变电站10kV电容器出现故障原因分析
变电站10kV电容器出现故障原因分析
摘要：电网规模为适应经济社会发展需要，也在不断发展扩大，电网系统无功电压的重要作用日益凸显，不断有新的无功补偿装置进入电网系统工作。随着无功电压系统的长时间运行，导致电容器组出现故障的情况屡有发生。因此，找出电容器组出现故障的原因，并提出相应解决措施十分有必要。
关键词：电容器故障原因分析
一、前沿
在电力系统中，由于无功功率不足，会使系统电压及功率因数降低，从而损坏用电设备，严重时会造成电压崩溃，使系统瓦解，造成大面积停电。另外，功率因数和电压的降低，还会使电器设备得不到充分利用，造成电能损耗增加，效率降低，限制了线路的送电能力，影响电网的安全运行及用户正常用电。
二、电容器故障原因
对出现故障的电容器进行综合检测分析，发现绝缘电阻、油色谱以及电容量均出现不同程度损坏情况。随后调取了部分相关信息，如保护信息、保护装置型号，对相关元件如电抗器与避雷器等进行测试分析，在现场实测谐波，发现电容器组损坏原因有以下几点：
1 电压未进行保护整定
变电站将不平衡电压标准均设定为5V，并未根据实际情况对非平衡电压标准进行设置，建议调整为3V相对合理。缩短动作时间，将时间改为0.2至0.5秒之间，这样即使出现故障三相仍能准确灵敏运行。建议在电压正常运行情况下再增加1V。就各变电站对电容器组的保护设置而言，其中有的变电站尚未设置非平衡电压保护，如电容器出现故障问题时，三相电压将失去平衡，因此电容器的保护内容应以非平衡电压的保护为主。此外，变电站保护的装置型号老旧、设置不完整，将造成故障进一步扩大，出现熔断器发生群爆情况。部分变电站的非平衡电压保护装置尚未投入使用，若出现异常情况将导致故障扩大升级，进而导致电容器组部分功能薄弱，无法进行有效保护。
2 开关选型不当
开关的型号选择不恰当，或者真空开关质量较低等原因，可能使开关损坏频率较大，导致开关重燃。根据实地调查情况来看，各变电站出现故障的电容器开关都未使用大型厂家生产的比较成熟的品牌，也未发现厂家关于出厂开关的相关试验报告。
变电站10kV电容器出现故障原因分析
变电站10kV电容器出现故障原因分析 摘要：电网规模为适应经济社会发展需要，也在不断发展扩大，电网系统无功电压的重要作用日益凸显，不断有新的无功补偿装置进入电网系统工作。随着无功电压系统的长时间运行，导致电容器组出现故障的情况屡有发生。因此，找出电容器组出现故障的原因，并提出相应解决措施十分有必要。 关键词：电容器故障原因分析 一、前沿 在电力系统中，由于无功功率不足，会使系统电压及功率因数降低，从而损坏用电设备，严重时会造成电压崩溃，使系统瓦解，造成大面积停电。另外，功率因数和电压的降低，还会使电器设备得不到充分利用，造成电能损耗增加，效率降低，限制了线路的送电能力，影响电网的安全运行及用户正常用电。 二、电容器故障原因 对出现故障的电容器进行综合检测分析，发现绝缘电阻、油色谱以及电容量均出现不同程度损坏情况。随后调取了部分相关信息，如保护信息、保护装置型号，对相关元件如电抗器与避雷器等进行测试分析，在现场实测谐波，发现电容器组损坏原因有以下几点： 1 电压未进行保护整定 变电站将不平衡电压标准均设定为5V，并未根据实际情况对非平衡电压标准进行设置，建议调整为3V相对合理。缩短动作时间，将时间改为0.2至0.5秒之间，这样即使出现故障三相仍能准确灵敏运行。建议在电压正常运行情况下再增加1V。就各变电站对电容器组的保护设置而言，其中有的变电站尚未设置非平衡电压保护，如电容器出现故障问题时，三相电压将失去平衡，因此电容器的保护内容应以非平衡电压的保护为主。此外，变电站保护的装置型号老旧、设置不完整，将造成故障进一步扩大，出现熔断器发生群爆情况。部分变电站的非平衡电压保护装置尚未投入使用，若出现异常情况将导致故障扩大升级，进而导致电容器组部分功能薄弱，无法进行有效保护。 2 开关选型不当 开关的型号选择不恰当，或者真空开关质量较低等原因，可能使开关损坏频率较大，导致开关重燃。根据实地调查情况来看，各变电站出现故障的电容器开关都未使用大型厂家生产的比较成熟的品牌，也未发现厂家关于出厂开关的相关试验报告。
电容器的接线方式
电容器的接线方式 (2011-07-29 17:08:10) 容量相同的三相电容器，当为星型接法和角型接法时，其额定电流是不相同的，容量的不同存在外形差异。当三相电容器的额定电压与电网额定电压相同时，三相电容器应采用角形连接，因为若采用星形连接，每相电压为线电压的1/1.732，电容器的输出容量将减少。当单相电容器的额定电压低于电网额定电压时，应采用星形连接，或几个电容器串联后，使每相电容器组的额定电压高于或等于电网的额定电压，再接成角形。 近期遇到一个用户补偿要求，其内容为“低压380V系统，要求并联电容器为三相、星型接法、中性点不引出”。可见这种补偿是可以的。其目的可能是线路补偿，工厂里可能用于短路容量较大的地方等。 容量（Q)和电容值(C)是两个概念。电容值是制造概念，当电容器制造出来后，除非损坏，C是不变的。容量是使用概念，是当电容器使用在某电压和频率下所能输出的无功 （Q=ωCU2)。所以，容量相同，电压相同，频率相同的三相电容器，无论是接星还是接角，电流都是一样的（Q=√3UI）。体积是和设计和工艺有关的，例如，我国目前1000v一下并联电容器均采用金属化电容器，由于基膜和镀膜工艺的关系，很少厂家使用4.8um的基膜，所以，690v（一般接星）产品和400v（一般接角）产品体积相差不大，而400v产品和230v （一般接角）产品体积相差较大。“低压380V系统，要求并联电容器为三相、星型接法、中性点不引出”。一般单纯补偿不采用如此接法。如果是系统电压高，可用440v甚至525v 产品，如果是分相补偿，“中性点”要引出。可能是用于滤波吧。