不準(zhǔn)帶有電荷合閘，因?yàn)槿绻祥l瞬間電壓極性正好和電容器上殘留電荷的極性相反，那么兩電壓相加將在回路上產(chǎn)生很大的沖擊電流，易引起爆炸。所以為防止產(chǎn)生大電流沖擊造成事故，重新合閘以前至少放電三分鐘。

7、檢修電容器時，斷開電源后，本身有放電裝置的，檢修工作人員工作前，應(yīng)該人工放電。確保安全。

四、電力電容器運(yùn)行及監(jiān)護(hù)

1、電容器的正常運(yùn)行狀態(tài)是指在額定條件下，在額定參數(shù)允許的范圍內(nèi)，電容器能連續(xù)運(yùn)行，且無任何異常現(xiàn)象。

2、并聯(lián)電容器裝置應(yīng)在額定電壓下運(yùn)行，一般不宜超過額定電壓的1.05倍，最高運(yùn)行電壓不用超過額定電壓的1.1倍。母線超過1.1倍額定電壓時，電容器應(yīng)停用。

3、正常運(yùn)行的電容器應(yīng)在額定電流下運(yùn)行，最大運(yùn)行電流不得超過額定電流的1.3倍，三相電流差不超過5%

4、電容器正常運(yùn)行時，其周圍額定環(huán)境溫度為＋40℃～－25℃，電容器周圍的環(huán)境溫度不可太高，也不可太低。如果環(huán)境溫度太高，電容器工作時所產(chǎn)生的熱量就散不出去；而如果環(huán)境溫度太低，電容器內(nèi)的油就可能會凍結(jié)，容易電擊穿。電容器工作時，其內(nèi)部介質(zhì)的溫度應(yīng)低于65℃，最高不得超過70℃，否則會引起熱擊穿，或是引起鼓肚現(xiàn)象。電容器的工作環(huán)境溫度一般以40℃為上限，電容器外殼的溫度是在介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度之間，一般為50～60℃。如果室溫上升到40℃以上，這時候就應(yīng)采取通風(fēng)降溫措施，現(xiàn)在很多大型工廠有安裝空調(diào)進(jìn)行降溫，否則應(yīng)立即切除電容器。

五、電容器保護(hù)

1、電容器裝置內(nèi)部或引出線路短路，根據(jù)容量采用熔斷器保護(hù)。

2、內(nèi)部未裝熔絲高壓10KV電力電容器應(yīng)按臺裝熔絲保護(hù)，其熔斷電流按電容器額定電流的1.5-2倍選擇，高壓電容器宜采用平衡電流保護(hù)或瞬動的過電流保護(hù)。

3、低壓采用熔斷器保護(hù)，單臺按電容器額定電流的1.5-2.5倍選擇熔斷器額定電流，多臺按電容器額定電流之和的1.3-1.8倍選擇熔斷器額定電流。

4、高壓電容器組總?cè)萘?00kvar以上時，應(yīng)采用真空斷路器或其他斷路器保護(hù)和控制。

5、低壓電容器組總?cè)萘坎怀^100kvar時，可用交流接觸器、刀開關(guān)、熔斷器或刀熔開關(guān)保護(hù)和控制，總?cè)萘?00kvar以上時，應(yīng)采用低壓斷路器保護(hù)和控制。

六、電容器故障判斷及處理

1、電容器輕微滲油時，將此處打磨除銹、補(bǔ)焊刷漆修復(fù)，嚴(yán)重應(yīng)更換。

2、由于套管臟污或本身缺陷造成閃絡(luò)放電，應(yīng)停電清掃，套管本身損壞要更換。

3、電容器內(nèi)部異常聲響嚴(yán)重時，立即停電更換合格電容器。

4、當(dāng)電容器熔絲熔斷，查明原因，更換相應(yīng)熔絲后投運(yùn)。

5、如發(fā)生電容器爆炸事故，將會造成巨大損失，因此要加強(qiáng)對電容器定期清掃、巡檢，注意使電壓、電流和環(huán)境溫度不得超過廠家規(guī)定范圍，發(fā)現(xiàn)故障及時處理。

從以上可以看出，電力電容器具有無功補(bǔ)償原理簡單、安裝方便、投資小,有功損耗小,運(yùn)行維護(hù)簡便、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。因此,在當(dāng)前,隨著電力負(fù)荷的增加,要想提高電網(wǎng)系統(tǒng)的利用率,無功補(bǔ)償技術(shù)是提高電網(wǎng)供電能力、減少電壓損失和降低網(wǎng)損的一種有效措施，通過采用補(bǔ)償電容器進(jìn)行合理的補(bǔ)償,是能夠提高供電質(zhì)量并取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益的。

參考文獻(xiàn)：

青島勞動局編《電工安全作業(yè)技術(shù)》

電力電容器范文3

1概述

20世紀(jì)60年代后期，隨著聚丙烯電工薄膜的出現(xiàn)，電力電容器很快地從全紙介質(zhì)經(jīng)過紙膜復(fù)合介質(zhì)向全膜介質(zhì)發(fā)展，產(chǎn)生了全膜電力電容器。歐美發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)80年代初就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全膜化，而當(dāng)時我國才開始進(jìn)行全膜電容器研究。20世紀(jì)80年代中后期，我國的主要電容器生產(chǎn)企業(yè)（桂林電力電容器廠、西安電力電容器廠、上海電機(jī)廠電容器分廠）分別從美國通用電氣公司（GE）、愛迪生公司和西屋公司引進(jìn)了全膜電容器制造技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備，經(jīng)過消化吸收和改進(jìn)，我國在20世紀(jì)90年代中期也實(shí)現(xiàn)了全膜化。全膜電容器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①擊穿場強(qiáng)高（平均值達(dá)240MV／m），局部放電電壓高，絕緣裕度大；

