第八章_电力电容器.
第八章 电力电容器
主要用来补偿电力系统感性负载的无功功率，以提高系统
的功率因数，改善电能质量，降低线路损耗；还可以直接 与异步电机的定子绕组并联，构成自激运行的异步发电装 置。
2019年1月9日星期三12时54分22 21秒
电力电容器 主讲:李建义
36
第二节 电力电容器概况
二、电力电容器的种类和作用
2、串联电容器：又叫做纵向补偿电容器，串联于
13
第一节 电容器的基础知识
2. 物理意义 电容
Q C U
C 反映了电容器存储电荷本领的物理量
与带不带电，带多少电量无关. 电容的大小仅与导体的形状、相对位置、其间的 电介质有关.
2019年1月9日星期三12时54分22 20秒
电力电容器 主讲:李建义
14
第一节 电容器的基础知识
三、电容器电容的计算
－－－－② 电场空间所存储的能量
2019年1月9日星期三12时54分22 21秒
电力电容器 主讲:李建义
30
第一节 电容器的基础知识
小结
一、电容器的电容
Q ① C U
② 物理意义
二、电容器电容的计算 平板电容器、圆柱形电容器、球形电容器 三、电容器的串联和并联 四、电容器的电能
2019年1月9日星期三12时54分22 21秒 电力电容器 主讲:李建义
C2 和 C3 并联
A
C1
C23 C2 C3 50F
C23 和 C1 串联
C2
B
C3
总电容： 1 1 1
C C23
C1
1 1 C 1 ( ) 25F C23 C1
2019年1月9日星期三12时54分22 20秒 电力电容器 主讲:李建义
电力电容器课件
电力电容器课件什么是电力电容器？电容器是一种能够存储电荷的电子元件，也被称为电容。
电容器具有被动元件的特性，表示它无法通过电流源直接获取或放置能量。
在电力系统中，电容器主要用于在电路中储存电荷，并产生补偿电流，以实现电路功率因数的改善。
电容器通常是由两个平行的导体板之间隔开一定距离、填充了绝缘材料的容器。
根据电容器的结构和使用场合不同，电力电容器又可以分为以下几种：1.填充式电容器：由绝缘材料和电极构成，通常用作中高压电力系統的电容器。
2.阻尼式电容器：由绝缘材料和电极组成。
利用低阻抗的导体材料和涂料来降低电容器的固有阻尼，保证电容器的高阻抗有效储存电荷。
3.柳宗理电容器：由一对平行金属板和一层珍珠岩层组成，可用于储存电荷并减少电路的谐波。
4.真空电容器：是一种结构单纯，各项性能都较好的电容器。
由于它的介质是真空，所以有着高的电容值和优异的特性，但成本较高。
电力电容器的基本参数电力电容器具有许多的参数，包括电容值、电容器的极板面积、介质厚度等，这里主要介绍电力电容器中四个基本的参数。
电容值电容值（C）是电容器的主要参数之一，它表示电容器可以存储的电荷量大小，通常用法拉(F)表示，定义为在1伏特电势差下，储存的电荷量。
电容值越大，电容器所能储存的电荷量越多。
电压等级电压等级（V）是电容器所能承受的最高电压，通常用伏特（V）表示。
电容器的电压等级应当等于或者大于所接电路的电源电压，以确保不会发生电容器烧毁或者损坏等事故。
极板表面积极板表面积（A）是电容器极板面积的总计，通常用平方米（㎡）表示。
极板表面积越大，电容器的电容值就越大，由此可推知电容值和极板表面积之间是成正比的关系。
介质厚度介质厚度（d）是电容器两个极板之间的距离，通常用米（m）表示。
较小的间隔距离能够使电容器的电场强度增强，从而提高电容器的电容值。
电力电容器的应用电力电容器的主要应用是改善和稳定电路的电力因数，使系统更加稳定可靠。
以下介绍电力电容器在不同领域的应用情况。
电力电容器
第三章电力电容器第一节电容器基东概念一、平板式电容器原理电容器通常是由两块中间隔以绝缘材料的导电极板组成，用以隔开极板的绝缘材料叫做绝缘介质。
电容器的基本性能是在电场作用下，极板上有储存电荷的能力。
当把电容器的两极板上接通直流电源时，由于电场力的作用，与电源正极连接的电容器极板上将出现正电荷，与电源负极连接的极板上将出现负电荷，两个极板上带电量是相等的。
这样，在极板间的介质中建立了电场，电容器储存了一定量的电荷和电场能量。
实践证明，电容器极板上电荷量q的大小，与加在电容器两端的电压Uc的大小成正比。
也就是说，加在两个极板问的电压越高，两个极板上积储的电荷也越多。
这个关系可以用下式表示q＝CUc (3-1) 或 C＝q／Uc (3-2) 式中 C——电容，F；q——电荷量，C；Uc——电容器端电压，V。
电容量C是用来表征电容器储存电荷能力的大小，单位是法，用符号F表示，实用中由于法这个单位太大，通常不采用，一般用微法(μF)或皮法(pF)做单位(1μF＝10-6F，lpF＝10-12F)。
二、电容器电容量电容器电容量C的大小，决定于电容器本体几何尺寸(即极板面积和极间介质厚度)及介质的介电系数，与外界条件(如外加电压的高低)无关。