如果用于滤波，建议采用滤波电容器，虽然贵点，毕竟谐波不是降低并联电容器使用电压就能解决的 一、当单台电容器为三相时，其标注的额定电压如6.6KV/√3和6.6KV。这两种标注方式主要区别在于说明此三相电容内部接线方式分为星型Y和三角型Δ两种。而加在三相电容器三个接线端电压均为线电压6.6KV。计算其额定电流时和标注中6.6KV/√3分母上的√3无关，不管是Y接法Δ接法，U均为6.6KV。而不是6.6KV/√3。根据三相电功率P=√3IU 得出I=P/√3U(不论星型Y和三角型Δ接法。不考虑COSΦ。)。P为电容器额定容量Karv ，U为电网线电压。 二、当单台电容器为单相时，其标注的额定电压如6.6KV/√3和6.6KV，这两种标注方式主要区别在于说明： 1、标称6.6KV /√3的单台电容当组成电容器组接在三相电网时只能接成Y，电网线电压为6.6KV时，此时电容两个接线柱实际电压为6.6KV/√3即3.8KV。否则当接成Δ时电容器就会过电压，当单只电容接电源时只能接在3.8KV电网中而不是6.6KV电网。这时计算单台电容器电流时I=P/U, P为电容器额定容量Karv ，U为6.6KV/√3即3.8KV也就是电网电压的相电压而不是线电压6.6KV。 2、标称6.6KV的单台电容当组成电容器组接在三相电网时只能接成Δ，如果接成Y时，由于电容器两端实际电压降成相电压6.6KV/√3即3.8KV，他就达不到它的标称Karv 值。
电容器基本知识
電容器基本知識 一、定義：由兩金屬极板加以絕緣物質隔離所構成的可儲存電能的元件稱為電容器 二、代號：“C” 三、單位：法拉(F) 微法(uF) 納法(nF) 皮法(pF) 1F=106 uF =109nF=1012 pF 四、特性：通交流、阻直流 因電容由兩金屬片構成，中間有絕緣物，直流電無法流過電容，但通上交流電時，由於電容能充放電所致，所以能通上交流 五、作用：濾波、耦合交變信號、旁路等 六、電容的串聯、並聯計算 1.串聯電路中，總容量=1÷各電容容量倒數之和 例： 2.並聯電路中，總容量=各電容容量之和 例： 七、電容的標示： 1.直標法：直接表示容量、單位、工作電壓等。如1uF/50V 2.代表法：用數字、字母、符號表示容量、單位、工作電壓等 如：“104”表示容量為“100000pF” “Z”表示容量誤差“+80% -20%” “”表示工作電壓“50V” 八、電容的分類 1.按介質分四大類 1).有機介質電容器(極性介質與非極性介質，一般有真合介質、漆膜介質等)
2).無機介質電容器(雲母電容器、陶瓷電容器、波璃釉電容器 3).電解電容器(以電化學方式形式氧化膜作介質，如鋁Al2O3鉭Ta2O5) 4).氣體介質電容器(真空、空氣、充氣、氣膜復合) 2.按結構分四大類 1).固定電容器 2).可變電容器 3).微調電容器(半可變電容器) 4).電解電容器 3.按用途分 1).按電壓分低壓電容器、高壓電容器 2).按使用頻率分低頻電容器(50周/秒或60周/秒)和高頻電容器(100K周/秒) 3).按電路功能分：隔直流、旁路、藕合、抗干擾(X2)、儲能、溫度補償等 九、我司主要使用之電容： 1).電解電容 2).陶瓷電容(包括Y電容與積層電容、SMD電容) 3).塑膠薄膜電容(包括金屬薄膜電容器、X2電容器、嘜拉電容器) 電解電容(E/C) 一、概述 電解電容的構造是由陽箔、陰箔、電解紙、電解液之結合而成的，陽箔經化成後含有一高介電常數三氧化鋁膜(Al2O3)，此氧化膜當作陽箔與陰箔間的絕緣層，氧化膜的厚度即為箔間之距離(d)，此厚度可由化成來加以控制，由於氧化膜的介電常數高且厚度薄，故電解電容器的容量較其他電容高。電解電容的實值陽极是氧化膜接觸之電解液，而陰箔只是將電流傳屋電解液而已，電解紙是用來幫助電解液及避免陽箔、陰箔直接接觸因磨擦而使氧化膜磨損。 即電解電容器是高純度之鋁金屬為陽极，以陽极氧化所開氧化膜作為電介質，以液體電解液為電解質，另與陰极鋁箔所構成之電容器。
35KV电容补偿试验报告要点
产品概述：无功负荷电流增大了供电系统损耗,而我国目前配电网多数采用变电站固定电容器组无功补偿方式,由于缺少无功调节手段,在供电峰谷期间功率因数波动较大,出现过补和欠补问题。ZRTBBZ型35kv高压无功补偿自动调容成套装置，使用无功自动控制器检测电网电压及功率因数，通过对电网电压和功率因数的综合判定，可同时控制两台主变的自动有载调压及两段母线上的无功补偿电容的自动投切，实现平衡系统电压，提供功率因数。减少线损，保护供电质量，解决无功过补偿和欠补偿问题。 型号说明 ZRTBBZ 主要技术参数 额定电压：35kV 额定频率：50Hz 单台柜额定容量：最小1000-3600kVar最大 中性点接线方式：非有效接地或中性点绝缘。 使用条件： 使用条件 ◆安装地点：户内/户外 ◆环境温度：-20℃～+40℃ ◆相对湿度：≤90％（25℃） ◆海拔高度：≤2000米 安装场所应无剧烈机械振动、应无有害气体及蒸汽、应无导电性或爆炸性尘埃工作方式及特点