②介質(zhì)損耗低（平均水平為0．03％），消耗有功少，發(fā)熱少，節(jié)能，而且運(yùn)行溫升低，產(chǎn)品壽命長；

③比特性好（平均為0．2kg／kvar），重量輕，體積小；④運(yùn)行安全可靠。由于薄膜一旦擊穿，擊穿點(diǎn)可靠短路，避免發(fā)生由于紙介質(zhì)擊穿碳化造成擊穿點(diǎn)接觸不良而反復(fù)放電造成電容器爆裂的嚴(yán)重故障。由于全膜電容器的顯著特點(diǎn)，因此，一出現(xiàn)就得到了的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品也得到了不斷的發(fā)展。目前，先進(jìn)國家的全膜電容器的設(shè)計(jì)場強(qiáng)已達(dá)到了80MV／m，比特性已達(dá)到了0．1kg／kvar。我國的制造企業(yè)也正在努力研究、提高全膜電容器的技術(shù)水平。本文就主要影響全膜電容器技術(shù)水平的三個主要因素，介質(zhì)材料、結(jié)構(gòu)、工藝進(jìn)行簡要分析。

2介質(zhì)材料

全膜電容器的固體介質(zhì)材料是聚丙烯薄膜，液體介質(zhì)材料是芳香烴類的混合油，目前大多數(shù)企業(yè)使用芐基甲苯、苯基乙苯基乙烷，也有少數(shù)企業(yè)用二芳基乙烷。

2．1聚丙烯薄膜

聚丙烯薄膜最早由GE公司在20世紀(jì)70年代初應(yīng)用在電容器上，而且GE公司首創(chuàng)了電力電容器用聚丙烯薄膜生產(chǎn)技術(shù)（管膜法）。此后，西歐出現(xiàn)了平膜法生產(chǎn)技術(shù)。目前，我國引進(jìn)了10多條管膜法和平膜法生產(chǎn)線，可以生產(chǎn)粗化膜（單面粗化和雙面粗化）和光膜（主要用于自愈式電容器），薄膜厚度最小可達(dá)4μm，全膜電容器所用的膜厚通常在10μm以上。經(jīng)過20多年的發(fā)展，國產(chǎn)的聚丙烯薄膜性能與先進(jìn)國家的已經(jīng)處于同一水平上，無論是電性能、機(jī)械性能還是工藝性能都基本接近，有的性能甚至超過先進(jìn)國家的水平。以國內(nèi)電容器生產(chǎn)企業(yè)常用的15μm厚的粗化膜為例，國產(chǎn)膜與進(jìn)口膜性能比較列于表1。

隨著全膜電容器技術(shù)水平的提高，厚度薄的聚丙烯薄膜的應(yīng)用越來越大，例如12μm及以下的薄膜將占主導(dǎo)地位。厚度減少后，薄膜制造廠的質(zhì)量控制難度將會增大，當(dāng)然薄膜的性能穩(wěn)定性也會受影響。從國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T12802－1996《電容器用聚丙烯薄膜》的規(guī)定中可見，12μm膜的（元件法）直流介電強(qiáng)度中值比15μm的低20MV／m（6％），10μm膜的的比15μm膜的低30MV／m（10％）。更主要的是薄膜越薄，電弱點(diǎn)越多，接GB／T12802－1996的規(guī)定，12μm以上的薄膜電弱點(diǎn)≤0．5個／m2，而10μm的≤0．6個／m2。如果按2m2／kvar計(jì)算，則一臺200kvar電容器可能會有多達(dá)200個的電弱點(diǎn)，即200個絕緣缺陷。對于高場強(qiáng)電容器，由于運(yùn)行的場強(qiáng)提高了，選用更薄的薄膜，電容器的損壞幾率也會提高。因此，聚丙烯薄膜的性能必須得到提高以后才能應(yīng)用到更高電場強(qiáng)度（60MV／m以上）的全膜電容器。實(shí)際上，某些廠家薄膜的性能指標(biāo)，比如介電強(qiáng)度和電弱點(diǎn)遠(yuǎn)高于國標(biāo)要求值，只是在質(zhì)量穩(wěn)定性上需加強(qiáng)控制，即可滿足高場強(qiáng)電容器的要求。

從試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)得出，降低粗糙度可有效提高薄膜的電氣強(qiáng)度，減少電弱點(diǎn)。隨著電容器生產(chǎn)工藝的提高和液體介質(zhì)的發(fā)展，浸漬問題已經(jīng)得到解決。因此，為了提高薄膜的介電強(qiáng)度和減少電弱點(diǎn)，應(yīng)該使用單面粗化膜或粗糙度更小的薄膜生產(chǎn)高場強(qiáng)全膜電容器。即薄膜制造企業(yè)今后應(yīng)重點(diǎn)控制介電強(qiáng)度和電弱點(diǎn)這兩個指標(biāo)。