若平板电容器极板的面积为S，两平行板极间的距离为d，则平板电容器的电容可表示为C＝εS/d (3-3) 式中 C——电容量，F；S——极板面积，cm2；d——极间介质厚度，cm；e——电介质的介电系数，F／cm。
实用中，把各种绝缘材料的介电系数ε与真空中的介电系数ε。
作比较，其比值εr叫做相对介电系数，因此ε＝εrε0 (3-4) 其中ε0＝1／(4π×9×1011)＝8．84×10-14F／cm。
将ε0值及εr值代入式（3-3），则得C=εr S/（36πd×1011） (3-5) 式中，符号含义与式（3-3）相同。
电力电容器通常用铝箔作极板，采用卷绕式平扁形元件。
电力电容器的原理及实际应用
电力电容器的原理及实际应用电力电容器是一种能够将电能储存起来并在需要时释放的电子元器件，在电力系统中起到重要的作用。
它主要由两块导体电极(如金属箔)之间的绝缘介质（如聚乙烯薄膜）组成。
当电容器两电极上的电压差发生变化时，导体电极上的电荷也会发生变化，电容器就会储存电能。
电容器的储能量可以通过以下公式表示：E=0.5*C*V^2其中，E表示储存的电能，C表示电容器的电容量，V表示电容器上的电压。
电容器的原理可以用电场理论解释。
当电容器两电极上存在电压差时，介质内部会形成一个均匀的电场。
这个电场会将正负电荷分别较集在两个电极上，形成电荷分布不均匀。
当电容器进行充电时，电荷从一个极板流向另一个极板，导致电容器储存了电能。
当电容器进行放电时，储存的电荷回流回原来的电极1.电压调节器：电容器可以用作电压调节器，帮助维持电网的恒定电压。
当电网电压下降时，电容器会放出储存的电能以平衡电网的电压。
这一功能对于维持电力系统的稳定性和可靠性非常重要。
2.无功补偿：电容器可以用于消除电力系统中的功率因数补偿，即提高综合功率因数，减少无功功率的流动。
当电力负荷中存在大量的感性负载时，使用电容器可以补偿感性无功功率，提高电力系统的效率。
3.电力因数校正：电容器可以用于校正电力因数，改善用电质量。
电容器与感性负载并联使用，通过调节电容器的容量和电压来校正电流的相位，提高电力因数，减少电网中的谐波和电损耗。
4.瞬态稳定性改善：当电力系统中存在大功率负载突然增加或者突然减少时，可能会导致电压波动。
使用电容器可以增加电力系统的瞬态稳定性，减少电压波动。
5.示波器校准：电容器可以用作示波器和其他仪器的校准标准。
在示波器的校准过程中，电容器可以提供一个稳定的交流电压源。
总结起来，电力电容器的原理在电力系统中起到重要的作用，包括调节电压、补偿功率因数、校正电力因数、改善瞬态稳定性和作为仪器校准的标准。
这些应用使得电力系统能够更加稳定、高效地运行。
电力电容器理论ppt课件
确保电容器在正常工作条件下，其温 度不超过允许值，同时考虑成本、体 积和重量等因素。
电容器热性能的测试与评估
测试方法
通过测量电容器在工作状态下的温度，评估其热性能。
评估标准
根据电容器的工作环境和要求，制定相应的评估标准，如最大允许温升、工作温度范围等。
04
CATALOGUE
电力电容器的应用与选型
电力电容器理论 PPT课件
目 录
• 电力电容器概述 • 电力电容器的电气特性 • 电力电容器的热性能 • 电力电容器的应用与选型 • 电力电容器的故障诊断与处理
01
CATALOGUE
电力电容器概述
定义与工作原理
定义
电力电容器是一种用于储存电能 的电子元件，通常由两个相对的 金属电极和绝缘介质组成。
03
CATALOGUE
电力电容器的热性能
电容器温度与散热
温度对电容器性能的影响
随着温度的升高，电容器内部的介质性 能会发生变化，影响其电气性能和使用 寿命。
VS
电容器散热方式
自然散热、强制散热、热管散热等，不同 的散热方式适用于不同的电容器应用场景 。
电容器温升与散热设计
电容器温升计算
根据电容器的工作电流、电压和散热 条件，计算电容器内部的温升。
02
CATALOGUE
电力电容器的电气特性
电容与电容量
电容定义
电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，其大小由电容器两极板间的电场分布 和介质特性决定。
电容量
电容量是指电容器在额定电压下所能容纳的最大电荷量，通常用法拉（F）作为 单位，1F=1000000μF。
绝缘电阻与漏电流
绝缘电阻
绝缘电阻是指电容器两极板之间绝缘材料的电阻，是衡量电容器绝缘性能的重 要参数。绝缘电阻越大，电容器性能越稳定。
简述电力电容器的工作原理
简述电力电容器的工作原理
电力电容器是一种电子元件，由两个导体板之间夹层一层绝缘材料而构成。
其工作原理基于电容效应，即当两个导体板之间存在电势差时，会在其之间产生电场。
电场导致正电荷在一个板上集中，负电荷在另一个板上集中，从而形成了两个板之间的电压。
当电力电容器接入电路中时，其电容会对电路中的电流和电压产生影响。
电容器可以存储电荷，并在需要时释放这些电荷。
当电流通过电容器时，电容器会积累电荷，导致电容器的电压逐渐上升。