1装置主要有高压并联电容器组、串联铁心电抗器、电容器投切开关真空断路器、电流互感器、氧化锌避雷器、放电线圈，无功功率自动补偿控制器，电容器专用微机保护单元等组成。 2装置采用先进的功率因数及无功缺口投切，通过自动组合，能以最少的电容器组数和最少的高压真空开关实现最多级数的调容，不至于引起成本的大幅度提高，具有很好的性能价格比。也可根据用户的要求进行均分配置，逐级投切。 3喷逐式熔断器与电容器串联，当电容器内部有部分串联段（50%—70%）击穿时，熔断器动作，将该台故障电容器迅速从电容器组切除，有效防止故障扩大。 4放电线圈并联在电容回路，当电容器组从电源退出运行后，能使电容器上的剩余电压在五秒内自额定电压峰值降至50v以下 5串联电抗器串联在电容器回路中，以限制投切电容器组中的高次谐波，降低合闸涌流，串联电抗器的电抗率仅对于限制涌流的取0.1%—1%，对于限制五次以上的谐波，选用4.5%—6%，对于抑制三次以上谐波，选用12%—13% 6.结构设计合理，热、动稳定性好，柜式的带电显示装置主要用于显示装置的带电状态，并有程序锁、观察窗，具有强制闭锁功能；室外装置有围栏，确保运行和维护人员安全。 7.对于装置的外形尺寸、颜色及进线方式，可根据用户要求进行设计 8.采用ZRWKG型高压无功补偿控制器自动控制电容器的投切，自动化程度高，测量、显示、控制、通信功能齐全，可根据无功功率投切电容器组，自动补偿负荷无功功率，无需人工干预，功率因数在0.95以上，在外部故障或停电自动退出，送电后自动回复运行，控制器可显示历史数据-有功功率-无功功率-视在功率- 功率因数感性容性-系统电流-电压-谐波显示3-29次-历史数据报表；
变电站电容器组的配置
变电站10kV 电容器组的配置 引言 目前，电力系统中为了提高电压质量，减少网络损耗，普遍配置了无功补偿装置，由于电容器组容量可大可小，即可集中使用，又可分散配置，具有较大的灵活性，且价格较低，损耗较小，维护方便，故为目前系统中使用最广泛的无功电源之一。变电站设计中一般将电容器组布置在10kV 侧。由于10kV 侧配置电容器存在系统短路容量较小、分组数较多、易发生谐振等问题，故如何合理选择10kV 电容器组就显得尤为重要。 1、电容器总容量的选择 变电站安装的“最大容性无功量”的选择原则为：对于直接供电末端变电所，其最大容性无功量应等于装置所在母线上的负荷按提高功率因数所需补偿的最大容性无功量与主变压器所需补偿的最大容性无功之和。即： cbm cfm c Q Q Q += （1） 0ef fm cfm Q P Q ?= （2） e e m d cbm S I I I U Q ?+?=)100(%)100(%)(022 （3） 式中：c Q ：变电站配置最大容性无功量（kvar ）； cfm Q ：负荷所需补偿的最大容性无功量（kvar ）； cbm Q ：主变压器所需补偿的最大容性无功量（kvar ）； fm P ：母线上的最大有功负荷（kW ）； 0ef Q ：由1cos φ补偿到2cos φ时，每kW 有功负荷所需补偿的容性无功量（kvar/kW ）； (%)d U ：需要进行补偿的变压器一侧的阻抗电压百分值（%）； m I ：母线装设补偿装置后，通过变压器需要补偿一侧的最大负荷电流值（A ）； e I ：变压器需要补偿一侧的额定电流值（A ）；
(%)0I ：变压器空载电流百分值（%）； e S ：变压器需要补偿一侧的额定容量（kV A ）； 通过式（1）、（2）、（3）对变电站无功容量进行估算，负荷所需补偿的最大容性无功量约为主变容量的5%~10%（按补偿到功率因数0.96考虑），主变压器所需补偿的最大容性无功量14%~16%。 综上所述，变电站的容性无功补偿以补偿主变的无功损耗为主，现变电站均按照主变容量来配置电容器补偿容量。根据《国家电网公司电力系统无功补偿技术配置原则》（以下简称配置原则）要求，变电站可按照主变压器容量的20％-25％配置容性无功补偿装置。因此变电站的电容器组总容量除个别情况外，大多数情况应按照以上要求配置，与电容器组的电压等级无关。 2、电容器分组容量的选择 确定了电容器组总容量后，还需对电容器组分组容量进行选择。 （1）若分组容量过大，会引起投切时母线电压波动增大、变电站投运初期负荷变小，无法投入电容器进行无功补偿等问题。 （2）若分组容量过小，会引起增加设备投资、减少变电站出现回路数、增大维护工作量、增大变电站的布置难度等问题。 因此电容器分组的总原则应是：在满足系统要求的前提下，尽量加大分组容量，减少组数。 2.1 电容器分组容量与母线电压波动的研究 电容器在进行投切操作时，将引起母线电压的变化，其变化幅度为： d fz S Q U 100%=? （4） 式中：%U ?：母线电压波动率； fz Q ：分组电容器容量(Mvar)； d S ：电容器所接母线三相短路容量(MV A)。 从式（4）可以看出，母线电压波动率与投切电容器的容量成正比，与母线三相短路容量成反比。《城市电力网规划设计导则》中规定：变电站10kV 侧母线短路电流需控制在20kA 以内， 10kV 侧极限短路容量为1.732×10.5×20＝
国家电网公司10kV～66kV干式电抗器技术标准(附编制说明)
附件11： 10kV～66kV干式电抗器 技术标准（附编制说明） 国家电网公司
目 次 1.总则 (1) 1.1目的1 1.2依据1 1.3内容1 1.4适用范围1 1.5干式电抗器安全可靠性要求1 1.6电抗器的型式1 1.7选型原则2 1.8关于干式电抗器技术参数和要求的说明2 1.9引用标准2 1.10使用条件3 2.干式电抗器技术参数和要求 (4) 2.1基本要求4 2.2.引用标准4 2.3.使用条件4 2.4.技术要求4 2.5.工厂监造和检验10 2.6试验11 2.7.制造厂应提供的资料16 2.8备品备件16 2.9专用工具和仪器仪表16 2.10包装、运输和保管要求16 2.11技术服务16 2.12干式电抗器性能评价指标17 附录A制造厂应提供的技术数据178 10k V～66k V干式电抗器技术标准编制说明22