2．2液體介質(zhì)液體介質(zhì)應(yīng)滲透到電容器固體介質(zhì)內(nèi)的所有空隙，消除產(chǎn)品內(nèi)的殘存氣體，提高產(chǎn)品局放性能。因此，對液體介質(zhì)的基本要求有三個方面：①介電強(qiáng)度高，一般要求達(dá)到60kV／2．5mm以上；②析氣性好，能夠溶解和吸收更多氣體；③粘度低，能夠充分浸漬和滲透聚丙烯薄膜。

目前普遍使用的芐基甲苯、苯基乙苯基乙烷和二芳基乙烷都能滿足以上要求，只是二芳基乙烷的粘度較高，低溫性能稍差。

如果用于生產(chǎn)高場強(qiáng)電容器時，液體介質(zhì)中還必須加入添加劑，以提高液體介質(zhì)的抗老化性能。

3結(jié)構(gòu)

全膜電容器主要有兩種基本結(jié)構(gòu)，一種是隱箔式結(jié)構(gòu)（也叫引線片式結(jié)構(gòu)，如圖1a），另一種是凸箔式結(jié)構(gòu)（如圖1b）。

為了改善電極的邊緣電場畸變，非凸出的鋁箔電極邊緣通常進(jìn)行折邊處理，尤其在凸箔式結(jié)構(gòu)中普遍采用。由于隱箔式結(jié)構(gòu)需要引線片引出電極，存在接觸電阻和尖角，而且不適宜進(jìn)行折邊處理，因此，隨著場強(qiáng)的提高，已逐漸淘汰，現(xiàn)基本采用凸箔式帶折邊的結(jié)構(gòu)。

固體介質(zhì)通常由兩層或三層粗化的聚丙烯薄膜組成。介質(zhì)的厚度對電極邊緣的電場畸變有影響，因此在選擇時要注意。

電極邊緣的電場強(qiáng)度Ee可按下式計(jì)算：式中：εm—固體介質(zhì)相對介電常數(shù)；εy—液體介質(zhì)相對介電常數(shù)；d—電極間距離；δ—鋁箔電極厚度；E—均勻處的電場強(qiáng)度從（1）式中可見，鋁箔折邊，相當(dāng)于使δ增加一倍，因此，使邊緣電場下降到折邊前的（30%左右）。相反，如果選用較厚的聚丙烯薄膜或選用三層聚丙烯薄膜時，會使電極間的距離d增大，從而使邊緣電場畸變加劇，不利于產(chǎn)品運(yùn)行。

實(shí)際應(yīng)用中，有的企業(yè)為了減少產(chǎn)品的串聯(lián)數(shù)，提高了元件電壓，在基本保持電場強(qiáng)度（E）不變的情況下，選擇了較厚的薄膜或選擇三層膜結(jié)構(gòu)。理論和試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，這種結(jié)構(gòu)的局部放電性能最差，實(shí)際的運(yùn)行損壞情況也證明了這一點(diǎn)。另外，有的企業(yè)為了降低薄膜弱點(diǎn)重合的概率，選擇三層膜結(jié)構(gòu)；從理論上分析，三層膜結(jié)構(gòu)確實(shí)可以減少弱點(diǎn)重合的概率，但三層膜結(jié)構(gòu)勢必要使用厚度更薄的薄膜，薄膜的性能（介電強(qiáng)度、電弱點(diǎn)）將會影響其效果，甚至適得其反。三層膜結(jié)構(gòu)即使可以減少弱點(diǎn)重合概率，實(shí)際應(yīng)用中還有一個因素必須考慮。在產(chǎn)品進(jìn)行出廠耐壓試驗(yàn)時，極間施加2．15Un的試驗(yàn)電壓，如果三層膜中的一層存在電弱點(diǎn)時，所有電壓加在另外兩層膜上，以等厚的三層膜設(shè)計(jì)場強(qiáng)為55MV／m分析，其試驗(yàn)?zāi)褪軋鰪?qiáng)由118MV／m只上升到177MV／m，而薄膜浸油后的擊穿場強(qiáng)通常在200MV／m以上，即此臺電容器有可能通過出廠試驗(yàn)而將隱患帶到電網(wǎng)中。兩膜結(jié)構(gòu)時，若其中一層存在電弱點(diǎn)時，其試驗(yàn)?zāi)褪軋鰪?qiáng)將上升到236MV／m，即出廠試驗(yàn)時就可將有弱點(diǎn)的產(chǎn)品挑出，而保證出廠產(chǎn)品的質(zhì)量。實(shí)際應(yīng)用中，三層膜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品出廠合格率確實(shí)高于兩膜結(jié)構(gòu)，但其早期損壞率也高于兩膜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。超級秘書網(wǎng)

無論是兩層膜結(jié)構(gòu)還是三層膜結(jié)構(gòu)，最好選擇厚度相同的薄膜。

4工藝

電力電容器制造包括四個方面的工藝：機(jī)加工工藝；元件卷制工藝；真空浸漬工藝和油處理工藝。其中后三者為電力電容器的專業(yè)工藝。機(jī)加工工藝只影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量，油處理工藝影響液體介質(zhì)的性能和質(zhì)量。下面重點(diǎn)分析元件卷制工藝和真空浸漬工藝。