与此同时，如果断开电源，电容器会通过电路释放其储存的电荷，从而向电路提供电流。
此外，电力电容器还具有滤波作用，可以对电路中频率变化较大的电压进行平滑处理，使电压波动减小，也可以提供瞬态电流，补偿电路中的瞬态功率需求。
总而言之，电力电容器的工作原理是基于电容效应，通过存储和释放电荷，以及平滑和补偿电路中的电流和电压波动。
它在电力系统中具有重要的应用，如电源滤波、功率因素校正、电能质量改善等。
第八章 电力电容器
P 4 10 3 I 30 A U cos 220 0.6
可供电动机的台数为 Ie/I=100/30≈3.3，即可给 3 台电动机供电。 若 cosφ =0.9，每台电动机取用的电流为
P 4 10 3 I 20 A U cos 0.9
则可供电动机的台数为Ie/I′=100/20=5 台。 可见, 当功率因数提高后，每台电动机取用的电流变小，变压器可供
W＝(P 损 －P′ 损 )×8760＝(34.5-15.5)×8760≈166 440kW·h即每年可节约用 电16.6万度。
全国特种作业人员安全技术培训 讲义
从以上两例可见，提高功率因数，可以充分利用供电设备的容量，而 且可以减少输电线路上的损失。
注意：我国有关规程规定，高压供电的工厂，最大负荷时的功率因
控制；总容量100～300kvar时，采用负荷开关保护和控制；总容量
300kvar以上时，采用真空断路器或其它断路器保护和控制。 低压电容器组总容量不超过100kvar时，可用接触器、刀开关、熔 断器保护和控制；总容量100以上时，采用低压断路器保护和控制。
5.电容器故障判断及处理 故障：渗漏油；外壳膨胀；温度过高；套管闪络放电；异常声响； 电容器爆破；熔丝熔断。
IC IL
I0
IL0 IC
小为I。
全国特种作业人员安全技术培训 讲义
2．补偿容量的计算 利用公式计算：
Q P(tg1 tg2 )
式中：
12 cos 1
2 ――补偿后的功率因数角； tg
2
1 cos 22 cos 2
前，不得更换熔丝送电。
（4）不论是高压电容器还是低压电容器，都不允许在其带有残余 电荷时合闸。否则可能产生很大冲击电流。电容器重新合闸前，至少
电力电容器的原理规格和选用
电力电容器的原理规格和选用一、电力电容器的原理电力电容器是利用电场储存电能的装置。
其工作原理基于电容器的基本原理，即电容器由两个相互绝缘的导体板组成，两个导体板之间填充绝缘介质，形成电场。
电场的大小与电容器的电容值成正比，电容器的电能储存量也与其电容值成正比。
当电容器所接受的电压增加时，电容器的带电量增加，电容器储存的电能增加；当电压减小时，电容器的带电量减小，电容器释放的电能增加。
电力电容器的主要作用是储存电能及改善电力质量。
在电力系统中，电容器可以吸收电网电压波动的能量，并在需要时释放出来，从而稳定电网电压，提高电力系统的可靠性。
此外，电力电容器还可以改善电力系统的功率因数，减少无功功率的损耗，提高电力系统的能效。
二、电力电容器的规格1. 容量：电容器的容量是指电容器所储存的电能大小，通常以“千瓦巴容量”（Kvar）或“微法容量”（uF）来表示。
容量的选择要根据电力系统的需求来确定，一般来说，容量越大，所储存的电能越多，功率因数的改善效果也越好。
2.电压等级：电容器的电压等级是指电容器所能承受的最大工作电压。
在选择电容器时，要确保其电压等级能够适应电力系统的工作电压范围，以确保安全可靠的运行。
另外，还需要考虑电容器的耐受电压，即电容器能够承受的瞬时过电压的能力。
3.频率响应：电容器的频率响应是指电容器对电网频率变化的适应能力。
电容器的频率响应可以通过谐振频率和散射电阻来衡量。
选择电容器时，要选择与电网频率匹配的电容器，以确保其频率响应良好。
4.损耗：电容器的损耗主要包括活性损耗和绝缘损耗。
活性损耗是指电容器在工作中由于内部电导率引起的功率损耗；绝缘损耗是指电容器的绝缘耗损导致的功率损耗。
选择电容器时，要选用损耗低、效率高的电容器。
三、电力电容器的选用在选择电力电容器时，应根据电力系统的需求和环境特点进行评估和选择。
1.功率因数改善：如果电力系统存在功率因数低的问题，需要选择容量适当的电容器来提高功率因数。
电力电容器工作原理
电力电容器工作原理电力电容器是一种用于电力系统中的重要电气设备，其工作原理基于电场和电介质的特性。
本文将详细介绍电力电容器的工作原理，包括其构造、工作方式和应用。
一、电力电容器的构造电力电容器由两个电极（正极和负极）以及介质层组成。
电极通常由铝箔或镀金铜箔制成，介质则是绝缘材料，如聚丙烯薄膜或聚酰亚胺薄膜。
电容器的外壳通常由金属或塑料制成，以保护内部的电极和介质。
二、电力电容器的工作方式电力电容器是通过积累和储存电荷来工作的。
当电压施加在电容器的两个电极上时，电场在电极和介质之间形成。
由于不同电极间的电位差，正电荷聚集在一个电极上，负电荷聚集在另一个电极上。
这样，电容器的两个电极之间形成了一个电势差，即电压。