1.总则 1.1目的 为适应电网的发展要求，加强干式电抗器技术管理，保证干式电抗器的安全、可靠、稳定运行，特制定本技术标准。 1.2依据 本标准是依据国家、行业和国际有关标准、规程和规范，并结合近年来国家电网公司输变电设备评估报告、生产运行情况分析以及设备现场运行经验制定。 1.3内容 本标准对10kV～66kV干式电抗器的设计选型（运行选用）、订货、监造、出厂验收、包装运输、现场安装和现场验收等环节提出了具体的技术要求。 1.4 适用范围 本标准适用于国家电网公司系统的10kV～66kV干式电抗器,包括并联电抗器和串联电抗器（含并联补偿电抗器、调谐电抗器或滤波电抗器、阻尼电抗器、限流电抗器、分裂电抗器）。 1.5干式电抗器安全可靠性要求 10k V～66k V干式电抗器应优先采用设计制造经验成熟、结构简单、经受过运行考验的干式电抗器。 1.6电抗器的型式 1.6.1按电抗器有无铁芯分为三类： （1）空心电抗器：由包封绕组构成、不带任何铁芯的电抗器。 （2）铁芯电抗器：由绕组和自成闭环的铁芯（含小气隙）构成的电抗器。 （3）半芯电抗器：在空心电抗器的空心处放入导磁体芯柱的电抗器。 1.6.2按电抗器接入电网方式分为两大类： （1）并联电抗器：主要用于补偿电网中的电容性电流等。 （2）串联电抗器：主要用于限制系统的短路电流、涌流及抑制谐波等，包括限流电抗器、阻尼电抗器、调谐电抗器或滤波电抗器等。 1.6.3按相数分类：分为单相电抗器和三相电抗器。
电容器在电路中的作用(很全)
电容器的基本特性是“通交流、隔直流”。所以在电路中可用作耦合、滤波、旁路、去耦…… 。电容器的容抗是随频率增高而下降；电感的感抗是随频率增高而增大。所以在电容、电感的串联或并联电路中，总会有一个频率下容抗与感抗的数值相等，这时就产生谐振现象。所以电容与电感可以用来制作滤波器(低通、高通、带通)、陷波器、均衡器等。用在振荡电路中，制作LC、RC振荡电路。滤波电容并接在整流后的电源上，用于补平脉冲直流的波形。 耦合电容连接在交流放大电路级与级之间作信号通路，因为放大电路的输入端和输出端都有直流工作点，采用电容耦合可隔断直流通过工作点，耦合电容其实就是起隔直作用，所以也叫隔直电容； 旁路电容作用与滤波电容相似，但旁路电容不是接在电源上，而是接在电子电路的某一工作点，用于滤去谐振或干扰产生的杂波； 滤波电容、感性负载供电线路上的补偿电容、LC谐振电路上的电容都是起储能作用。 如何选择电路中的电容 通常音频电路中包括滤波、耦合、旁路、分频等电容，如何在电路中更有效地选择使用各种不同类型的电容器对音响音质的改善具有较大的影响。1.滤波电容整流后由于滤波用的电容器容量较大，故必须使用电解电容。滤波电容用于功率放大器时，其值应为10000μF以上，用于前置放大器时，容量为1000μF左右即可。当电源滤波电路直接供给放大器工作时，其容量越大音质越好。但大容量的电容将使阻抗从10KHz附近开始上升。这时应采取几个稍小电通常音频电路中包括滤波、耦合、旁路、分频等电容，如何在电路中更有效地选择使用 各种不同类型的电容器对音响音质的改善具有较大的影响。 1.滤波电容 整流后由于滤波用的电容器容量较大，故必须使用电解电容。滤波电容用于功率放大器 时，其值应为10000μF 以上，用于前置放大器时，容量为1000μF 左右即可。 当电源滤波电路直接供给放大器工作时，其容量越大音质越好。但大容量的电容将使阻 抗从10KHz 附近开始上升。这时应采取几个稍小电容并联成大电容同时也应并联几个薄 膜电容，在大电容旁以抑制高频阻抗的上升，如下图所示。 图 1 滤波电路的并联 2.耦合电容 耦合电容的容量一般在0.1μF~ 1μF 之间，以使用云母、丙烯、陶瓷等损耗较小的 电容音质效果较好。 3.前置放大器、分频器等 前置放大器、音频控制器、分频器上使用的电容，其容量在100pF~0.1μF 之间，而扬 声器分频LC 网络一般采用1μF~ 数10μF 之间容量较大的电容，目前高档分频器中采 用CBB电容居多。 小容量时宜采用云母，苯乙烯电容。而LC 网络使用的电容，容量较大，应使用金属化 塑料薄膜或无极性电解电容器，其中无机性电解电容如采用非蚀刻式，则更能获取极佳 音质。 电容的基础知识 —————————————— 一、电容的分类和作用 电容(Ele ct ric ca pa ci ty)，由两个金属极，中间夹有绝缘材料（介质）构成。由于绝缘材料的不同，所构成的电容器的种类也有所不同： 按结构可分为：固定电容，可变电容，微调电容。 按介质材料可分为：气体介质电容，液体介质电容，无机固体介质电容，有机固体介质电容电解电容。 按极性分为：有极性电容和无极性电容。我们最常见到的就是电解电容。 电容在电路中具有隔断直流电，通过交流电的作用，因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐 二、电容的符号
超级电容器实验报告
实验报告 题目C,MnO2的电化学电容特性实验姓名许树茂 学号20104016005 所在学院化学与环境学院 年级专业新能源材料与器件创新班 指导教师舒东老师 完成时间2012 年 4 月
1.【实验目的】 1. 了解超级电容器的原理； 2. 了解超级电容器的比电容的测试原理及方法； 3. 了解超级电容器双电层储能机理的特点； 4. 掌握超级电容器电极材料的制备方法； 5. 掌握利用循环伏安法及恒流充放电的测定材料比电容的测试方法。 2. 【实验原理】 超级电容器的原理 超级电容器是由两个电极插入电解质中构成。超级电容与电解电容相比,具有非常高的功率密度和实质的能量密度。尽管超级电容器储存电荷的能力比普通电容器高,但是超级电容与电解电容或者电池的结构非常相似。 图1 超级电容器的结构图 从图中可看出,超级电容器与电解电容或者电池的结构非常相似,主要差别是用到的电极材料不一样。在超级电容器里,电极基于碳材料技术,可提供非常大的表面面积。表面面积大且电荷间隔很小,使超级电容器具有很高的能量密度。大多数超级电容器的容量用法拉(F)标定,通常在1F到5,000F之间。 (1) 双电层超级电容器的工作原理 双电层电容是在电极/溶液界面通过电子或离子的定向排列造成电荷的对峙所产生的。对一个电极/溶液体系,会在电子导电的电极和离子导电的电解质溶液界面上形成双电层。当在两个电极上施加电场后,溶液中的阴、阳离子分别向正、负电极迁移,在电极表面形成双电层;撤消电场后,电极上的正负电荷与溶液中的相反电荷离子相吸引而使双电层稳定,在正负极间产生相对稳定的电位差。这时对某一电极而言,会在一定距离内（分散层）产生与电极上的