4．1元件卷制工藝元件卷制是在凈化間內(nèi)，利用卷制機(jī)，將固體介質(zhì)材料（聚丙烯薄膜）和電極材料（鋁箔）卷制成為元件的過程。

在元件卷制工藝中，潔凈度單位空間中懸浮的塵埃的顆粒是影響產(chǎn)品質(zhì)量的最主要因素，尤其對全膜電容器而言，由于薄膜具有靜電吸附的作用，很容易吸附環(huán)境中的塵埃。如果吸附的是導(dǎo)電性顆粒，會使極間電場畸變或產(chǎn)生浮動電位從而使介質(zhì)擊穿；如果吸附的是非導(dǎo)電性顆粒，顆粒在電場作用下會首先擊穿從而使介質(zhì)也擊穿。

4．2真空浸漬工藝真空浸漬是利用加熱抽真空的方法將電容器內(nèi)的水份和氣體排除后，注入合格的液體介質(zhì)的過程。

真空浸漬工藝要解決兩個關(guān)鍵問題，一是如何盡可能地排除水份和氣體；二是如何使液體介質(zhì)能夠充分滲透產(chǎn)品內(nèi)的所有空隙。

根據(jù)真空理論，真空度越高，氣體的排除越徹底。但是，即使把真空度提高到1．33×10－1Pa，空隙的氣體分子密度仍高達(dá)3．2×1016個／m3，如果進(jìn)一步提高到1．33×10－4Pa，氣體密度仍達(dá)到3．2×1013個／m3。再加上真空罐內(nèi)表面和產(chǎn)品表面的吸附氣體，想通過抽真空的辦法徹底排除氣體和水份是不可能的，也是不經(jīng)濟(jì)的，實(shí)際生產(chǎn)中，真空度最高只到1．33×10－1Pa。通過兩種途徑解決這個問題，一是利用液體介質(zhì)的溶氣能力將殘存的氣體溶解；二是在注入液體介質(zhì)的同時，繼續(xù)抽真空。隨著全膜電容器的電場強(qiáng)度的提高，必須采用邊注油邊抽真空的方法。

前面已經(jīng)分析過，薄膜之間具有靜電吸附作用，要使液體介質(zhì)充分滲透到薄膜之間確實(shí)很困難，但是壓力浸漬工藝的應(yīng)用有效地解決了浸漬問題。目前，實(shí)際應(yīng)用中的壓力浸漬工藝有兩種方式；一種是油位差壓力浸漬；另一種是利用外力的壓力浸漬。油位差壓力浸漬如圖2所示。其高度差通常只有3m左右，因此壓力只有0．3MPa左右，而且頂上的儲油罐必須破空。油位差壓力浸漬工藝時間較長。

利用外力的壓力浸漬如圖3所示。其壓力可任意調(diào)節(jié)，可利用強(qiáng)壓力進(jìn)行浸漬，而且不需破空，油路處于密封狀態(tài)。由于利用了強(qiáng)壓力，因此浸漬徹底，而且工藝時間較短。如果壓力浸漬工藝效果能進(jìn)一步提高，則對聚丙烯薄膜的粗化要求可以降低，進(jìn)而使薄膜的性能提高，提高產(chǎn)品可靠性。

5結(jié)論

全膜電容器的技術(shù)水平的提高，必須重點(diǎn)研究解決以下四個方面的問題：

①聚丙烯薄膜的性能必須提高，尤其是厚度規(guī)格小的薄膜，隨著電場強(qiáng)度的提高，薄膜的介電強(qiáng)度和電弱點(diǎn)尤其重要；

②電容器結(jié)構(gòu)的選擇必須綜合考慮材料的性能和工藝水平；

電力電容器范文4

【關(guān)鍵詞】電力變電站；電容器組；設(shè)計(jì)分析；安裝布置

隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展，我國電網(wǎng)規(guī)模在逐步擴(kuò)大，供電公司其變電站的電容器發(fā)生故障也越來越多。在電力工程設(shè)計(jì)時電容器組的安全運(yùn)行是設(shè)計(jì)師考慮的重點(diǎn)。近年來，科技發(fā)展使得電容器及其同路配套設(shè)備質(zhì)量有很大程度提高，這都為并聯(lián)電容器裝置發(fā)生故障幾率大大降低，但實(shí)際情況并非如此。因?yàn)椴⒙?lián)電容器裝置是一個整體系統(tǒng)，系統(tǒng)中的所有元件都安裝正確并不能保證電容器沒有問題。本人由工作經(jīng)驗(yàn)得知，接線方式、保護(hù)方式和安裝方式是并聯(lián)電容器裝置運(yùn)行中出現(xiàn)最多的問題。本文將對上述問題進(jìn)行分析討論并提出工程設(shè)計(jì)時應(yīng)注意的問題。

1 并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)技術(shù)原則

在對電容器組出現(xiàn)的大量故障分析表明，電容器裝置設(shè)計(jì)上存在技術(shù)缺陷是導(dǎo)致電容器發(fā)生故障的主要原因，以下對電容器裝置接線和保護(hù)問題進(jìn)行了探究。

1.1 電容器組接線

由于三角形接線在技術(shù)上存在不安全因素，運(yùn)行中又發(fā)生了大量的電容器爆裂起火事故，早在1985年頒布執(zhí)行的部頒標(biāo)準(zhǔn)《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定采用星形接線取代了三角形接線。由于現(xiàn)階段電容器組的電壓等級為65 kV及以下，屬于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，所以，電容器組的中性點(diǎn)也不接地。星形接線又有單星形和雙星形之分。根據(jù)電壓等級和電容器組容量選用。