三、电力电容器的工作原理电力电容器的工作原理基于电场和电介质的特性。
在电容器中，电介质的性质决定了电容器的电容值和工作电压。
电介质具有高绝缘性和低损耗性，能够在电场中存储能量。
当电容器处于充电状态时，电流流入电容器，引起电压的增加。
电场在电介质中储存能量，直到达到电容器的额定电压。
此时，电容器储存的电荷和能量可以用于电路中的其他设备，如电动机或发电机。
在电容器放电时，储存的电荷和能量会释放出来，为电路供电。
电力电容器的主要特点是其高效性和稳定性。
由于电介质的优良性质，电容器可以高效地存储和释放能量，从而提供稳定的电流。
此外，电容器还具有响应速度快、无噪音和节能省电等优点。
四、电力电容器的应用电力电容器在电力系统中有广泛的应用。
主要应用包括：1. 功率因数校正：电容器可以用于提高电力系统的功率因数，并减少无功功率的损耗。
2. 电能质量改善：通过电容器的并联和串联连接，可以减少电力网络中的电压波动和谐波。
3. 液力传动系统：电容器可以在液力传动系统中用于平滑电动机的操作并减少能量损失。
4. 太阳能和风能发电系统：电容器可以在可再生能源发电系统中用于稳定电压和频率。
总结：电力电容器是一种重要的电气设备，其工作原理基于电场和电介质的特性。
电力电容器的作用及运行原理
电力电容器的作用及运行原理电力电容器是一种用于存储和释放电能的设备，广泛应用于电力系统中。
它的主要作用是提高电力系统的功率因数以及稳定电压。
本文将介绍电力电容器的作用及运行原理，并深入探讨其在电力系统中的应用。
一、电力电容器的作用电力电容器主要有以下几个作用：1. 提高功率因数：在交流电路中，电力电容器可以通过提供无功电流来补偿电网的容性负载，从而提高功率因数。
功率因数表示有用功率与总视在功率之比，当电力系统中存在大量的感性负载时，功率因数较低，电能的利用效率也降低。
而电力电容器的引入可以补偿电路中的感性负载，提高功率因数，从而减少输电损耗。
2. 稳定电压：电力电容器作为一种可调节电压的设备，可以补偿电网中的瞬时电压波动。
当电网中出现瞬时电压下降时，电力电容器可以迅速释放存储的电能，提供电流支持，稳定电压，保证电力设备正常运行。
3. 抑制电磁干扰：电力电容器可以消除电力系统中的谐波电流和电压，从而降低电磁干扰对其他电气设备的影响。
在现代化的电力系统中，设备越来越多，谐波问题日益突出。
电力电容器的引入可以有效地抑制谐波电流和电压，保证电气设备的正常运行。
二、电力电容器的运行原理电力电容器的运行原理基于电容器的电荷和放电特性。
当电容器连接到电源时，电容器会吸收电源的电能并存储电荷。
当电容器与电源断开连接时，电容器会释放存储的电荷，向电路中输出能量。
电力电容器的运行原理可以用以下步骤来描述：1. 充电阶段：当电容器连接到电源时，电源的电压会导致电容器内部形成电场，将正电荷聚集在一边，负电荷聚集在另一边。
这个过程被称为电容器的充电阶段。
2. 储存能量：电容器的两个电极之间的电场储存了电能。
电容器的存储能量可以通过以下公式计算：E = 1/2*C*V^2，其中E是电容器的能量储存量，C是电容，V是电压。
3. 释放能量：当电容器与电源断开连接时，电容器会向电路中释放存储的电能。
这个过程被称为电容器的放电阶段。
电力电容器PPT课件
一、概述
（2）塑料薄膜 优点：耐电强度和机械强度高，体积电阻系数高，稳定性好。 缺点：难以浸渍，通过采取特殊的工艺，也可提高浸渍效果； 或者做成干式电容器。 常用的塑料薄膜有：聚丙烯薄膜、聚脂薄膜等。
26
一、概述
3.3 液体电介质 （1）天然液体电介质 变压器油、电容器油、电缆油、蓖麻油等矿物油和植物油。 （2）合成化合物 有异丙基联苯、二芳基乙烷、爱迪索油、二异丙基萘、CPE等。 电击穿强度大于45 kV/2.5 mm
学习的初级目标
1
整体概况
概况一
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01Biblioteka 概况二点击此处输入 相关文本内容
02
概况三
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03
2
学习的好处
3
学习的目的
4
电力电容器
2019年5月
5
本章学习要求
• 了解电容器的结构和补偿原理 • 掌握电力电容器的安装和接线 • 掌握电容器的安全运行
6
学习思路
按其相数可分为单相和三相两种，除低压并联电容 器外,其余均为单相;
按其外壳材料可分为金属外壳、瓷绝缘外壳、胶木
筒外壳等
29
一、概述
按其用途又可分为以下几种：
4.1 串联电容器
用于输电线路无功补偿。输电线路存在一定的分布电 感，线路越长电感量越大，增加了线路的阻抗和电压降。 在输电线路中串联电容器后，电容上的压降与电感上的压 降互相抵消，从而减小了线路电压降，加长了输电距离和 输电能力，提高输电质量和系统的稳定性。
22
一、概述 扩展思维题：
电池与电容的区别?