电容器技术要求
介休瑞东煤业35kV变电站 磁控式高压无功动态补偿装置 技术规范书 晋中电力设计院 二〇一一年二月
1 工程概况 1.1 项目名称：介休瑞东煤业35kV变电站工程 1.2 项目单位：介休义棠瑞东煤业有限公司 1.3 工程规模：变电站主变容量为2×10000kV A，2台主变互为备用。35kV部分为单母分段接线方式，二回进线，分别由介休110kV变电站和灵石110kV英武变电站引入。10kV部分亦为单母分段接线方式。出线24回，本期22回出线。 1.4 工程地址：介休瑞东煤业35kV变电站 1.5 交通、运输：汽运 1.6工程布置：电容器成套装置采用室内柜式安装，磁控电抗器室外安装，控制屏放于主控室。 2.环境条件 注：1. 环境最低气温超过-25℃, 需要进行参数修正； 2. 污秽等级为Ⅳ级，需要进行参数修正； 3. 海拔高度大于1000米，需要进行参数修正。 3.系统运行条件 3.1 系统标称电压：10kV 3.2 最高运行电压：12kV 3.3 额定频率：50Hz 3.4 中性点接地方式：非有效接地 3.5 电容器组接线方式：星形 3.6 辅助电源：DC220V 4.装置要求 设备安装于10kV侧，电容器滤波安装容量6000kvar,分5次、7次、11次兼高通三个滤波支路，（各个投标厂家需根据经验对各个滤波支路分组并提供容值、电抗值详细计算说明书），另根据煤矿负荷波动，配磁控电抗器4500kvar实现系统所需无功的动态连续
5.设备名称及数量 磁控式高压动态无功补偿装置10kV-6000kvar 2套，每套设备主要配置如下：序号名称型号及规格单位数量备注 1 滤波支路5 次 隔离开关GN19-12/630 组 1 2 避雷器HY5WR-17/45 只 3 3 喷逐式熔断器BR2-12 只 6 4 放电线圈FDZR-1.7-12/√3-1 台 3 5 滤波电容器AAM-12/√3-350-1W 或AFM-12/√3-350-1W 台 6 总容量2100kvar 6 滤波电抗器LKSGKL-10-84-4 台 1 7 附件足量 8 7 次隔离开关GN19-12/630 组 1 9 避雷器HY5WR-17/45 只 3 10 喷逐式熔断器BR2-12 只 6 11 放电线圈FDZR-1.7-12/√3-1 台 3 12 滤波电容器AAM-12/√3-300-1W 或AFM-12/√3-300-1W 台9 总容量1800kvar 13 滤波电抗器LKSGKL-10-36-2 台 1 14 附件足量 15 11 次 兼 高 通隔离开关GN19-12/630 组 1 16 避雷器HY5WR-17/45 只 3 17 喷逐式熔断器BR2-12 只 6 18 放电线圈FDZR-1.7-12/√3-1 台 3 19 滤波电容器AAM-12/√3-350-1W 或AFM-12/√3-350-1W 台 6 总容量2100kvar 20 滤波电抗器LKSGKL-10-16.8-0.8 台 1 21 高通电阻器套 1 22 附件足量 23 磁 控 支隔离开关GN19-12/1250 组 1 24 电流互感器JQJC-10 300/5A 只 3 25 磁控电抗器4500kvar 台 1
电容的作用
电容的作用 1.电容器主要用于交流电路及脉冲电路中，在直流电路中电容器一般起隔断直流的作用。 2.电容既不产生也不消耗能量，是储能元件。 3.电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件；在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。 4.因为在工业上使用的负载主要是电动机感性负载,所以要并电容这容性负载才能使电网平衡. 5.在接地线上,为什么有的也要通过电容后再接地咧? 答：在直流电路中是抗干扰，把干扰脉冲通过电容接地（在这次要作用是隔直——电路中的电位关系）；交流电路中也有这样通过电容接地的，一般容量较小，也是抗干扰和电位隔离作用. 6.电容补尝功率因数是怎么回事? 答：因为在电容上建立电压首先需要有个充电过程，随着充电过程，电容上的电压逐步提高，这样就会先有电流，后建立电压的过程，通常我们叫电流超前电压90度（电容电流回路中无电阻和电感元件时，叫纯电容电路）。电动机、变压器等有线圈的电感电路，因通过电感的电流不能突变的原因，它与电容正好相反，需要先在线圈两端建立电压，后才有电流（电感电流回路中无电阻和电容时，叫纯电感电路），纯电感电路的电流滞后电压90度。由于功率是电压乘以电流，当电压与电流不同时产生时（如：当电容器上的电压最大时，电已充满，电流为0；电感上先有电压时，电感电流也为0），这样，得到的乘积（功率）也为0！这就是无功。那么，电容的电压与电流之间的关系正好与电感的电压与电流的关系相反，就用电容来补偿电感产生的无功，这就是无功补偿的原理。 汹涌的河水流入到湖泊中,再让它流出来,那就显得平静而柔和了.电容就应该是充当了湖泊的作用吧.让电流更纯净没有杂波. 所谓电容，就是容纳和释放电荷的电子元器件。电容的基本工作原理就是充电放电， 当然还有整流、振荡以及其它的作用。另外电容的结构非常简单，主要由两块正负电极和 夹在中间的绝缘介质组成，所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。在计算机系统 的主板、插卡、电源的电路中，应用了电解电容、纸介电容和瓷介电容等几类电容，并以 电解电容为主。 纸介电容是由两层正负锡箔电极和一层夹在锡箔中间的绝缘蜡纸组成，并拆叠成扁体 长方形。