1.2電容器和電容器組保護(hù)

1.2.1單臺電容器保護(hù)

電容器保護(hù)的任務(wù)是在單臺電容器內(nèi)部元件發(fā)生擊穿，其健全元件過電壓在安全值范圍之內(nèi)，吸收能量不足以引起外殼爆裂前動作，切除故障元件、停運(yùn)有故障元件的電容器或有故障電容器的電容器組。保護(hù)方式有內(nèi)熔絲、外熔斷器和繼電保護(hù)3種方式。電容器內(nèi)部元件擊穿時，內(nèi)熔絲動作隔離故障元件，多個元件被隔離后健全元件或單臺電容器過電壓時，不平衡保護(hù)動作于跳閘；外熔斷器動作可切除有內(nèi)部元件故障的電容器：繼電保護(hù)動作可切除有電容器內(nèi)部故障的電容器組。電容器組都是由多臺電容器組合而成，每臺電容器又是由很多電容器元件并聯(lián)與串聯(lián)后組合構(gòu)成，運(yùn)行中個別電容器內(nèi)部元件擊穿損壞是常有的事，運(yùn)行中允許電容器個別元件損壞（內(nèi)熔絲電容器）或一臺電容器損壞，但不應(yīng)影響電容器組的安全運(yùn)行，更不能使故障擴(kuò)大造成電容器爆裂著火等惡性事故。所以，必須設(shè)置安全可靠的單臺電容器內(nèi)部故障保護(hù)。

1.2.2電容器組保護(hù)

當(dāng)電容器組中某個單臺電容器發(fā)生元件擊穿故障，或電容器缺臺運(yùn)行，引起正常電容器過電壓達(dá)到1.1倍，這時繼電保護(hù)應(yīng)動作，停運(yùn)整組電容器。保護(hù)的基本原理是利用電容器組內(nèi)部相關(guān)的兩部分之間的電容量之差，形成電流差或電壓差構(gòu)成保護(hù).故稱為不平衡保護(hù)，可分為：不平衡電流保護(hù)和不平衡電壓保護(hù)，所有電容器組均應(yīng)裝設(shè)不平衡保護(hù)，根據(jù)電容器組的接線方式，可以有不同的選擇.這是電容器保護(hù)的重要原則，必須遵循。不平衡保護(hù)通常為電容器組短路故障和危及電容器的異常狀態(tài)提供主保護(hù)。不平衡保護(hù)最重要的作用是在故障擴(kuò)展前將電容器組立即退出運(yùn)行。

2 設(shè)備選擇的有關(guān)問題

并聯(lián)電容器裝置的設(shè)備選擇涉及很多問題，如：斷路器、操作過電壓保護(hù)用避雷器、放電線圈、串聯(lián)電抗器、電容器和外熔斷器等。本文不準(zhǔn)備逐一介紹，以下僅對電容器、過電壓阻尼裝置和串聯(lián)電抗器的電抗率予以說明。

2.1 電容器

電容器選型也涉及諸多問題：介質(zhì)、絕緣油、套管、元件的并聯(lián)和串聯(lián)、內(nèi)熔絲和內(nèi)放電電阻等。本文不去一一闡述，僅說明幾個相關(guān)問題。

（1）單臺容量選擇。由于電容器生產(chǎn)的發(fā)展，廠家的產(chǎn)品容量，很多已超出了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的優(yōu)選容量系列。原則上說，只要能滿足電容器組的容量組合需要和滿足安全運(yùn)行條件，單臺容量可以不作限制。但是，從一個地區(qū)（或一個單位）準(zhǔn)備電容備品考慮，備品型式愈少愈好。同時，要考慮單臺電容器容量與電容器組容量相適應(yīng)，如10 kV電容器組，容量3 000 kvar，假設(shè)選用500 kvar的單臺電容器每相2臺組成電容器組，則單臺容量偏大；但是，如果采用單臺容量50 kvar的電容器，每相將會有20臺并聯(lián)，則單臺容量偏小，臺數(shù)太多，運(yùn)行維護(hù)麻煩上述2種容量組合都欠妥。如果采用單臺容量100 kvar的電容器，可以采用外熔斷器保護(hù)，同時可以滿足缺臺運(yùn)行條件，對110 kV變電站是比較好的配置；當(dāng)然，還可以采用334 kvar帶內(nèi)熔絲的電容器或3相集合式電容器。

（2）內(nèi)熔絲電容器。工程中采用內(nèi)熔絲電容器愈來愈多，這種電容器的優(yōu)點(diǎn)何在？內(nèi)熔絲反應(yīng)于1個電容元件擊穿而動作，外熔斷器反應(yīng)于2個以上內(nèi)部元件串聯(lián)段擊穿而動作；外熔斷器動作分散性大、安裝要求高、易受氣候影響而誤動或拒動；內(nèi)熔絲無安裝要求，不受氣候影響，動作一致性好；內(nèi)熔絲動作幾乎可以實(shí)現(xiàn)4無過渡過程”開斷，外熔斷器在電容器內(nèi)部1個串聯(lián)元件段擊穿時將長期不動作；內(nèi)熔絲動作特性按限流熔斷器設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)“無重?fù)舸遍_斷，外熔斷器屬噴逐式熔斷器，無論是滅弧機(jī)理，還是滅弧介質(zhì)都不如內(nèi)熔絲理想，容易發(fā)生“重?fù)舸保斐呻娙萜鲹p壞；內(nèi)熔絲有“自愈式”保護(hù)，延長電容器使用壽命，內(nèi)熔絲動作后，故障被隔離在1個元件范圍內(nèi).引起的相電壓和相電流變化極其微小.單臺電容器容量變化約1%，不影響繼續(xù)使用。外熔斷群動作后，單臺電容器故障仍然存在，無法繼續(xù)使用，壽命終結(jié)；內(nèi)熔絲對裝置來說不占空間、免安裝免維護(hù)。應(yīng)當(dāng)注意。內(nèi)熔絲電容器優(yōu)點(diǎn)雖然很多，并不是所有電容器都可以裝設(shè)內(nèi)熔絲（前面已說明）。