23
一、概述 3.电容器的组成？
极板、电介质
电力电容器的作用
电力电容器的作用电力电容器的作用有：:移相、耦合、降压、滤波等，常用于凹凸压系统并联补偿无功功率、并联沟通高压断路器断口、电机启动、电压分压等。
电力系统的负荷如电动机.电焊机.感应电炉等用电设备，除了消耗有功功率外，还要“汲取”无功功率。
另外电力系统的变压器等也需要无功功率，假如全部无功电力都由发电机供应的话，不但不经济，而且电压质量低劣，影响用户使用。
电力电容器在正弦沟通电路中能“发”出无功功率，假如把电容器并接在负荷（电动机），或输电设备（变压器）上运行，那么，输电设备需要的无功功率，正好由电容器供应。
电容器的功用就是无功补偿。
通过无功就地补偿，可削减线路能量损耗；削减线路电压降，改善电压质量；提高系统供电力量。
无功功率与功率因数很多用电设备均是依据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。
为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的"无功"并不是"无用"的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不行。
无功功率单位为乏(Var)。
在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们盼望的是功率因数越大越好。
这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供应有功功率，从而提高电能输送的功率。
(3)高压集中补偿：高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6～10kV高压母线上的补偿方式。
适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有肯定的高压负荷时，可以削减对电力系统无功的消耗并可以起到肯定的补偿作用；补偿装置依据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避开功率因数降低导致电费的增加。
电力电容器的工作原理及其应用
电力电容器的工作原理及其应用工作原理电力电容器是一种用于存储和释放电能的装置，它由两个电极和一个介质组成。
当一个电容器连接到电源电压时，正极电极获得正电荷，负极电极获得负电荷。
这种电场存储了能量。
当电力系统需要额外的能量时，电容器释放已存储的能量。
经过开关或电路控制，电容器中的电荷转移到电路中，为电路供应额外的电能。
这样电容器就可以起到补充、平衡电力系统中的功率需求的作用。
应用领域功率因数校正电容器在电力系统中用于校正功率因数。
功率因数是衡量电路中有功功率和视在功率之间关系的指标。
当功率因数低于1时，系统需要消耗更多的无功功率来满足有功功率需求。
通过连接电容器到电路中，它可以补充额外的无功功率来改善功率因数。
这在工业和商业电力系统中常见，可以减少电网的负载并提高能源效率。
过电压保护电容器可以起到过电压保护的作用。
当电力系统中出现电压波动或突然的瞬态过电压时，电容器能够吸收这些过电压，保护敏感设备免受电压冲击的损坏。
这在工业制造和电力传输领域非常重要，因为电力系统中的过电压可能对设备和电器造成严重的损坏。
滤波电容器也广泛用于电力系统中的滤波应用。
在电力系统中，电路中的电流和电压会引起谐波和干扰。
通过连接电容器到电路中，它可以滤波掉这些干扰，确保电路供电稳定和可靠，减少噪音干扰。
动力补偿电容器还可用于动力补偿。
在一些电力系统中，负载会导致电压下降和电能损耗。
通过连接电容器到电路中，它可以提供额外的无功功率来增强电力系统的电能供应能力，提高电能质量和效率。
优点和注意事项优点•电力电容器具有高效节能的特点，可以提高电力系统的能源使用效率。
•电容器具有快速响应的特性，可以迅速补充或释放电能，满足电力系统对电能的需求。
•电容器的使用寿命较长，维护成本较低。
注意事项•在使用电力电容器时，需要注意电容器的额定电压和额定容量，以确保其正常工作。
•在安装和维护电容器时，需要注意安全操作，并遵循相关的电力系统标准和规范。
电力电容器的作用及运行方式
电力电容器的作用及运行方式
1.提供动态补偿：电力电容器可以实现无功补偿，通过在电力系统中加入合适的电容器，可以调整电路的功率因数，并消除无功功率。
在电力系统中，使用电容器进行无功补偿可以改善电网的功率因数，降低谐波含量，提高电网的稳定性和容量。
2.调整电压波动：电力电容器可以用来补偿短暂的电压波动，比如当电力系统突然发生负荷变化时，电容器可以迅速地释放电能来稳定电压，保证供电的质量。
3.提供瞬态支持：电容器可以在瞬时功率需求增加时，释放存储的电能，提供额外的短时高功率，并平衡功率平衡。
4.滤波电荷/电阻：电力电容器可以滤除电网中的谐波分量，减少谐波对电网和设备的影响。
此外，在输入端并联一个适当的电阻，可以提高电容器的谐波过滤性能。
1.固定电容器：固定电容器是指在运行过程中功率和容量不会发生变化的电容器。