额定电压一般在63V～250V之间，容量较小，基本上是pF(皮法)数量级。现代纸介电容由于采用了硬塑外壳和树脂密封包装，不易老化，又因为它们基本工作在低压区，且耐压值相对较高，所以损坏的可能性较小。万一遭到电损坏，一般症状为电容外表发热。 瓷介电容是在一块瓷片的两边涂上金属电极而成，普遍为扁圆形。其电容量较小，都 在pμF(皮微法)数量级。又因为绝缘介质是较厚瓷片，所以额定电压一般在1～3kV左右， 很难会被电损坏，一般只会出现机械破损。在计算机系统中应用极少，每个电路板中分别 只有2～4枚左右。 电解电容的结构与纸介电容相似，不同的是作为电极的两种金属箔不同(所以在电解 电容上有正负极之分，且一般只标明负极)，两电极金属箔与纸介质卷成圆柱形后，装在 盛有电解液的圆形铝桶中封闭起来。因此，如若电容器漏电，就容易引起电解液发热，从 而出现外壳鼓起或爆裂现象。电解电容都是圆柱形(图1)，体积大而容量大，在电容器上 所标明的参数一般有电容量(单位:微法)、额定电压(单位:伏特)，以及最高工作温度(单
35KV变电站电力电容器运行规程
35KV变电站电力电容器运行规程 2009-2-23 35KV变电站电力电容器运行规程 1、运行前的检查 a.对电容器组及相关设备进行外观检查； b.对电容器组保护定值进行核对并按调度命令投入其保护压板。 c.室内照明电容器组的通风及照明装置应良好。 2、运行中的规定 对新投入运行的电容器组应在额定电压下冲击合闸三次(每次间隔5分钟)，24小时试运行期间，应加强巡视检查。 2.1电容器正常巡视检查项目 a.外壳无膨胀、鼓肚及渗漏油现象，电抗器油位正常； b.套管应清洁、无裂纹和放电现象； c.引线接头无松动、过热、脱落及断线； d.无异常响声，熔丝应完整； e.电容器网门关闭良好，并加锁。 2.2电容器应根据所属调度下达的调压曲线进行投停操作，系统电压低时应首先投电容器，如果满足不了，再调整变压器有载分头，系统电压高时，首先调整变压器有载分头，如满足不了，再切电容器。
2.3电容器组断路器拉、合闸间隔时间，不宜小于5分钟。 2.4电容器停电工作时，必须经过充分放电才能工作，熔丝熔断的单个电容器工作时必须对该电容器进行充分放电。 2.5电容器室应通风良好，温度达到十40℃或超过厂家规定时，应将电容器短时停止运行。 2.6电容器本体温度不得超过60℃。 2.7串、并联电容器的长期运行电压不得超过其额定电压的1.1倍，电流不得超过其额定电流的1.3倍。厂家如有特殊规定的，可按制造厂规定执行。 2.8 连接电容器组的母线停电时，应先停电容器组后停负荷；送电时顺序与此相反。 2.9电容器容量不能任意变动，个别电容器损坏时，应更换容量和参数相同产品，并经试验合格方可投入运行。 2.10巡视检查电容器组只能透过网栏观察，严禁打开或进入网栏内。 3、异常及事故处理 3.1电容器发生下列异常运行情况之一者，应立即将其退出运行，并汇报调度 a.套管闪络或严重放电。 b.接头严重过热或熔化。 c.外壳膨胀变形或严重漏油。 d.内部有放电声及放电线圈有异响。 e.电容器爆炸、起火。
电容基础知识学习
1 ESR，是Equivalent Series Resistance三个单词的缩写，翻译过来就是“等效串联电阻”。 理论上，一个完美的电容，自身不会产生任何能量损失，但是实际上，因为制造电容的材料有电阻，电容的绝缘介质有损耗，各种原因导致电容变得不“完美”。这个损耗在外部，表现为就像一个电阻跟电容串联在一起，所以就起了个名字叫做“等效串联电阻”。 ESR的出现导致电容的行为背离了原始的定义。 比如，我们认为电容上面电压不能突变，当突然对电容施加一个电流，电容因为自身充电，电压会从0开始上升。但是有了ESR，电阻自身会产生一个压降，这就导致了电容器两端的电压会产生突变。无疑的，这会降低电容的滤波效果，所以很多高质量的电源啦一类的，都使用低ESR的电容器。 同样的，在振荡电路等场合，ESR也会引起电路在功能上发生变化，引起电路失效甚至损坏等严重后果。 所以在多数场合，低ESR的电容，往往比高ESR的有更好的表现。 不过事情也有例外，有些时候，这个ESR也被用来做一些有用的事情。 比如在稳压电路中，有一定ESR的电容，在负载发生瞬变的时候，会立即产生波动而引发反馈电路动作，这个快速的响应，以牺牲一定的瞬态性能为代价，获取了后续的快速调整能力，尤其是功率管的响应速度比较慢，并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。这时候，太低的ESR反而会降低整体性能。 ESR是等效“串联”电阻，意味着，将两个电容串联，会增大这个数值，而并联则会减少之。 实际上，需要更低ESR的场合更多，而低ESR的大容量电容价格相对昂贵，所以很多开关电源采取的并联的策略，用多个ESR相对高的铝电解并联，形成一个低ESR的大容量电容。牺牲一定的PCB空间，换来器件成本的减少，很多时候都是划算的。 和ESR类似的另外一个概念是ESL，也就是等效串联电感。早期的卷制电容经常有很高的ESL，而且容量越大的电容，ESL一般也越大。ESL经常会成为ESR的一部分，并且ESL也会引发一些电路故障，比如串联谐振等。但是相对容量来说，E SL的比例太小，出现问题的几率很小，再加上电容制作工艺的进步，现在已经逐渐忽略ESL，而把ESR作为除容量之外的主要参考因素了。 顺便，电容也存在一个和电感类似的品质系数Q，这个系数反比于ESR，并且和频率相关，也比较少使用。 由ESR引发的电路故障通常很难检测，而且ESR的影响也很容易在设计过程中被忽视。简单的做法是，在仿真的时候，如果无法选择电容的具体参数，可以尝试在电容上人为串联一个小电阻来模拟ESR的影响，通常的，钽电容的ESR通常都在1 00毫欧以下，而铝电解电容则高于这个数值，有些种类电容的ESR甚至会高达数欧姆。
变电所电容器的常见故障处理