（3）套管安裝。電容器接線端子與瓷套管之間、瓷套管與箱蓋之間的連接方式有2種：焊接和輥壓式密封連接。后者強(qiáng)度高，漏油率低，優(yōu)于前者，產(chǎn)品訂貨時應(yīng)提出要求。

2.2過電壓阻尼裝置

無功補(bǔ)償專業(yè)技術(shù)人員，研究了各種抑制電容器組操作過電壓的方法，過電壓阻尼裝置已經(jīng)在工程中應(yīng)用，并獲得了很好的效果。在串聯(lián)電抗器旁并聯(lián)過電壓阻尼裝置（主要由電阻器和真空間隙串聯(lián)造成），當(dāng)電容器組操作時，作用在串聯(lián)電抗器上的電壓可使真空間隙擊穿放電，將與其串聯(lián)的電阻器接入回路，電阻器可消耗電磁振蕩能量，阻尼回路的過渡過程，抑制電容器組的過電壓和過電流。在過渡過程結(jié)束后，串聯(lián)電抗器恢復(fù)穩(wěn)態(tài)電壓，真空間隙可靠滅弧，將電阻器從回路中斷開，避免了功率損耗。采用過電壓阻尼裝置，可降低操作過電壓的陡度和幅值（合閘過電壓一般不超過1.5倍，重?fù)舸┻^電壓一般不超過2.2倍），縮短操作渡過程，一般僅維持10～20ms，不再重?fù)舸?/p>

2.3電抗率

根據(jù)最近的調(diào)查，在500 kV變電站中35 kV電容器組的電抗率有3種：5%、6%、12%；66 kV電容器組的電抗率只有6%一種。330 kV變電站與500 kV變電站類似。220 kV和110 kV變電站中的電容器組的電抗率比較多，有0.5%、1%、4.5%、5%、6%、12%、13%等多種。電抗率與單臺電容器的額定電壓相關(guān)，電抗率選取主要考慮串聯(lián)電抗器的作用：當(dāng)電網(wǎng)背景諧波很小，串聯(lián)電抗器僅用于限制合閘涌流時，宜取0.1%～1%。用于抑制諧波，分為下列2種情況：當(dāng)并聯(lián)電容器裝置接人電網(wǎng)處的背景諧波為5次及以上時，宜取4.5%～5%；當(dāng)背景諧波為3次及以上時，宜取12%，在同一個變電站里，亦可采用4.5%～6%與12%2種電擾率混裝方式（見GB 50227--1995標(biāo)準(zhǔn)第5.5.2.2條款）。

3 電容器組布置

3.1電容器組布置

在電容器組的布置上，要滿足配電裝置的布置要求，盡量使電容器組距離重要設(shè)備遠(yuǎn)一點(diǎn)，防止發(fā)生電容器爆裂起火事故時擴(kuò)大影響范圍。為了給運(yùn)行維護(hù)創(chuàng)造良好條件，需特別注意。電容器臥式安裝的框架相互之間的距離，應(yīng)滿足更換故障電容器時，從架子上向一側(cè)取出電容器需要的最小距離。電容器臥式安裝可以降低裝置的高度，但為了滿足上述要求，占地面積可能需要增大。

4 結(jié)束語

保證并聯(lián)電容器裝置安全運(yùn)行是工程設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，除了應(yīng)選擇質(zhì)量好的電容器產(chǎn)品和性能好的配套設(shè)備，還必須注意無功補(bǔ)償技術(shù)的最新發(fā)展，以便在工程設(shè)計(jì)時確定正確合理的技術(shù)原則。特別應(yīng)該注意的是接線方式和保護(hù)方式的適用條件、設(shè)備選擇時應(yīng)注意內(nèi)熔絲電容器和外熔斷器的適用條件、電容器安裝與布置首先應(yīng)滿足安全要求，其次要有利于運(yùn)行維護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂文杰.高壓并聯(lián)電容器組單雙星形接線方式選擇[期刊論文]-四川電力技術(shù)2007，30（1）

[2]馬晉輝 高壓并聯(lián)電容器組保護(hù)的分析及參數(shù)計(jì)算[期刊論文]-電氣應(yīng)用2007，26（10）

[3]許志紅.巢志洲.張培銘.陳麗安.用于控制電容器組投切的新型智能交流接觸器[期刊論文]-低壓電器2006（1）

電力電容器范文5

【關(guān)鍵詞】積木式產(chǎn)品；電容器；緊湊型；疊放結(jié)構(gòu)