它们通常被安装在电力系统中的固定位置上，以实现无功补偿、调整电压和滤波等功能。
固定电容器一般通过与电力系统并联或串联的方式连接，以实现所需的功能。
2.可开关电容器：可开关电容器是指容量能够调节的电容器。
它们通常用于需要频繁调整功率和容量的场合。
可开关电容器通常采用脉冲宽度调制（PWM）技术来实现容量调节，将电容器连接到PWM控制器，通过变换开关的状态来控制容量的变化。
可开关电容器在电网的负荷变化较大、需要频繁调节电容器容量的场合下广泛应用。
总之，电力电容器是现代电力系统中不可或缺的一部分，能够实现无
功补偿、调压、滤波和提供短时间高功率等功能。
通过合理的设计和使用，电力电容器可以提高电力系统的功率因数、稳定性和可靠性，提高电网的
电能利用率，促进电力系统的经济运行。
电力电容器的原理及实际应用
电力电容器的原理及实际应用电力电容器（以下简称电容器）是一种用来存储电能并释放电能的电子器件。
其主要原理是通过存储电荷来储存电能，并在需要时释放电荷，实现电能的传输和调节。
电容器由两个导体板和介质组成，导体板之间的介质可以是空气、纸质、陶瓷、聚乙烯、聚丙烯等材料。
电容器的原理基于电场的存在，电场是由电荷产生的，电容器中的导体板具有电荷，并且由于两个导体板被隔离，电场也存在于这两个板之间的介质中。
当电容器装有电荷时，电荷会在两个导体板之间形成电场，导体板上的电荷量与电势差成正比，电势差越高，板上的电荷就越多。
因此，电容器储存的电能取决于电场的强度和导体板之间的电势差。
电容器实际应用广泛，其主要功能如下：1.能量存储和释放：电容器能够将电能储存起来，并在需要时快速释放电能。
这使得电容器成为一种重要的储能设备，用于平衡电能供需需求。
例如，在电力系统中，电容器可以存储剩余的电能，在高负荷时释放电能，以提高电网的稳定性和可靠性。
2.阻抗匹配：电容器可以用来匹配电路的输入和输出阻抗。
由于电容器具有特定的阻抗特性，可以将电容器连接到电路的输入和输出端口，以优化信号的传输和传导。
这在通信系统、音频设备和无线电链路中经常使用。
3.直流滤波：电容器在电源电路中经常用于直流滤波。
由于电容器的特性是通过存储电荷、释放电荷，并对电源中的电压进行平滑和调整，因此电容器可以滤除电源中的高频噪声，使电源输出的直流电信号更稳定。
4.直流耦合器：电容器还可用于将两个直流电路耦合在一起，以传输电流和电能。
例如，在放大器电路中，电容器可用于将信号输入与输出电路连接在一起，传输信号并阻隔直流电信号。
5.电动机启动和调速：电容器还可用于电动机的启动和调速。
在电机启动时，电容器可用于提供额外的电流，以快速加速电机转动。
在电机调速时，电容器可用于调节电机的功率，提供所需的扭矩和速度。
总之，电容器作为一种重要的电子元件，广泛应用于各个领域，包括电力系统、通信系统、音频设备、无线电设备和电机等。
8章电力电容器(30)
• A、串联适当的电容器 B、串联适当的电阻
• C、并联适当的电阻 D、并联适当的电容器
• 2、 电容器所在环境温度不应超过（C）℃
•
A、10 B、25 C、40 D、50
• 3、电容器分层安装时不应超过(C)层，层与层之间不得有隔板， 以免阻碍通风
•
A、1 B、2 C、3 D、4
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的有功功率P(kW)，以及感性负载两端并 联电容前后的功率因数cosφ1和cosφ2， 则可按下式直接求得补偿容量Q(kvar)
Q P(
1 cos 2
1
1
1
cos2 2
1)
第八章 电力电容器
• 2．利用查表求补偿容量：
第八章 电力电容器
§8—2 电力电容器的安装与接线 一、电容器安装
• 环境：电容器所在环境温度≤40℃、周围空气相对 湿度≤80％、海拔高度≤l000m；周围不应有腐蚀 性气体或蒸气、不应有大量灰尘或纤维；所安装环 境应无易燃、易爆危险或强烈震动。
在配电线路末端，利用电力电容器可以提高线路末端的 功率因数，保障线路末端的电压质量。
在弯电站的中、低压各段母线装设的电力电容器，可补 偿负荷消耗的无功功率，提高母线侧的功率因数。
第八章 电力电容器
电力电容器分类： 电压分：低压（0.4kv）和高压（6.3、10.5kv）两类； 相数分：单相和三相两种，除低压并联电容
2．外壳膨胀 主要由电容器内部分解出气体或内 部部分元件击穿造成。外壳明显膨胀应更换电容器。
3．温度过高 主要由过电流(电压过高或电源有 谐波)或散热条件不良造成，也可能由介质损耗增大 造成。应严密监视，查明原因，作针对性的处理。 如不能有效地控制过高的温度，则应退出运行；如 是电容器本身的问题，应予更换。
电力电容器
电力电容器
电容器
沟通电网中所运用的理性负载如电动机、变压器、镇流器等，除富含电阻以外还具有较大的感抗，除了从电源吸收一有些有功功率外，还与电源之间进行着电能与磁场的往复改换，这有些往复改换的能量并不作功，称为无功功率。
负载的功率因数越低，它所罗致的无功功率就越大。
无功功率抵偿的办法
①运用过激磁的同步电动机