变电所电容器的常见故障处理 1、电容器的常见故障。当发现电容器的下列情况之一时应立即切断电源。（1）电容器外壳膨胀或漏油。 （2）套管破裂，发生闪络有为花。 （3）电容器内部声音异常。 （4）外壳温升高于55℃以上示温片脱落。 2、电容器的故障处理 （1）当电容器爆炸着火时，就立即断开电源，并用砂子和干式灭火器灭火。（2）当电容器的保险熔断时，应向调度汇报，待取得同意后再拉开电容器的断路器。切断电源对其进行放电，先进行外部检查，如套管的外部有无闪络痕迹，外壳是否变形，，漏油及接地装置有无短路现象等，并摇测极间及极对地的绝缘电阻值，如未发现故障现象，可换好保险后投入。如送电后保险仍熔断，则应退出故障电容器，而恢复对其余部分送电。如果在保险熔断的同时，断路器也跳闸，此时不可强送。须待上述检查完毕换好保险后再投入。 （3）电容器的断路跳闸，而分路保险未断，应先对电容器放电三分钟后，再检查断路器电流互感器电力电缆及电容器外部等。若未发现异常，则可能是由于外部故障母线电压波动所致。经检查后，可以试投；否则，应进一步对保护全面的通电试验。通过以上的检查、试验，若仍找不出原因，则需按制度办事工电容器逐渐进行试验。未查明原因之前，不得试投。 3、处理故障电容器时的安全事项。处理故障电容器应在断开电容器的断路器，拉开断路器两侧的隔离开关，并对电容器组放电后进行。电容器组经放电电阻、放电变压器或放电电压互感器放电之后，由于部分残余电荷一时放不尽应将接地的接地端固定好，再用接地棒多次对电容器放电直至无火花及放电声为止，然后将接地卡子固定好。由于故障电容器可能发生引线接触不良，内部断线或保险熔断等现象，因此仍可能有部分电荷未放出来，所以检修人员在接触故障电容器以前，还应戴上绝缘手套，用短路线将故障电容器的两极短接，还应单独进行放电。
电气设备试验报告
#1发电机试验报告 一、绝缘电阻(Ω) 绝缘电阻 15":2000M Ω 60":4500M Ω 吸收比 2.25 二、直流电阻(Ω) 项 目 AB AO BC BO AC CO 直流电阻 2.262M Ω 2.267M Ω 2.258M Ω 三、直流泄露 试验电压(KV) 0.5U 1U 1.5U 直流泄露(uA) Max=0.010ma min=0.001ma Max=0.039ma min=0.001ma Max=0.006ma min=0.001ma 四、交流耐压 施加电压 耐受时间 电容电流 试验使用仪器 仪器型号 仪器名称 仪器编号 绝缘电阻 NL3102 绝缘电阻测试仪 06 直流电阻 JD2510A 直流电阻测试仪 03 直流泄露 SHT120/2 直流高压发生器 09 交流耐压 YDQ (J.Z) 交流高压发生器 07 型号 QF--30--2 额定电流 3235A 额定电压 6300V 设备 #1发电机 容量 35294KV A 生产日期 2004.3 转速 3000r/min 生产厂家 武汉汽轮机 试验时间 2012.3.30 试验人： 结 论
#1磨煤机试验报告 一、绝缘电阻(Ω) 绝缘电阻 15":1000M Ω 60":25000M Ω 吸收比 2.5 二、直流电阻(Ω) 项 目 AB BC AC 直流电阻 3.60024Ω 3.60717Ω 3.60320Ω 三、直流泄露 试验电压(KV) 1U 1.5U 8KV 2U 3.0U 直流泄露(uA) 0.007mA 0.005mA 四、交流耐压 施加电压 耐受时间 电容电流 试验使用仪器 仪器型号 仪器名称 仪器编号 绝缘电阻 NL3102 绝缘电阻测试仪 06 直流电阻 JD2510A 直流电阻测试仪 03 直流泄露 SHT120/2 直流高压发生器 09 交流耐压 YDQ (J.Z) 交流高压发生器 07 型号 JS1410--8 额定电流 36A 额定电压 6000V 设备 #1磨煤机 容量 280KV 生产日期 2004.7 转速 740r/min 生产厂家 山西防爆电机厂 试验时间 试验人：
电容器的特性在电路中起到的作用
电容器的特性在电路中起到的作用 1.电容器的基本特性 (1)电容器可以储存电荷，具有隔断直流的作用 当把电容器的两个极板分别接到直流电源的正，负极上时，正负电荷就会集聚在电容器的两个电极板上，在两个极板间形成电压。随着电容器两极板上电荷的不断增加，电容器上的电压也由小逐渐增大，直到等于直流电源电压时，电路中便不会有电流流过，充电过程就停止了，这就是电容器的充电作用。如果把直流电源和电容器断开，此时电容器上便储存上了电荷，它储存的电荷量可由下式求出，即 从上式可以看出，当电容器两端的电压一定时，电容器的容量越大，它所储存的电荷量也越大。可见电容器的电容量是一个衡量电容器储存电荷本领的参数。 电容器上储存电荷后，由于电容器两极板是由绝缘介质隔开的，虽然电容器两端有电压，但电荷不能从电极间通过，所以电容器有隔断直流的作用。 如果把储存有电荷的电容器的两个电极用导线相连，在连接的瞬间，电容器极板上的正，负电荷便会通过导线中和，这就是电容器的放电作用。电容器放电的过程是一个能量释放的过程，会在放电回路中做功，把电能转换成其他式的能量。
在电子电路中使用电容器时，若电子电路上的电压高于电容器两端的电压，电容器就充电，直到电容器上建立的电压与电路的电压相等为止；如果电子电路上的电压低于电容器两端的电压，电容器则进行放电。 (2)交流电可以"通过"电容器 如果把电容器接到交流电路上，由于交流电电压的大小和方向不断变化，电容器就会交替地充电，放电反复进行，此时电容器的两极板间仍不会有电荷通过，但在交流电路中却形成了方向和大小都不停变化的交流电流，就像电容器能通过交流电一样，这就是交流可以"通过"电容器的道理。 (3)电容器的容抗 电容器对交流电有特殊的电阻特性，称为容抗。容抗可由下式算出，即 从上式不难看出，电容器的容量越大，电流的频率越高，它的容抗出就越小，交流电流越容易通过电容器。 2.电容器在电路中的作用 电容器的基本特性在电子电路中得到了非常广泛的应用，它在滤波电路，调谐电路，耦合电路，旁路电路，延时电路，整形电路等电路中均起着重要的作用。下面用两个实例来说明电容器在电路的一些作用。 [例1]来复再生两管半导体收音机 来复再生两管半导体收音机的电路如图4-3所示。电路中共用到了7个电容器，它们电路中的作用分别叙述如下：