1. 前言

積極響應(yīng)國網(wǎng)公司節(jié)約資源，綠化工業(yè)環(huán)境號召，開發(fā)緊湊結(jié)構(gòu)、大容量、積木式產(chǎn)品。最大程度減少制造材料消耗，從設(shè)計(jì)源頭清除產(chǎn)品運(yùn)行噪音，選用性能穩(wěn)定的無污染材料加工生產(chǎn)，適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)智能化要求。改善電網(wǎng)功率因數(shù)，提高供電電壓質(zhì)量，減少線路損耗和濾除對電網(wǎng)有害的諧波。

2. 內(nèi)容

積木式電力電容器是一種使用在35KV及以上電壓等級網(wǎng)路中的

高電壓電容器。研制積木式電力電容器，目標(biāo)是開發(fā)一種便于安裝維護(hù)、檢修簡單，低噪音的高電壓大容量的并聯(lián)電容器。

（1）單臺：積木式電容器模塊按全密封產(chǎn)品無熔絲結(jié)構(gòu)，降低芯子內(nèi)部發(fā)熱；利用大元件減少元件質(zhì)量分散的幾率和操作的隨意性；內(nèi)部單元不帶鐵殼，絕緣之間采用瓦楞板，利于熱量散發(fā)；采用三膜結(jié)構(gòu)降低薄膜上出現(xiàn)薄弱點(diǎn)重合的機(jī)會，延長了產(chǎn)品使用時限（圖1）。

（2）疊放：積木式電力電容器解決和避免集合式和散裝產(chǎn)品的維護(hù)和返修問題。該裝置由一個或一個以上的高壓電力電容器模塊通過一定的串并關(guān)系組合而成，電容器模塊之間及電容器組之間可以通過母排實(shí)現(xiàn)電氣連接。其不但可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的快速安裝，還可方便的根據(jù)補(bǔ)償裝置的容量要求實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容或減容，以達(dá)到方便高效的目的（圖2）。

（3）成套：模塊積木式疊放結(jié)構(gòu)、無需塔架及大量裝配工作。運(yùn)行可靠，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的快速安裝，還可方便的根據(jù)補(bǔ)償裝置的容量要求實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容或減容，方便高效。解決和避免集合式和散裝產(chǎn)品的維護(hù)和返修問題（圖3）。

圖3 積木式電容器組成套裝置圖

3. 結(jié)語

從“十二五”規(guī)劃出發(fā)，未來五年電氣設(shè)備行業(yè)投資將是我國特高壓電網(wǎng)和智能化發(fā)展的重要階段。積木式電力電容器的開發(fā)適合高電壓、緊湊型、模塊化、組合化型式發(fā)展，是一種適合國家電網(wǎng)規(guī)劃的電力補(bǔ)償裝置。

參考文獻(xiàn)

[1] GB50227-2008，并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范.

電力電容器范文6

【關(guān)鍵詞】箱式變電站；功率因數(shù)；智能電容器

Intelligent integrated power capacitor in compact substations of application

JIANG　Zhi－feng

(Jiangxi Han,s Power Technology Co Ltd.　Jiangxi　Nanchang　330096)

【Abstract】Introduce intelligent integrated power capacitors characteristics, in compact substations reactive application advantages of application and promotion.

【Key words】Compact substations;Power factor;Intelligent capacitor

0.引言

由于結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、外形美觀等原因，箱式變電站已成為當(dāng)今節(jié)能、環(huán)保、高效的一種新型配電裝置。箱式變電站中的無功補(bǔ)償裝置是維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定、保證電能質(zhì)量和安全運(yùn)行必不可少的。然而傳統(tǒng)的由智能控制器、熔絲、復(fù)合開關(guān)或機(jī)械式接觸器、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等元件組成的成套自動無功補(bǔ)償裝置達(dá)不到電力部門要求的0.9以上的標(biāo)準(zhǔn)。存在可靠性低、過補(bǔ)償、不易維護(hù)、投切涌流大、體積大、功耗大、使用壽命短等弊端。隨著微電子技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，智能電器得到了長足的發(fā)展。從而使具有補(bǔ)償效果更好、功耗更低、體積更小、節(jié)能、高效、使用靈活、維護(hù)更方便、使用壽命更長及可靠性更高的智能型、集成式電力電容器在箱式變電站（以下簡稱箱變）中得以推廣應(yīng)用，適應(yīng)了智能電網(wǎng)對無功補(bǔ)償?shù)母咭蟆?/p>

1.智能集成電力電容器在箱變中應(yīng)用的優(yōu)勢

1.1高度集成小型化滿足箱變結(jié)構(gòu)緊湊的要求

由圖1、圖2可以直觀看到智能集成電力電容器與傳統(tǒng)無功補(bǔ)償設(shè)備的比較。智能集成電力電容器高度集成、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，與同容量的傳統(tǒng)補(bǔ)償設(shè)備相比占有空間不到減少50%。在箱變中，同樣大小的空間，可以布置兩倍原傳統(tǒng)無功補(bǔ)償容量，大大提高了箱變的無功補(bǔ)償容量。對于630kVA以上箱變，采用智能集成電力電容器組柜，只需一個柜就可以滿足補(bǔ)償要求，可以減少一個柜體空間，大大節(jié)省箱變空間。