②运用调相机做无功功率电源
③异步电动机同步化
④电力电容器作为抵偿设备
串联抵偿和并联抵偿
ａ、串联抵偿是把电容器直接串联到高压输电线路上，以改进输电线路参数，下降电压丢掉，行进其运送才调，下降线路损耗。
这种抵偿办法的电容器称作串联电容器，运用于高压远间隔输电线路上，用电单位很少选用。
ｂ、并联抵偿是把电容器直接与被抵偿设备并接到同一电路上，早年进功率因数。
这种抵偿办法所用的电容器称作并联电容
器，用电公司都是选用这种抵偿办法。
改进功率因数的办法有多项，其间最便当的办法是并联抵偿电容器。
电力电容器
(4)改善了系统潮流分布。在闭合络中的某些线路上串接一些电容器，部分地改变了线路电抗，使电流按指 定的线路流动，以达到功率经济分布的目的。
(5)提高系统的稳定性。线路串入电容器后，提高了线路的输电能力，这本身就提高了系统的静稳定。当线 路故障被部分切除时(如双回路被切除一回、但回路单相接地切除一相)，系统等效电抗急剧增加，此时，将串联 电容器进行强行补偿，即短时强行改变电容器串、并联数量，临时增加容抗xc，使系统总的等效电抗减少，提高 了输送的极限功率(Pmax=U1U2/xl-xc)，从而提高系统的动稳定。
3 较低电压等级的电容器经串联后运行于较高电压等级络中时，其各台的外壳对地之间，应通过加装相当 于运行电压等级的绝缘子等措施，使之可靠绝缘。
4 电容器经星形连接后，用于高一级额定电压，且系中性点不接地时，电容器的外壳应对地绝缘。
5 电容器安装之前，要分配一次电容量，使其相间平衡，偏差不超过总容量的5%。当装有继电保护装置时 还应满足运行时平衡电流误差不超过继电保护动作电流的要求。
电力电容器
电路负载
01 电容分类
03 应用领域
目录
02 作用 04 性能特点
05 注意事项
07 操作规程
目录
06 损坏原因
基本信息
电力电容器，用于电力系统和电工设备的电容器。任意两块金属导体，中间用绝缘介质隔开，即构成一个电 容器。电容器电容的大小，由其几何尺寸和两极板间绝缘介质的特性来决定。当电容器在交流电压下使用时，常 以其无功功率表示电容器的容量，单位为乏或千乏。
注意事项
注意事项
1 安装电容器时，每台电容器的接线最好采用单独的软线与母线相连，不要采用硬母线连接，以防止装配 应力造成电容器套管损坏，破坏密封而引起的漏油。
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2.电容器的投入或退出要求 正常情况下，根据线路上功率因数的高低和电压的高低投入或退 出并联电容器；当功率因数低于0.9、电压偏低时应投入电容器组；当
功率因数趋近于1且有超前趋势、电压偏高时应退出电容器组。
当运行参数异常，超出电容器的工作条件时，应退出电容器组； 若电容器三相电流明显不平衡时，也应退出运行，进行检查。
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三
电力电容器安装与接线
1.电容器的安装要求 环境温度要求；建筑要求；防爆要求；分层安装要求；外壳安装要 求；放电装置要求；放电电阻要求。 2.电容器的接线要求
三相电容器内部为三角形接线；单相电容器应根据其额定电压和线
路的额定电压确定接线方式：即电容器额定电压与线路电压相符时采用 三角形接线；电容器额定电压与线路相电压相符时采用星形接线。
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低 压 无 功 自 动 补 偿 装 置
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四
电容器安全运行
1.电容器的运行参数要求 运行中的电容器电流不应长时间超过额定电流的1.3倍；电压不应
超过额定电压的1.1倍；使用环境温度不应超过规定值（＋40 ℃ ～－
W ＝ (P 损 － P′ 损 )×8760 ＝ (34.5-15.5)×8760≈166 440kW·h 即每年可节约用 电16.6万度。
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从以上两例可见，提高功率因数，可以充分利用供电设备的容量，而 且可以减少输电线路上的损失。
注意：我国有关规程规定，高压供电的工厂，最大负荷时的功率因
数不得低于0.9，其它工厂不得低于0.85。当功率因数低于0.7时，电业
局不予供电。
2．提高功率因数的方法 方法：提高自然功率因数（指用电设备和工厂在没有安装人工补偿装 置时的功率因数）的方法和人工补偿无功功率提高功率因数的方法；人 工补偿无功功率提高功率因数的方法通常是安装移相电容器进行无功补 偿。
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第八章
一 二 三 四
电力电容器
工厂的功率因数及无功补偿 电力电容器补偿原理与计算 电力电容器安装与接线 电容器安全运行
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一
