电 容 器 试 验
电力电容器试验
电容器基础知识
电力电容器的分类和用途
电力电容器可分为电力电容器和电力电容器装置两大类， 电力电容器包括： 并联电容器：用于电力系统中无功补偿，补偿负荷的感性电 流，减小线路损耗， 调节无功平衡 交流滤波电容器：与滤波电抗器组成滤波回路，滤除系统系 统谐波。 串联电容器：串联于电力系统中，补偿线路电感，稳定系统 电压,提高输送容量。 耦合电容器：用于电力载波的高频通路。 直流滤波电容器：消除直流输电系统中，整流设备产生的纹 波或谐波。 断路器电容器：并于断路器断口上，均匀断口之间的电压。
电容器损耗
• 电容器的额定电压与其他设备不同，其额定电压不等于系 统额定电压，主要原因是电容器的额定电压与容量和成本 直接有关，额定电压的确定决定于系统的最高运行电压、 串联电抗器的电抗率、系统的谐波水平等。 • 电容器损耗： 电容器内消耗的有功功率，对于单元电容器，由电介 质、内部熔丝、内部放电器件、连接件等产生的损耗。对 于电容器组，由单元、外部熔断器、母线、放电电阻和阻 尼电抗器等产生的损耗。 • 电容器的损耗角正切值 在规定的正弦交流电压和频率下，电容器的等效串联 电阻与容抗之比，这里为电容器的内部介质损耗。
• 的两个出线是通过安装在电容器箱壳顶部的两个对壳绝缘 的套管引出的，而单套管电容器的两个出线只有其中的一 个是通过对壳绝缘的套管引出的，而另一个出线则通过接 壳的方式从箱壳的接线端引出。
电容器的早期损坏
• 电容器的技术性能取决于两个方面：其一是电容 器的绝缘介质，介质的优劣。由于电容器的极间 介质的场强直接决定着电容器的容量的大小，所 以，在所有的电器设备中，电容器的场强是最高 的，所以电容器对制造工艺要求也是最高的。 • 这里要说明的一点是，由于电容器的场强较高， 极间介质较薄，电容器早期少量的损坏应是一种 正常现象。 • 由于国内电容器行业制造设备和工艺的进步，有 力地保证了产品质量的稳定提高。
第八章 第3讲 电容器 实验：观察电容器的充、放电现象 带电粒子在电场中的直线运动
第3讲电容器实验：观察电容器的充、放电现象带电粒子在电场中的直线运动目标要求 1.了解电容器的充电、放电过程，会计算电容器充、放电电荷量.2.了解影响平行板电容器电容大小的因素，能利用公式判断平行板电容器电容的变化.3.利用动力学、功能观点分析带电粒子在电场中的直线运动．考点一对接新高考实验：观察电容器的充、放电现象1．实验原理(1)电容器的充电过程如图所示，当开关S接1时，电容器接通电源，在电场力的作用下自由电子从正极板经过电源向负极板移动，正极板因失去电子而带正电，负极板因获得电子而带负电．正、负极板带等量的正、负电荷．电荷在移动的过程中形成电流．在充电开始时电流比较大(填“大”或“小”)，以后随着极板上电荷的增多，电流逐渐减小(填“增大”或“减小”)，当电容器两极板间电压等于电源电压时，电荷停止定向移动，电流I ＝0.(2)电容器的放电过程如图所示，当开关S接2时，相当于将电容器的两极板直接用导线连接起来，电容器正、负极板上电荷发生中和．在电子移动过程中，形成电流．放电开始电流较大(填“大”或“小”)，随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐减小(填“增大”或“减小”)，两极板间的电压也逐渐减小到零．2．实验步骤(1)按图连接好电路．(2)把单刀双掷开关S打在上面，使触点1与触点2连通，观察电容器的充电现象，并将结果记录在表格中．(3)将单刀双掷开关S打在下面，使触点3与触点2连通，观察电容器的放电现象，并将结果记录在表格中．(4)记录好实验结果，关闭电源．3．注意事项(1)电流表要选用小量程的灵敏电流计．(2)要选择大容量的电容器．(3)实验要在干燥的环境中进行．考向1电容器充、放电现象的定性分析例1(2022·北京卷·9)利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R 为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表．下列说法正确的是()A．充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定B．充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定C．放电过程中，电流表的示数均匀减小至零D．放电过程中，电压表的示数均匀减小至零答案 B解析充电过程中，随着电容器C两极板电荷量的积累，电路中的电流逐渐减小，电容器充电结束后，电流表示数为零，A错误；充电过程中，随着电容器C两极板电荷量的积累，电压表测量电容器两端的电压，电容器两端的电压迅速增大，电容器充电结束后，最后趋于稳定，B正确；电容器放电过程的I－t图像如图所示，可知电流表和电压表的示数不是均匀减小至0的，C、D错误．考向2 电容器充、放电现象的定量计算例2 (2023·山东省实验中学模拟)电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛．使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程．电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化关系．图甲中直流电源电动势E ＝8 V ，实验前电容器不带电．先使S 与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S 与“2”端相连，直至放电完毕．计算机记录的电流随时间变化的i －t 曲线如图乙所示．(1)乙图中阴影部分的面积S 1________S 2；(选填“>”“<”或“＝”)(2)计算机测得S 1＝1 203 mA·s ，则该电容器的电容为________F ；(保留两位有效数字) (3)由甲、乙两图可判断阻值R 1________R 2.(选填“>”“<”或“＝”) 答案 (1)＝ (2)0.15 (3)<解析 (1)题图乙中阴影面积S 1和S 2分别表示充电和放电中电容器上的总电荷量，所以两者相等．(2)由阴影面积代表电容器上的电荷量得q ＝S 1＝1.203 C ，U ＝E ＝8 V ，则C ＝q U ＝1.2038 F ≈0.15 F .(3)由题图乙可知充电瞬间电流大于放电瞬间电流，且充电瞬间电源电压与放电瞬间电容器两极板电压相等，由E R 0＋R 1＞ER 0＋R 2，解得R 1＜R 2.考点二 电容器及平行板电容器的动态分析1．电容器(1)组成：由两个彼此绝缘又相距很近的导体组成． (2)带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值． (3)电容器的充、放电：①充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能．②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能． 2．电容(1)定义：电容器所带的电荷量与电容器两极板之间的电势差之比． (2)定义式：C ＝QU.