变电站并联补偿电容器
变电站并联补偿电容器组的配置研究 1前言 为了减少电网中输送的无功功率，降低有功电量的损失，改善电压质量，供电企业普遍在变电站内安装并联补偿电容器组(以后简称电容器组)。电容器组由电容器、串联电抗器、避雷器、断路器、放电线圈及相应的控制、保护、仪表装置组成。目前，国内绝大部分电容器制造厂只生产电容器，其他设备均需外购，在成套设计成套供货方面尚有不足之处。使用单位必须对电容器及配套设备进行选型。由于各地的具体情况不同，在电容器组的设备选型、安装布置上差别很大，本文就此提出一些分析意见。 2电容器容量的选择 电容器组容量的配置应使电网的无功功率实现分层分区平衡，各电压等级之间要尽量减少无功功率的交换。由于电容器组在运行中的容量不是连续可调的，从减少电容器组的投切次数、提高功率因数的角度出发，希望电容器组在大部分时间内能正常投入运行而不发生过补偿。通过对变电站负荷变化情况的分析，徐州地区变电站负荷率一般在70%～80%之间，一天当中约有2/3的时间负荷水平在平均负荷以上。我们以变电站变压器低压侧全年无功电度量除以年运行时间求出年平均无功负荷，电容器组容量按照年平均无功负荷的90%选龋实际运行时，由于电容器组额定电压一般为电网额定电压的1.1倍，而变电站低压母线电压一般控制在电网额定电压的1～1.07倍，电容器组实际容量要降低5.4%～17.4%，从而保证了电容器组在绝大部分时间内都能投入运行。对于负荷季节性变化比较大的农村变电站和预计近期内负荷将有较大增长的变电站，电容器组容量可以适当增加，但要求电容器组必须能减容运行。这一点对集合式与箱式电容器而言，要求具有中间容量抽头，组架式和半封闭式电容器组只要将熔断器去掉几只即可。同时要求配有抑制谐波放大作用的串联电抗器有
kV电容器试验报告
试验日期：2006年3月11日安装位置：10kV电容器组 1.铭牌 型号BAMH 11/ 3 -5100-1×3W 额定电压11/ 3 kV 额定容量51000KVAr额定电流268A 绝缘水平42kV/75kV温度类别25/B 额定频率50Hz出厂编号H430 生产日期2005年4月相数3 实测电容μF143.4 143.5 143.5 制造厂佛山市顺德润华电力电容器有限公司 2.电容值测试：温度：23℃电容单位：μF 编号 A A’A’ x Ax B’B B’ y By CC’C’z Cz H430实测 值289.1289.0144.3289.1288.6144.4288.8288.0144.4 3.交流耐压试验：绝缘单位：MΩ使用2500V摇表 项目试验电压时间 试前绝缘电 阻试后绝缘电 阻 结果 A-BC26kV60S4000040000通过B-AC26kV60S4500045000通过C-AB26kV60S4000040000通过 4、试验结果：合格。 5、所用仪器、仪表：3124电动摇表 ELC-131D电容表交流耐压试验变 《10kV电容器试验报告》 试验人员：试验负责人： 试验日期：2006年3月11日 安装位置：10kV电容器组 1.铭牌 型号BAMH 11/ 3 -5100-1× 3W额定电压11/ 3 kV 额定容量51000KVAr额定电流268A 绝缘水平42kV/75kV温度类别25/B 额定频率50Hz出厂编号H430 生产日期2005年4月相数3 实测电容μF143.4 143.5 143.5制造厂佛山市顺德润华电力电容器有限公司 2.电容值测试：温度：23℃电容单位：μF
变电站电容器的安全运行
变电站电容器的安全运行 Orga nize en terprise safety man ageme nt pla nning, guida nee, in spect ion and decisi on-mak ing, en sure the safety status, and unify the overall pla n objectives
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变电站电容器的安全运行 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查 和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目 标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1严格控制电容器的运行电压、电流、环境温度 1.1运行电压 运行中电容器内部的有功功率损耗由其介质损耗和导 体电阻损耗组成，而介质损耗占电容器总有功功率损耗的98%以上，其大小与电容器的温升有关，可用下式表示：P=Qtans=WCU2tans=314C2tans Q=314CU2 式中:P为电容器的有功功率损耗，kW;Q为电容器的无 功功率，kvar;tanS 为介质损耗角正切值；W为电网角频率， rad/s;C为电容器的电容量，F;U为电容器的运行电压，kV。 由公式可知：当运行电压超过额定值将使电容器过负荷， 而电容器运行电压比额定值低，则降低了无功出力，如运行 电压为额定电压的90%时，无功功率降低19%，使容量没 有充分利用，也是不经济的。同时运行电压升高，使电容器 发热而且温升也增加，由于电容器中介质损失引起的有功功率损耗