圖1　原理圖

圖2　實(shí)物圖

1.2可靠節(jié)能高效提高了箱變的電能質(zhì)量

由于箱變空間小、較密閉、散熱條件差，傳統(tǒng)無功補(bǔ)償設(shè)備接觸器投切開關(guān)產(chǎn)生熱量大，電容器運(yùn)行條件差，易引起熱繼電器誤動作。智能集成電力電容器采用智能過零投切開關(guān)電路，實(shí)現(xiàn)等電壓投入，零電流切除，投切無涌流沖擊，無操作過電壓、無電弧重燃，大大提高了設(shè)備的耐電壓，徹底解決了傳統(tǒng)模式中接觸器、電容器經(jīng)常損壞的難題。電流沖擊小，減少了傳統(tǒng)無功補(bǔ)償設(shè)備80%的能耗。電容器內(nèi)部配有溫度傳感器，能夠反映電容器過電流，過諧波，漏電流過大和環(huán)境溫度過高等情況下導(dǎo)致電容器內(nèi)部發(fā)熱，實(shí)現(xiàn)過溫度保護(hù)，超過設(shè)定溫度后自動切除電容器，退出運(yùn)行，到達(dá)保護(hù)設(shè)備的目的，提高設(shè)備的使用壽命。取消控制器，采用分散控制模式，杜絕因控制器故障導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓，且能實(shí)現(xiàn)單相分別補(bǔ)償，解決三相負(fù)荷不平衡狀況，達(dá)到可靠、節(jié)能、高效的補(bǔ)償效果，提高了箱變的電能質(zhì)量，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

1.3模塊化設(shè)計(jì)便于箱變的安裝維護(hù)

由于箱變空間狹小，安裝和檢修非常困難，不便操作。智能集成電力電容器采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，取代了傳統(tǒng)的控制器、空氣開關(guān)、交流接觸器、可控硅、熱繼電器、電容器，將其合為一個整體，組柜安裝的時候采用積木堆積方式。在箱變電容器組柜安裝時，生產(chǎn)工時比傳統(tǒng)模式減少60%以上，同時減少80%連接線，減少80%的節(jié)點(diǎn)。柜內(nèi)簡潔，能實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)場快速組裝。具有簡便的人機(jī)對話界面，界面會實(shí)時顯示過壓、欠壓、過流、過溫、三相不平衡等。具備自診功能，可以在顯示屏上反映電子開關(guān)、電容器、空氣開關(guān)、智能模塊網(wǎng)絡(luò)通訊等故障，有利于現(xiàn)場故障查找。產(chǎn)品本身的智能化、使用傻瓜化，只要人機(jī)界面故障指示燈亮，拆下電容器，用新的更換即可，如同更換電池一樣方便。維護(hù)及時，且不需要專業(yè)電工，補(bǔ)償效果大大提高，維護(hù)成本也只有傳統(tǒng)裝置的10%左右。

1.4符合智能電網(wǎng)對無功補(bǔ)償?shù)母咭?/p>

智能集成電力電容器具有簡便的人機(jī)對話界面，前面的液晶顯示反映了當(dāng)前配電電壓、電流、無功功率、功率因數(shù)等參數(shù)顯示和無功缺額等。投運(yùn)、退出的狀態(tài)和故障自診斷提示。液晶的上端有兩個燈，分別代表了電容器的投接狀態(tài)。電容器的電流顯示和故障代碼顯示，每臺智能電容每個元器件出現(xiàn)問題都有故障代碼提示。電流粗放保護(hù)，提示線路上的過壓欠壓故障，三相不平衡故障。實(shí)時檢測每只電容器的三相電流，可以實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)，三相不平衡保護(hù)和斷相保護(hù)等。還有故障自診斷功能。

多臺智能集成電力電容器聯(lián)網(wǎng)工作時，后面的485接口，通過485線互相并起來。通電后，其中地址碼最小的一個為主機(jī)（每臺電容器出廠都有不同的地址碼），其余為從機(jī)由主機(jī)控制，形成一個環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。主機(jī)控制從機(jī)工作，主機(jī)出現(xiàn)問題，系統(tǒng)把主機(jī)剔出工作，在其余從機(jī)中按同樣的原則產(chǎn)生一個新的主機(jī)，組成一個新的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。從機(jī)出現(xiàn)問題，主機(jī)把從機(jī)剔出工作，不影響其余電容器工作，從而實(shí)現(xiàn)了配電的智能化綜合管理。

2.總結(jié)

綜上所述，隨著智能型箱式變電站的廣泛應(yīng)用，解決箱式變電站無功補(bǔ)償?shù)目煽俊⒐?jié)能、高效的運(yùn)行，對提高供電系統(tǒng)及負(fù)載的功率因數(shù)，降低電網(wǎng)損耗具有非常重要的意義。智能集成電力電容器具有節(jié)能、小型模塊化、性能優(yōu)越、成本低等優(yōu)勢，是新一代智能電器的好產(chǎn)品，無功補(bǔ)償?shù)睦硐朐O(shè)備。非常適合應(yīng)用于箱式變電站的無功補(bǔ)償裝置中，該產(chǎn)品在多個地方的箱式變電站中的應(yīng)用，其接線簡易，維護(hù)簡單，運(yùn)行可靠，補(bǔ)償效果好，得到用戶的廣泛贊譽(yù)。通過在新項(xiàng)目箱式變電站中的采用，其上述的優(yōu)勢得到充分的體現(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

［1］王和忠.箱式變新型無功補(bǔ)償裝置中智能集成電力電容器的應(yīng)用[J].變壓器,2009,46(3)：37-39.