(3)单位：法拉(F)、微法(μF )、皮法(pF).1 F ＝106 μF ＝1012 pF. (4)意义：表示电容器容纳电荷本领的高低．(5)决定因素：由电容器本身物理条件(大小、形状、极板相对位置及电介质)决定，与电容器是否带电及电压无关． 3．平行板电容器的电容(1)决定因素：两极板的正对面积、电介质的相对介电常数、两板间的距离． (2)决定式：C ＝εr S4πkd.1．电容器的电荷量等于两个极板所带电荷量绝对值的和．( × ) 2．电容器的电容与电容器所带电荷量成正比，与电压成反比．( × ) 3．放电后电容器的电荷量为零，电容也为零．( × )1．两类典型问题(1)电容器始终与恒压电源相连，电容器两极板间的电势差U 保持不变． (2)电容器充电后与电源断开，电容器两极板所带的电荷量Q 保持不变． 2．两类典型动态分析思路比较考向1 两极板间电势差不变例3 (2022·重庆卷·2)如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变．若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则( )A ．材料竖直方向尺度减小B ．极板间电场强度不变C ．极板间电场强度变大D ．电容器电容变大 答案 A解析 根据题意可知极板之间电压U 不变，极板上所带电荷量Q 变少，根据电容定义式C ＝Q U 可知，电容器的电容C 减小，D 错误；根据电容的决定式C ＝εr S 4πkd 可知，极板间距d 增大，极板之间形成匀强电场，根据E ＝Ud 可知，极板间电场强度E 减小，B 、C 错误；极板间距d 增大，材料竖直方向尺度减小，A 正确．考向2 两极板电荷量不变例4 (2023·河北省高三检测)如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板(M 板)接地，在两板间的P 点固定一个带负电的试探电荷．若正极板N 保持不动，将负极板M 缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是( )A ．P 点电势升高B ．两板间电压增大C ．试探电荷的电势能增大D ．试探电荷受到的电场力增大答案 C解析 由C ＝Q U ，C ＝εr S 4πkd ，E ＝U d ，可得U ＝4πkdQ εr S ，E ＝4πkQεr S ，因为电容器与电源断开，电荷量保持不变，两板间的距离d 减小，所以两板间电压减小，两板间电场强度不变，试探电荷受到的电场力不变，故B 、D 错误；因φ＝Ed ′，d ′为P 到负极板之间的距离，d ′减小，所以P 点电势降低，因沿电场线方向电势降低，M 板电势为零，所以P 点电势为正，P 点固定的试探电荷为负电荷，电势降低，电势能增加，故C 正确，A 错误．考向3 电容器的综合分析例5 (多选)平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S ，电容器充电，稳定后悬线偏离竖直方向夹角为θ，如图所示．那么( )A ．保持开关S 闭合，带正电的A 板向B 板靠近，则θ增大 B ．保持开关S 闭合，带正电的A 板向B 板靠近，则θ不变C ．开关S 断开，带正电的A 板向B 板靠近，则θ增大D ．开关S 断开，带正电的A 板向B 板靠近，则θ不变 答案 AD解析 保持开关S 闭合，电容器两端的电势差不变，带正电的A 板向B 板靠近，极板间距离减小，电场强度E 增大，小球所受的电场力变大，θ增大，故A 正确，B 错误；断开开关S ，电容器所带的电荷量不变，由C ＝Q U ，C ＝εr S 4πkd ，E ＝U d 得E ＝4πkQεr S ，知d 变化，E 不变，小球所受电场力不变，θ不变，故C 错误，D 正确．考点三 带电粒子(带电体)在电场中的直线运动考向1 带电粒子在电场中的直线运动1．对带电粒子进行受力分析时应注意的问题(1)要掌握电场力的特点．电场力的大小和方向不仅跟电场强度的大小和方向有关，还跟带电粒子的电性和电荷量有关． (2)是否考虑重力依据情况而定．基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有特殊说明或明确的暗示外，一般不考虑重力(但不能忽略质量)．带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有特殊说明或明确的暗示外，一般都不能忽略重力．2．做直线运动的条件(1)粒子所受合外力F 合＝0，粒子静止或做匀速直线运动．(2)粒子所受合外力F 合≠0且与初速度共线，带电粒子将做加速直线运动或减速直线运动． 3．用动力学观点分析 a ＝qE m ，E ＝Ud ，v 2－v 02＝2ad .4．用功能观点分析匀强电场中：W ＝Eqd ＝qU ＝12m v 2－12m v 02非匀强电场中：W ＝qU ＝E k2－E k1例6 如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距l .在正极板附近有一质量为M 、电荷量为q (q >0)的粒子；在负极板有另一质量为m 、电荷量为－q 的粒子．在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动．已知两粒子同时经过平行于正极板且与其相距25l 的平面．若两粒子间的相互作用可忽略，不计重力，则M ∶m 为( )A ．3∶2B ．2∶1C ．5∶2D ．3∶1 答案 A解析 设电场强度为E ，两粒子的运动时间相同，对电荷量为q 的粒子有a M ＝Eq M ，25l ＝12·EqM t 2；对电荷量为－q 的粒子有a m ＝Eq m ，35l ＝12·Eq m t 2，联立解得M m ＝32，故选A.考向2 带电体在电场力和重力作用下的直线运动例7 (2023·云南昆明市一中高三检测)如图，长度为L 的轻质绝缘细杆两端连接两个质量均为m 的绝缘带电小球A 和B ，两小球均可看作质点，带电荷量为q A ＝＋6q 、q B ＝－2q .将小球从图示位置由静止释放，下落一段时间后B 进入位于下方的匀强电场区域．匀强电场方向竖直向上，场强E ＝mgq，重力加速度为g .求：(1)小球A 刚进入电场时的速度大小；(2)要使小球B 第一次下落时不穿出电场下边界，电场区域的最小高度H . 答案 (1)5gL (2)3.5L解析 (1)设小球A 刚进入电场时的速度大小为v 0，由动能定理可得 2mg (L ＋L 2)＋|q B |EL ＝12×2m v 02－0解得v 0＝5gL (2)由动能定理可得2mg (H ＋L2)＋|q B |EH －q A E (H －L )＝0－0解得H ＝3.5L .考向3 带电粒子在交变电场中的直线运动1．常见的交变电场常见的产生交变电场的电压波形有方形波、锯齿波、正弦波等． 2．常见的题目类型 (1)粒子做单向直线运动． (2)粒子做往返运动． 3．解题技巧(1)按周期性分段研究．(2)将⎭⎪⎬⎪⎫φ－t 图像U －t 图像E －t 图像――→转换a －t 图像――→转化v －t 图像． 