工厂的功率因数及无功补偿
1.电路的功率因数
功率因数是用电设备的一个重要技术指标。电路的功率因数
由负载中包含的电阻与电抗的相对大小决定。纯电阻负载cosφ＝ 1；纯电抗负载cosφ＝0； 一般负载的cosφ在0～1之间，而且多
电的电机台数增加，使变压器的容量得到充分的利用。
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例 2
某厂供电变压器至发电厂之间输电线的电阻是 5Ω ，发电厂以
10kV 的电压输送 500kW 的功率。当cosφ =0.6 时，问输电线上的功率损失 是多大？若将功率因数提高到0.9, 每年可节约多少电？
P 500 103 I 4 83A U cos 10 0.6 输电线上的功率损失为
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本章结束
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发生下列故障情况之一时，电容器组应紧急推出运行：
①连接点严重过热甚至熔化；
②瓷套管严重闪络放电； ③电容器外壳严重膨胀变形； ④电容器或其放电装置发出严重异常声响； ⑤电容器爆破； ⑥电容器起火、冒烟。
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3.电容器的操作要求 （1）正常全站停电操作时，先拉开电容器开关，后拉开各路出线 开关；恢复送电时，先合上各路出线开关，后合上电容器进线的开关。 （2）全站事故停电后，应拉开电容器的开关。 （3）电容器断路器跳闸后不得强送电；熔丝熔断后，查明原因之
2 2 P 损 I r 83 5 34.5kW
cosφ =0.9时，输电线上的电流为
P 500 103 I 4 55.6 A U cos 10 0.9
输电线上的功率损失为
2 2 P I r 55 . 6 5 15.5kW 损
一年共有 365×24=8760 小时，当co U cos 220 0.6
可供电动机的台数为 Ie/I=100/30≈3.3，即可给 3 台电动机供电。 若 cosφ =0.9，每台电动机取用的电流为
P 4 103 I 20A U cos 0.9
则可供电动机的台数为Ie/I′=100/20=5 可见, 当功率因数提高后，每台电动机取用的电流变小，变压器可供
控制；总容量100～300kvar时，采用负荷开关保护和控制；总容量
300kvar以上时，采用真空断路器或其它断路器保护和控制。 低压电容器组总容量不超过100kvar时，可用接触器、刀开关、熔 断器保护和控制；总容量100以上时，采用低压断路器保护和控制。
5.电容器故障判断及处理 故障：渗漏油；外壳膨胀；温度过高；套管闪络放电；异常声响； 电容器爆破；熔丝熔断。
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二
电力电容器补偿原理与计算
1.无功补偿原理 提高功率因数最方便的方法是并联移相电容器，产生电容电流抵消
感性电流，将不做功的所谓无功电流减小到一定范围以内。
补偿前线路上 的感性无功电流为
U I IR
Φ Φ
IL0、总电流为I0；
并联电容器后，产 生一个电容电流IC抵 消部分感性电流， 使得线路上的感性 无功电流减小为IL、 线路上的总电流减
IC IL
I0
IL0 IC
小为I。
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2．补偿容量的计算 利用公式计算：
Q P(tg1 tg2 )
式中：
1 ――补偿前的功率因数角；
1 cos 12 tg1 cos 1
2 1 cos 2 2 ――补偿后的功率因数角； tg2 cos 2
前，不得更换熔丝送电。
（4）不论是高压电容器还是低压电容器，都不允许在其带有残余 电荷时合闸。否则可能产生很大冲击电流。电容器重新合闸前，至少
应放电3分钟。
（5）电容器断开电源后，工作人员接近之前，必须进行人工放电。
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4.电容器的保护要求 高压电容器组总容量不超过100kvar时，可用跌开式熔断器保护和
为感性负载。 例如常用的交流电动机便是一个感性负载，满载时
功率因数为0.7～0.9，而空载或轻载时功率因数较低。 功率因数过低，会使供电设备的利用率降低，输电线路上的 功率损失与电压损失增加。下面通过实例来说明这个问。
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例 1 某供电变压器额定电压 Ue=220V ，额定电流 Ie=100 A ，视在功 率 S=22kV·A 。 现变压器对一批功率为 P=4kW cosφ =0.6 的电动机供电， 问变压器能对几台电动机供电？若cosφ 提高到 0.9，问变压器又能对几 台电动机供电？ 解 当cosφ =0.6 时，每台电动机取用的电流为