例8 如图所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，当两板间的电压分别如图中甲、乙、丙、丁所示时，电子在板间运动(假设不与板相碰)，下列说法正确的是( )A ．电压如甲图所示时，在0～T 时间内，电子的电势能一直减少B ．电压如乙图所示时，在0～T2时间内，电子的电势能先增加后减少C ．电压如丙图所示时，电子在板间做往复运动D ．电压如丁图所示时，电子在板间做往复运动 答案 D解析 若电压如题图甲时，在0～T 时间内，电场力先向左后向右，则电子先向左做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，即电场力先做正功后做负功，电势能先减少后增加，故A 错误；电压如题图乙时，在0～12T 时间内，电子向右先加速后减速，即电场力先做正功后做负功，电势能先减少后增加，故B 错误；电压如题图丙时，电子向左先做加速运动，过了12T后做减速运动，到T 时速度减为0，之后重复前面的运动，故电子一直朝同一方向运动，故C 错误；电压如题图丁时，电子先向左加速，到14T 后向左减速，12T 后向右加速，34T 后向右减速，T 时速度减为零，之后重复前面的运动，则电子做往复运动，故D 正确．例9 (多选)(2023·四川成都市武侯高级中学模拟)某电场的电场强度E 随时间t 变化规律的图像如图所示．当t ＝0时，在该电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力作用，则下列说法中正确的是( )A ．带电粒子将始终向同一个方向运动B ．0～3 s 内电场力对带电粒子的冲量为0C ．2 s 末带电粒子回到原出发点D ．0～2 s 内，电场力做的总功不为零 答案 BD解析 由牛顿第二定律可得带电粒子在第1 s 内的加速度大小为a 1＝qE 1m，第2 s 内加速度大小为a 2＝qE 2m， 因E 2＝2E 1，则a 2＝2a 1，则带电粒子先匀加速运动1 s 再匀减速0.5 s 时速度为零，接下来的0.5 s 将反向匀加速，再反向匀减速，t ＝3 s 时速度为零，v －t 图像如图所示．由图可知，带电粒子在电场中做往复运动，故A 错误；由v －t 图像可知，t ＝3 s 时，v ＝0，根据动量定理可知，0～3 s 内电场力对带电粒子的冲量为0，故B 正确；由v －t 图像面积表示位移可知，t ＝2 s 时，带电粒子位移不为零，没有回到出发原点，故C 错误；由v －t 图像可知，t ＝2 s 时，v ≠0，根据动能定理可知，0～2 s 内电场力做的总功不为零，故D 正确．课时精练1．(多选)关于电容器的电容，下列说法中正确的是( )A ．根据C ＝QU 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两极板间的电压成反比B ．对于确定的电容器，其所带电荷量与两板间的电压成正比C ．无论电容器电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D ．电容器所带电荷量增加2倍，则电容增大2倍 答案 BC解析 电容是电容器本身的性质，一个确定的电容器的电容是不变的，与所带的电荷量和两板间的电压无关，故A 、D 错误；根据Q ＝CU ，对于确定的电容器，其所带电荷量与两板间的电压成正比，故B正确；根据电容的定义式C＝QU可知，电容器所带的电荷量与电压的比值是电容，故C正确．2.(多选)(2023·福建省模拟)如图为手机指纹识别功能的演示，此功能的一个关键元件为指纹传感器．其部分原理为：在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板，极板外表面绝缘．当手指指纹一面与绝缘表面接触时，指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则下列说法正确的是()A．指纹的凹点与小极板距离远，电容大B．指纹的凸点与小极板距离近，电容大C．若手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，小极板带电荷量增多D．若用湿的手指去识别，识别功能不会受影响答案BC解析根据电容的决定式C＝εr S4πkd可知，指纹的凹点与小极板距离远，即d大，则C小；指纹的凸点与小极板距离近，即d小，则C大，故A错误，B正确．若手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，则C增大，由于电容器的电压保持不变，根据Q＝CU可知小极板带电荷量Q增多，故C正确．若用湿的手指去识别，由于自来水是导电的，则使得同一指纹的凹点和凸点与小极板之间的距离将会发生变化，从而改变了电容器的电容，使得识别功能受到影响，故D错误．3.(2023·四川省成都七中高三检测)如图所示，将一平行板电容器和二极管串联接在直流电源上，二极管具有单向导电性，现将开关闭合等到电路稳定．下列说法正确的是()A．若增大两极板间的距离，则电容器电容增大B．若增大两极板间的距离，则两极板间的电场强度减小C．若减小两极板间的距离，则两极板间的电压不变D．若减小两极板间的距离，则电容器的带电荷量Q减小答案 C解析 根据C ＝εr S 4πkd 可知，若增大两极板间的距离d ，电容器电容减小，A 错误；由于C ＝QU ，E ＝U d ，联立可得E ＝4πkQεr S ，若增大两极板间的距离d ，电容器电容减小，由于二极管具有单向导电性，电容器带电荷量保持不变，从而电容器内部电场强度保持不变，B 错误；由C ＝εr S 4πkd 可知，若减小两极板间的距离，电容器的电容增大，又由C ＝QU 可知，两极板电压降低，二极管正向导通，继续给电容器充电，最终电容器两极板间的电压仍等于电源电压，因此两极板间的电压保持不变，电容器的带电荷量Q 增大，C 正确，D 错误．4．静电火箭的工作过程简化图如图所示，离子源发射的离子经过加速区加速，进入中和区与该区域里面的电子中和，最后形成中性高速射流喷射而产生推力．根据题目信息可知( )A ．M 板电势低于N 板电势B ．进入中和区的离子速度与离子带电荷量无关C ．增大加速区MN 极板间的距离，可以增大射流速度而获得更大的推力D ．增大MN 极板间的电压，可以增大射流速度而获得更大的推力 答案 D解析 由于加速后的离子在中和区与电子中和，所以被加速的离子带正电，则加速区的极板M 电势高，A 错误；由动能定理知qU ＝12m v 2，解得v ＝2qUm，所以进入中和区的离子速度与离子的比荷、加速电压的大小有关，加速电压越大离子速度越大，与极板间的距离无关，故D 正确，B 、C 错误．5.(2023·浙江省模拟)据报道，我国每年心源性猝死案例高达55万，而心脏骤停最有效的抢救方式是通过AED 自动除颤机给予及时治疗．某型号AED 模拟治疗仪器的电容器电容是15 μF ，充电至9 kV 电压，如果电容器在2 ms 时间内完成放电，则下列说法正确的是( )A ．电容器放电过程的平均电流为67.5 AB ．电容器的击穿电压为9 kVC ．电容器充电后的电荷量为135 CD ．电容器充满电的电容是15 μF ，当放电完成后，电容为0 答案 A解析 根据电容的定义式C ＝QU ，解得Q ＝15×10－6×9×103 C ＝0.135 C ，故放电过程的平均电流为I ＝Q t ＝0.1352×10－3 A ＝67.5 A ，故A 正确，C 错误；当电容器的电压达到击穿电压时，电容器将会损坏，所以9 kV 电压不是击穿电压，故B 错误；电容器的电容与电容器的带电荷量无关，所以当电容器放完电后，其电容保持不变，故D 错误．6.(多选) 一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子(重力不计)以速度v 0逆着电场线方向射入有左边界的匀强电场，电场强度为E (如图所示)，则( )A ．粒子射入的最大深度为m v 02qEB ．粒子射入的最大深度为m v 022qEC ．粒子在电场中运动的最长时间为m v 0qED ．粒子在电场中运动的最长时间为2m v 0qE答案 BD解析 粒子从射入到运动至速度为零，由动能定理得－Eqx max ＝0－12m v 02，最大深度x max ＝m v 022qE ，由v 0＝at ，a ＝Eqm 可得t ＝m v 0Eq ，由对称性可得粒子在电场中运动的最长时间为t max ＝2t ＝2m v 0Eq，故选B 、D.7.如图所示，一质量为m 、电荷量为q 的小球在电场强度大小为E 、区域足够大的匀强电场中，以初速度v 0沿ON 在竖直面内做匀变速直线运动．ON 与水平面的夹角为30°，重力加速度为g ，且mg ＝qE ，则( )A ．电场方向竖直向上B ．小球运动的加速度大小为g2C ．小球上升的最大高度为v 024gD ．若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为12m v 02答案 C解析 小球做匀变速直线运动，合力应与速度在同一直线上，即在ON 直线上，因mg ＝qE ，所以电场力qE 与重力关于ON 对称，根据数学知识可知，电场力qE 与水平方向的夹角应为30°，即电场方向不是竖直向上的，受力情况如图所示．合力沿ON 方向向下，大小为mg ，所以加速度大小为g ，方向沿ON 向下，A 、B 错误；小球做匀减速直线运动，由运动学公式可得最大位移为x ＝v 022g ，则小球上升的最大高度为h ＝x sin 30°＝v 024g ，C 正确；若小球在初始位置的电势能为零，在减速运动至速度为零的过程中，小球克服电场力做功和克服重力做功是相等的，由能量守恒可知，小球的初动能一半转化为电势能，一半转化为重力势能，初动能为12m v 02，则小球的最大电势能为14m v 02，D 错误．8．(多选)如图甲所示，A 、B 两极板间加上如图乙所示的交变电压，A 板的电势为0，一质量为m 、电荷量大小为q 的电子仅在电场力作用下，在t ＝T4时刻从A 板的小孔处由静止释放进入两极板间运动，恰好到达B 板，则( )A ．A 、B 两板间的距离为qU 0T 216mB ．电子在两板间的最大速度为qU 0mC ．电子在两板间做匀加速直线运动D ．若电子在t ＝T8时刻进入两极板间，它将时而向B 板运动，时而向A 板运动，最终到达B板 答案 AB解析 电子在t ＝T4时刻由静止释放进入两极板运动，由分析可知，电子先加速后减速，在t＝34T 时刻到达B 板，设两板的间距为d ，加速度大小为a ＝qU 0md ，则有d ＝2×12a (T 4)2，解得d ＝qU 0T 216m ，故A 正确；由题意可知，经过T 4时间电子速度最大，则最大速度为v m ＝a ·T4＝qU 0m，故B 正确；电子在两板间先向右做匀加速直线运动，然后向右做匀减速直线运动，故C 错误；若电子在t ＝T 8时刻进入两极板间，在T 8～T2时间内电子做匀加速直线运动，位移x＝12·a ·(38T )2＝98d >d ，说明电子会一直向B 板运动并在T2之前就打在B 板上，不会向A 板运动，故D 错误．9．如图甲所示，实验器材主要有电源、理想电压表V 、两个理想电流表A 1和A 2、被测电解电容器C 、滑动变阻器R 、两个开关S 1和S 2以及导线若干． 实验主要步骤如下： ①按图甲连接好电路．②断开开关S 2，闭合开关S 1，让电池组给电容器充电，当电容器充满电后，读出并记录电压表的示数U ，然后断开开关S 1.③断开开关S 1后，闭合开关S 2，每间隔5 s 读取并记录一次电流表A 2的电流值I 2，直到电流消失．④以放电电流I 2为纵坐标，放电时间t 为横坐标，在坐标纸上作出I 2－t 图像．(1)在电容器的充电过程中，电容器两极板上的电荷量逐渐____________(选填“增大”或“减小”)，电流表A 1的示数逐渐____________(选填“增大”或“减小”)．(2)由I 2－t 图像可知，充电结束时电容器储存的电荷量Q ＝________ C ．(结果保留2位有效数字)(3)若步骤②中电压表的示数U ＝2.95 V ，则滑动变阻器接入电路部分的阻值R ＝________ Ω.(结果保留2位有效数字)(4)类比直线运动中由v －t 图像求位移的方法，当电容为C 的电容器两板间电压为U 时，电容器所储存的电能E p ＝________(请用带有U 、C 的表达式表示)． 答案 (1)增大 减小 (2)3.3×10－3 (3)9.8×103 (4)12CU 2解析 (1)在电容器的充电过程中，电容器两极板上的电荷量逐渐增大；随着时间的推移充电电流越来越小，即电流表A 1的示数逐渐减小．(2)根据q ＝It 可得图像与横轴所围的面积表示电荷量，每一个小格表示电荷量为q ＝25×10－6×5 C ＝1.25×10－4 C ，可知电容器储存的电荷量为Q ＝26×1.25×10－4 C ≈3.3×10－3 C.(3)电压表的示数U ＝2.95 V ，根据图像可知放电最大电流为300 μA ，可知滑动变阻器接入电路部分的阻值为R ＝UI ≈9.8×103 Ω.(4)电容器所储存的电能E p ＝12QU ＝12CU 2.10.在光滑绝缘的水平面上，长为2L 的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m 的带电小球A 和B (均可视为质点)组成一个带电系统，球A 所带的电荷量为＋2q ，球B 所带的电荷量为－3q .现让A 处于如图所示的有界匀强电场区域MNQP 内，已知虚线MN 位于细杆的中垂线，MN 和PQ 的距离为4L ，匀强电场的电场强度大小为E 、方向水平向右．释放带电系统，让A 、B 从静止开始运动，不考虑其他因素的影响．求：(1)释放带电系统的瞬间，两小球加速度的大小； (2)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间； (3)带电系统运动过程中，B 球电势能增加的最大值． 答案 (1)Eqm(2)32mLEq(3)6EqL 解析 (1)对整体应用牛顿第二定律有E ·2q ＝2ma ，得出两小球加速度大小为a ＝Eqm(2)系统向右加速运动阶段L ＝12at 12解得t 1＝2mLEq此时B 球刚刚进入MN ，带电系统的速度v ＝at 1假设小球A 不会出电场区域，带电系统向右减速运动阶段有－3Eq ＋2Eq ＝2ma ′，加速度a ′＝－Eq 2m减速运动时间t 2＝0－va ′＝22mLEq减速运动的距离L ′＝0－v 22a ′＝2L ，可知小球A 恰好运动到PQ 边界时速度减为零，假设成立．所以带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间t ＝t 1＋t 2＝32mLEq(3)B 球在电场中向右运动的最大距离x ＝2L进而求出B 球电势能增加的最大值ΔE p ＝－W 电＝6EqL .11．如图甲所示，一平行板电容器两板间距为d ，在一板内侧附近有一带电荷量为q 、质量为m 的正离子，为使该离子能在两极间来回运动而不撞在两极板上，在两极板间加上如图乙所示交变电压，此交变电压的周期应有( )A ．T ＜4d m qUB ．T >4d m qUC ．T ＜2d m qUD ．T >2dm qU答案 A解析 设周期为T 时，正离子从左极板向右运动，先做T 4的匀加速直线运动，再做T4的匀减速直线运动，到达右极板时，速度恰好减为零．根据图像可知，加速和减速运动的加速度大小相同，位移大小相同，是完全对称的运动．其加速度为a ＝Uqdm，则根据匀加速运动的速度公。
电气试验现场实操（初级工）03题：3--10kV高压并联电容器组电容量测量
10-35kV高压并联电容器电容量测量一、测试目的：测量电容值的目的是检查其电容值的变化情况，把测量值和铭牌值进行比较，可以判断内部接线是否正确及绝缘是否受潮等。
二、测试前准备工作1、仪器仪表的选择2、了解被试设备运行状况和设备缺陷情况及试验条件，查看现场、查阅技术资料。
3、办理工作票并做好现场安全和技术措施。
4、工作负责人对工作班成员做好技术交底工作。
三、危险点及预控措施1、高空坠落应使用专用爬梯上下，在电容器上工作系好安全带，严禁徒手攀爬电容器。
2、坠物伤人高处作业使用工具袋，上下传递物品使用传递绳，严禁抛掷。
3、人员触电拆接试验接线前将被试设备充分对地放电，测量时试验人员应与带电部位保持足够的安全距离，必要时使用个人保安线。
4、试验过程中严格执行《电力安全工作规程（变电部分）》规定内容。
四、测试步骤1、步骤（1）核对现场组织措施和技术措施。
（2）试验现场应装设遮栏，防止无关人员进入试验区。
（3）做好验电、放电和接地等工作。
（4）检查被试品、仪器及试验电源。
（5）合理布置电容电感测试仪、接地线与放电棒位置，正确接线。
（6）启动试验仪器开始测试，仪器复位关闭电源。
（7）整理原始试验数据。
（8）试验完毕、清理现场。
（9）编写试验报告。
2、接线方式：采用电容电感测试仪测量10（35）kV高压并联电容器组电容量，测试接线如图1所示。
图1 电容电感测试仪测量10（35）kV高压并联电容器组电容量接线3、试验电压：使用仪器测试电压测量。
4、测试方法：（1）对高压并联电容器充分放电并接地。
（2）将电容器外壳接地。
（3）拆除电容器高压引线。
（4）按图一进行接线，检查测试接线是否正确。
钳形电流互感器钳口闭合是否良好。
（5）接通电容电感测试仪电源，选择对应的测量参数后测量。
（6）测量结束后对电容器充分放电。
（7）拆除试验测试线，恢复电容器高压引线。
五、试验要求及注意事项（1）测试前后均要对高压并联电容器充分放电。
电 容 器 试 验
电容器试验电力系统中常用的电容器有电力电容器、耦合电容器、断路器均压电容以及电容式电压互感器的电容分压器。
电力电容器在系统中一般用作补偿功率因数和用于发电机的过电压保护。
耦合电容器主要用于电力系统载波通信及高频保护。
均压电容器并联在断路器断口，起均压及增加断路器断流容量的作用。
其结构域耦合电容器基本一样。
耦合电容器与电力电容器的构造材料均为油浸纸绝缘电容器。
电容元件由铝箔极板和电容器纸卷制而成，一台电容器由数个乃至数十个、数百个这样的电容元件串并联组成。
电力电容器一般电容量较大（μF级），额定电压多为35kv及以下，其结构特点是将串并联电容元件密封在铁壳中，充以绝缘油，引线由瓷套管引出，供连接之用。
耦合电容器一般电容量为3000～15000PF，额定电压在35kv及以上。
其结构特点是将串并联电容元件密封在瓷套中，高压端接带阻波器的高压引线，另一端由底部的小套管引出，接结合滤波器。
耦合电容器和电容式电压互感器的电容分压器的试验项目及标准如表所示。
电力电容器的试验项目、周期和标准《规程》也做了规定，在交接试验时对电力电容器一般做以下项目试验：（1）测量两级对外壳的绝缘电阻；（2）测量极间电容值；（3）渗漏油检查；（4）交流耐压试验；（5）冲击合闸试验；（6）并联电阻测量。
测量绝缘电阻测量绝缘电阻的目的主要是初步判断耦合电容器的两级及电力电容器两极对外壳之间的绝缘状况，测量时用2500v兆欧表。
摇测耦合电容器小套管对地绝缘电阻时用1000V兆欧表。
测量接线如图所示测量结果应与历次测量值及经验值比较，进行分析判断，测量时应注意：○1测量前后对电容器两级之间，两极与地之间，均应充分放电，尤其对电力电容器应直接从两个引出端上直接放电，而不应尽在连接板上对地放电。
因为大多数电力电容器两极与连接板连接时均串有熔断器，若某电力电容器上熔断器熔断，在连接板上放电不一定能将该电力电容器上所储存电荷放完。
○2应按大容量试品的绝缘电阻测量方法摇测电容器，在摇测过程中，应在未断开兆欧表以前，不停止摇动手柄，防止反充电损坏兆欧表。
电解电容器测试方法详解
电解电容器测试方法详解1目的为了规范电解电容器来料检验及抽样计划，并促进来料质量的提高，特制定该检验规范。
2适用范围适用于本公司IQC对电解电容器来料的检验。
3准备设备、工具：所需工具及其规格型号如表一所示：表一（工具规格型号）品名规格/型号数量品名规格/型号数量调压器0V～450V/三相1台电流表UNI-T 1台万用表FLUKE-117C 1台游标卡尺mm/inch 1把电桥测试Zen tech 1台双综示波器LM620C型1台仪高低温交1台温度计1支变湿热试验箱4外观物理检测4.1首先需检查待测电容是否有正规的《产品规格说明书》，其中需包括产品名称、规格型号、安装尺寸、工艺要求、技术参数以及供应商名称、地址及其联系方式，以确保此批次产品是由正规厂商提供。
电容器上的标识应包括：商标、工作电压、标准静电容量、极性、工作温度范围。
4.2参考《产品规格说明书》的工艺参数，观察电容的外观、颜色、及其材质等参数是否与其所标注的工艺指标一致。
4.3用游标卡尺对电容的安装尺寸进行确认，确保电容的直径、高度以及引出端的直径与间距等参数在产品工艺的误差范围之内，且外观尺寸要符合本公司选用要求。
4.4 检查电容的外观，确保其外观整洁、无明显的变形、破损、裂纹、花斑、污浊、锈蚀等不良状况；且其标识清晰牢固、正确完整。
4.5检查其引出端子，保证其端子端正、无氧化、无锈蚀、无影响其导电性能等状况，且引出端子无扭曲、变形和影响插拔的机械损伤。
4.6 检查电解电容标注的生产日期不应超过半年，并作好记录。
5容量与损耗测试5.1用电桥测试其实际容量与标称容量是否一致（电解电容一般会有±20%的误差范围），其损耗角正切值tanθ(即D值)大小是否符合国家标准（电解电容器tanθ≤0.25）。
5.2对Zen tech电桥测试仪的使用方法：正确连接电源以后，按“POWER”键开启测试仪的工作电压；按“LCR”键选择测试类型（L：电感，C：电容，R：电阻）。
电容器型式安规试验作业指导书
GB、EN、IEC标准电容器型式试验作业指导书修订日期修订单号修订内容摘要页次版次修订审核批准2011/03/30 / 系统文件新制定 4 A/0 / / /更多免费资料下载请进：好好学习社区批准：审核：编制：GB 、EN 、IEC 标准电容器型式试验作业指导书序号检验项目技 术 要 求检验方法1外观 产品状况、加工工艺、标志及表面处理应良好，标志在电容器寿命期内应清晰，外壳无明显变形,划痕和污垢, 封口严密,无气孔和凹凸面.目测2 标志电容器上应标志以下内容：（a ） 制造方名称或缩写名称或商标； （b ） 产品类型标志； （c ） 额定电容（C N ），μF 和偏差，%； （d ） 额定电压（U N ），V ； （e ） 备用；（f ） 额定频率（f N ），Hz ，（当不是50Hz 时）； （g ） 气候类别；（h ） 制造日期（可用代码）； （i ） 以或SH 表示自愈式电容器；（j ） 放电器件，若有时应写出全名或以符号表示； （k ） 安全防护等级，例如：P0，P1，P2； （l ） 认证标志；（m ） 灌注材料，说明所使用的液体（干式电容器不标）； （n ） 运行等级或寿命，放在紧靠电压的位置； （o ） 规范（标准）代号。
目测3 尺寸外观、引出端和安装件的尺寸应符合图样所标明的尺寸，并考虑允许偏差，同时按GB/T3667.1-2005表5要求检查最小爬电距离和电气间隙。
用游标卡尺、千分尺测试4 机械试验引出端强度：（a）试验Ua：拉力对所有类型的引出端施加的负荷均应为20N，对于外部引出线，其横截面至少为0.5mm2；（b）试验Ub：弯曲（引出端的一半）仅试验线状引出端，应施加两次连续的弯曲；（c）试验Uc：扭转（引出端的另一半）仅试验线状引出端，应施加两次连续180°扭转；（d）试验U d：转矩仅试验螺纹引出端，按GB/T3667.1-2005表3要求施加扭矩，丝扣材料应具有足够的耐破坏力的强度；外观检查：以上每项试验Ua、Ub、Uc、U d结束后对电容器进行外观检查，应无明显损伤。
VDE 欧标 EN60252-1A1 电容器标准之破坏性试验
欧标 EN60252-1/A1 2013年11月ICS 31.060.30;31.060.70英文版（翻译）交流电动机电容器第1部分：总则--性能、试验和定额--安全要求--安装和运行导则（IEC 60252-1:2010/A1:2013）3.22安全防护等级安全防护等级应由四个代码的其中之一标志在电容器上。
3.22.1（SO ）说明此电容器没有具体的失效防护。
备注：即以前的P03.22.2（S1）说明此电容器在断路或短路时会失效，并防火灾或防触电。
备注1：由5.16.3和5.16.5描述的测试来进行符合验证。
备注2：即以前的P13.22.3（S2）说明此电容器在断路时会失效，并防火灾或防触电。
备注1：由5.16.3和5.16.5描述的测试来进行符合验证。
备注2：即以前的P23.22.4（S3）说明此电容器由3.6定义的分段薄膜结构组成。
备注1：在低残余电容值（＜额定电容1%）时会失效，并防火灾和防触电。
由5.16.4和5.16.6描述的测试来进行符合验证。
5.16破坏性试验5.16.1总则此实验是可选择的。
参考修订版3.22为每个防护等级做适当的试验。
标志为SO 的不要求做此试验。
配置超压断开设置的，设定为S1和S2的电容器应经历5.16.3和5.16.5描述的相继的直流(DC)和交流(AC)试验。
配置3.6定义的安全膜的，设定为S3的电容器应经历5.16.4和5.16.6描述的同时的直流和交流试验。
设定为S1,S2,和S3的电容器参考的流程图1图15.16.2样本试验此实验需要10个样本，10个相类似的样本以备重测。
5个样本应通过5.4.1的试验。
剩下的5个样本（即组2）应通过5.13描述的耐久性试验。
带金属外壳的电容器，金属外壳需和电源电压的一个端子连接。
如果电容器端子间有区别，此组应再分为2小组。
第一小组的端子A 和外壳连接，第二小组的端子B 和外壳连接。
5.16.3相继的直流和交流试验的测试仪表（电容器类型：S1和S2）5.16.3.1直流试验的测试仪表直流试验的测试仪表见图2。
电力电容器检修规程
电力电容器1 周期与项目 (2)1.1 检修周期 (2)1.2 检修项目 (2)2 检修内容 (3)2.1 检修前的准备工作 (3)2.2 母线、分支母排的检修 (3)2.3 电容器的检修 (4)2.4 附属部分的检修 (5)2.5 ABB低压电容器柜的检修 (5)3 试运 (6)3.1 试运条件 (6)3.2 送电试运 (6)3.3 ABB低压功率因数补偿装置的试运 (7)11 周期与项目1.1 检修周期1.1.1 6kV及380V的电力电容器组，每年必须全面检修一次。
1.1.2 巡检中发现缺陷随时检修。
1.2 检修项目1.2.1 检查母线、分支母排各接点，紧固各部位螺栓。
1.2.2 检查放电装置、测量仪表及信号回路的各部位接线。
1.2.3 对电容器装置进行清扫、擦拭及测量。
1.2.4 检查电容器、熔断器、断路器、隔离开关，对损坏者予以修复或更换。
21.2.5 检查继电保护的整定值和动作情况。
1.2.6 检查、调试低压功率因数自动补偿装置。
2 检修内容2.1 检修前的准备工作2.1.1 查看运行记录，历次检修记录，设备缺陷记录等有关资料。
2.1.2 在检修前必须先办理工作票，电容器必须通过本柜电压互感器或放电电阻放电10分钟，用万用表测量电容器电压在６V以下。
2.1.3 用摇表摇测母线之间和母线对地的绝缘电阻，并做好记录，然后装设接地线，使三相短路接地。
2.2 母线、分支母排的检修母线及分支母排的检修按《电气设备检修规程》6-35kV配电装置篇第2.2条执行。
32.3 电容器的检修2.3.1 清扫各电力电容器的壳体、电极之间的灰尘、油泥。
2.3.2 检查电容器油箱有无膨胀和凹陷之处，有无漏油现象，各电极上的瓷套管有无裂纹或缺口，损坏严重的应更换相同型号的电容器，并水平固定好。
以防电气连接部位受到机械损伤。
2.3.3测量电容器的电容值，电容的实际测量值与铭牌标称值之偏差应不超过-5%～+10%，电容器组各相电容要求搭配平衡,电容器组三相的任何两个线路端子之间的最大与最小电容之比不超过1.01倍。
电容器试验流程
电容器试验流程一、实验目的本实验旨在通过实验操作，掌握电容器的基本原理和特性，了解其在电路中的应用和作用。
二、实验仪器与材料1. 电源2. 电阻3. 电容器4. 万用表5. 连接线6. 开关三、实验原理电容器是一种储存电荷的装置，其特点是可以储存电能并释放电能。
在电路中，电容器可以起到储存电荷、隔直通交等作用。
电容器的主要性能参数包括电容量、工作电压、耐压等。
四、实验步骤1. 第一部分：测量电容器的电容量（1）将电容器和电阻连接到电源并接通电源。
（2）使用万用表测量电容器的电压。
（3）通过公式C=Q/V计算得到电容器的电容量。
2. 第二部分：测量电容器的电荷和能量（1）将电容器和电阻连接到电源并接通电源。
（2）使用万用表测量电容器两端的电压，并记录下来。
（3）根据公式U=Q/C计算得到电容器的电荷量。
（4）根据公式W=1/2 CV^2计算得到电容器的储存能量。
3. 第三部分：观察电容器的充放电过程（1）将电容器和电阻与电源以及开关连接好。
（2）按下开关，开始进行充电过程，观察电容器两端的电压变化。
（3）断开电源，观察电容器的放电过程，观察电压的变化。
（4）根据测量结果分析电容器的充放电特性。
五、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全，不要触碰带电部件。
2. 仔细查看连接线是否正确连接，以免短路或其他意外情况发生。
3. 在实验过程中，注意万用表的量程选择，避免测量不准确。
4. 实验结束后要及时断开电源，彻底清理实验场地。
六、实验结果与分析通过以上实验步骤，我们成功测量了电容器的电容量、电荷和能量，并观察了电容器的充放电过程。
根据实验结果，我们可以得出电容器在电路中的应用和特性，进一步了解其作用和性能。
七、实验结论通过本次电容器实验，我们深入了解了电容器的基本原理和特性，掌握了测量电容量、电荷和能量的方法，同时也对电容器在电路中的应用有了更深入的认识。
这对我们日后的学习和实践都具有重要的意义。
以上就是电容器试验流程的详细介绍，希望对大家有所帮助。
QC小组活动电力电容器交流耐压试验方法研探
中国电力建设行业QC成果评审资料500kV砚山串补站电力电容器交流耐压试验方法研探云南省送变电工程公司探索者调试QC小组(小组注册号：YSQC-2009-01)2010年05月一、工程概况500kV砚山串补站从2009年03月01日进场调试至投运带电，共用时25天，工期可谓相当紧张。
本期工程共有六相7米高的串补平台，每相有电容器240只，六相共计1440只。
根据国标《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2006），每只电力电容器必须进行现场交流耐压试验，试验量非常大。
而且，试验环境非常复杂，安全风险也较大，增加了试验的难度。
为了完成总进度要求，电容器试验的时间计划仅为3天。
如不能按期完成试验工作，后续的电容器组联接、整体平台试验、系统联调、串补站验收及投运等工作将会受到严重影响。
因此，调试所在进场前成立了电容器耐压试验技术QC小组展开活动。
二、小组概况1、小组情况表制表人：王俊制表日期：2009.01.112、QC小组历年获奖情况1）、多年来调试技术QC小组将质量改进这一子要素有机溶入工程中，现场攻关、持续改进，取得了丰硕的成果。
2）、2000年-2007年，我QC小组连续多次荣获“全国优秀质量管理小组成果奖”等成果：《提高220kV虹桥主变保护正确性》《确保500kV宝峰变管型母线制作、安装质量》《改造变频试验设备，提高超高压试验的可靠性》三、选择课题问题的提出电容器交流耐压试验需施加28.5kV高电压，必须在试验场所围设半径3米的安全试验区域。
常规试验方法的试验条件等方面不能满足现场要求现场，工程共有六相7米高的串补平台，每相有电容器240只，六相共计1440只。
可供试验设备摆放的区域不足3米宽。
并且，500kV砚山串补站的电力电容器已经安装在平台上。
如何使每一只电容器都经过耐压试验，保证试验过程安全、有效，试验时间完全满足工程进度计划要求，成为我们QC小组活动的关键。
本次QC 小组的研探目的，就是采用新方法使试验时间缩短在三天内完成。
电容器电容量测量细则
规章制度编号：国网（运检/4）***-2016国家电网公司变电检测通用管理规定第41分册电容器电容量检测细则国家电网公司二〇一六年十月目录前言 (III)1试验条件 (2)1.1环境要求 (2)1.2待试设备要求 (2)1.3人员要求 (2)1.4安全要求 (2)1.5仪器要求 (3)2试验准备 (3)3试验方法 (3)3.1电压电流表法 (3)3.2电容电感测试仪法 (4)3.3试验验收 (5)4试验数据分析和处理 (5)5试验报告 (5)附录A（规范性附录）电容器电容量测量报告 (6)前言为进一步提升公司变电运检管理水平，实现变电管理全公司、全过程、全方位标准化，国网运检部组织26家省公司及中国电科院全面总结公司系统多年来变电设备运维检修管理经验，对现行各项管理规定进行提炼、整合、优化和标准化，以各环节工作和专业分工为对象，编制了国家电网公司变电验收、运维、检测、评价、检修通用管理规定和反事故措施（以下简称“五通一措”）。
经反复征求意见，于2017年1月正式发布，用于替代国网总部及省、市公司原有相关变电运检管理规定，适用于公司系统各级单位。
本规定是依据《国家电网公司变电检测通用管理规定》编制的第41分册《电容器电容量检测细则》，适用于35kV及以上变电站的高压并联电容器。
本规定由国家电网公司运维检修部负责归口管理和解释。
本规定起草单位：**、**。
本规定主要起草人：**、**。
电容器电容量测量细则1 试验条件1.1 环境要求a)环境温度不宜低于+5℃,b)环境相对湿度不宜大于80%。
c)现场区域满足试验安全距离要求。
d)大气环境条件应相对稳定。
1.2 待试设备要求e)待试电容器为检修状态。
f)待试电容器已充分放电并接地。
g)设备外壳可靠接地。
1.3 人员要求试验人员需具备如下基本知识与能力：a)了解各种绝缘材料、绝缘结构的性能、用途。
b)了解各种电力设备的型式、用途、结构及原理。
c)熟悉变电站电气主接线及系统运行方式。
电力电容器电压保护试验方法的探讨
电力电容器电压保护试验方法的探讨一、试验目标和依据二、试验内容和步骤1.静态试验：静态试验是指在电容器额定电压下，对其电压保护装置进行各种试验。
静态试验需要对电容器的电压保护值和动作时间进行检测和验证，以确保设备能够在电压超限时及时动作。
试验步骤包括：（1）测量电容器的放电电流和放电时间常数等参数。
（2）调整电压保护装置的参数，包括保护值和动作时间等。
（3）模拟电容器断电重合闸过程，并检测保护装置是否能够正常动作。
2.动态试验：动态试验是指在电容器投入、切除或电容器组变换运行过程中，对电容器的电压保护进行试验。
动态试验需要测试电容器的过电压和欠电压保护性能。
试验步骤包括：（1）模拟电容器组的投入、切除和变换过程，观察电容器的电压变化情况。
（2）对电容器组在投入、切除和变换过程中的过电压和欠电压进行检测和验证。
（3）检测保护装置的动作时间和动作方式。
三、试验装置和设备1.电容器试验装置：包括电容器组、控制机柜、继电保护及控制装置等。
2.电源装置：提供试验所需的电源电压。
3.测试仪器：包括数字电压表、电流表、示波器等，用于对电容器的电压、电流进行测量和分析。
4.试验设备：包括投入、切除和变换电容器组的设备。
四、试验结果评价和分析试验结果主要包括电容器的过电压和欠电压保护值、动作时间等。
根据试验结果，可以进行保护装置参数的调整和优化，以保证电容器的电压保护可靠性。
同时，还可以通过试验结果分析，对电容器的工作性能和保护装置的灵敏度进行评价。
五、注意事项1.在试验过程中，要严格遵守安全操作规程，确保试验过程的安全性。
2.在试验中要注意检查和保养试验装置和设备，以确保其正常运行。
3.试验结束后，需要对试验结果进行归档和整理，以备参考和分析。
综上所述，电力电容器电压保护试验方法的探讨主要包括试验目标和依据、试验内容和步骤、试验装置和设备、试验结果评价和分析等方面。
通过对电容器电压保护试验的深入研究和探讨，可以提高电容器的电压保护性能，确保电力系统的稳定运行。
10kV电容器组间隔预防性试验(电气部分)作业指导书
10kV电容器组间隔预防性试验（电气部分）作业指导书1 范围本作业指导书适用于10kV电容器组间隔（包括真空断路器、干式电流互感器、氧化锌避雷器、放电线圈、橡塑电缆、电容器、油浸式串联电抗器）周期性的预防性试验（电气部分）工作。
2 规范性引用文件GB3906—2006 3.6kV～40.5kV 交流金属封闭开关设备和控制设备GB11032－2000交流无间隔金属氧化物避雷器GB50150—2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准DL/T 474.4-2006现场绝缘试验实施导则第4部分:交流耐压试验DL/T 474.5-2006现场绝缘试验实施导则第5部分:避雷器试验国家电网安监[2009]664号《电力安全工作规程》（发电厂和变电站电气部分）广西水利电业集团有限公司“两票”管理规定（试行）DL/T 596—1996电力设备预防性试验规程3支持文件开关柜（包括真空断路器、干式电流互感器、氧化锌避雷器、放电线圈、橡塑电缆、电容器、油浸式串联电抗器）使用说明书开关柜（包括真空断路器、干式电流互感器、氧化锌避雷器、放电线圈、橡塑电缆、电容器、油浸式串联电抗器）出厂试验报告开关柜（包括真空断路器、干式电流互感器、氧化锌避雷器、放电线圈、橡塑电缆、电容器、油浸式串联电抗器）交接试验报告历次预防性试验报告4 安全及预控措施4.1安全措施4.1.1试验应填写变电第一种工作票。
4.1.2试验负责人应由有经验的人员担任，开始试验前，试验负责人应对全体试验人员详细布置试验中的安全注意事项。
4.1.3试验需要拆线时，拆前应做好标记，接后应进行检查。
4.1.4试验装置的金属外壳应可靠接地；高压引线应尽量缩短，必要时用绝缘物支持牢固。
4.1.5试验现场应装设遮栏或围栏，向外悬挂“止步，高压危险!”的标示牌，并派人看守。
4.1.6试验需加高压时，加压前必须认真检查试验结线与仪表的开始状态，正确无误，通知有关人员撤离到安全区域，并取得试验负责人许可，方可加压。
电容器形式试验
电容器形式试验电容器的型式试验说明什么….?我们常耳闻销售人员说："我的电容器有自愈功能”"我的电容器不会爆裂,不会起火”"我的电容器可以用很久”"我的电容器是最好的”"我的电容器符合所有国际及国内标准”…….然而这些大都是销售人员自说自话，口说无凭，且夸大其辞，甚至有人窜改技术参数，鱼目混珠，反正客户又不会检验，更不知道如何检验，先拿下合同再说。
于此分享几个针对电容器的检验标准及其摘要内容，在你购置电容器时，若厂家能提供完整的国内或国外的型式试验检验报告(Type T est Report)，那么可以佐证他们所说的话。
根据IEC60831-1(-2)及GB/T12747-1(-2)的低压电容器型式试验中，包含《热稳定试验(Thermal stability test)》《自愈性试验(Self-healing test)》《老化试验(Ageing test)》《破坏性试验(Destruction test)》这些型式试验项目藉由严苛的试验条件，检测电容器于极端运行条件下的电气特性及机械反应，藉以检验电容器运行的稳定性与安全性。
说明:让电容器在过电压连续运行后,检验该电容器不能温升也不能容降说明:故意让电容器内部击穿,检验该电容器需能承受且不能容降说明:让电容器过电压,过电流,连续长时间工作(62天) ,检验该电容器不得故障也不能容降说明:故意让电容器短路,极度的搞破坏,检验该电容器不可以爆炸,也不可起火唯有通过《热稳定试验(Thermal Stability Test)》才能真正说明电容器的绝缘材料的稳定唯有通过《自愈性试验(Self-healing Test)》才能真正有自愈功能唯有通过《老化试验(Ageing Test)》才能真正说明能长时间运行唯有通过《破坏性试验(Destruction Test)》才能真正说明不爆裂，不燃烧如此所购置的电容才真正符合IEC60831-1(-2)及GB/T12747-1(-2)的技术要求，也才能保障你用电的安全。
电力电容器测试
电力电容器测试一、电容量测试1、用接地线与电容器外壳及接地网连接；2、用遮拦将电容器包围，并在遮拦上向外悬挂“止步，高压危险！”牌；※ 1）无关人员不得入内；2）与电容器间半径在1m以上。
3、1）将电力电容器垂直放在地上；2）用清洁棉布将其表面擦干净，保证表面无潮湿、无脏污；3）电力电容器外观检查，应无膨胀和端子无放电痕迹；4、使用专用的电容量测试仪对电容器两端进行测量，仪表测试线不能互相缠绕，测试笔要与电容器两端子接触良好；※也可采用电流电压表法对电容器进行测量；按图接线；接通电源，通过调节调压器T适当电压，读取电压表PV和电流表PA的读数，即可计算出电容量Cx=106I/（2πƒU）μF5、1）记录电容量，计算电容量的偏差百分数；2）电容值偏差不应超过额定值的-5﹪～+10﹪；与出厂试验数据比较，电容值不应小于出厂值的95﹪。
二、绝缘电阻测量1、1）选取2500V、2000MΩ的绝缘电阻表（摇表）；2）进行仪表检查（见上述的兆欧表使用前的检查）；2、1）将电容器两极间用导线短接，并与摇表“L”端连接；2）电容器外壳与摇表“E”端连接，并接地；3、吸收比测试时，将转速升至额定值时，将摇表“L”端与电容器极间接触并记录15s和60s读数，再计算吸收比；※大容量设备时采用。
4、1）测试结束时，应先将摇表“L”出线端与电容器断开，然后才停止摇动摇表；※两人操作。
2）再用地线将电容极间对外壳短路接地放电1～5min，最后拆除摇表接地线；3）要求绝缘电阻不低于2000MΩ。
三、工频耐压试验1、1）试验应在两极板短路连接（即将电容器两极间用导线短接）后对外壳之间进行；※外壳必须接地2）连接相关实验设备；YDI-5/50型(50kV)交直流试验变压器：a、x接操作箱的高压输出端，E、F接操作箱的仪表端，X-地-地；3）做好安全措施；4）接上电容器，接通电源，开始升压试验；升压必须从零开始，升压速度在75﹪试验电压以前，可以使任意；到75﹪试验电压时应均匀升压，约2﹪/s试验电压的速率升压；※切不可冲击合闸；并在升压过程中，应密切监视高压回路，监听电容器有无异常声响，密切监视仪表读数（电压、电流），是否符合要求；5）升至试验电压，即开始计时，1min后，迅速均匀降压到零，然后切断电源。
特高压串联电容器的试验研究
０ 引言
特高压串联电容补偿装置是我国晋东南一荆 门交流特 高压扩建工程 中最 重要 的一个新建 项 目， 是世界上第一个特高压串补工程 ， 它关系到送
电 目标 的实 现和特 高压 系统 的安 全可 靠运 行 。其 中 的关键 设备 特高 压 串联 电容器 的研 制受 到 了国 家 电 网公 司 领导 、 高 压 建设 部 、 国 电科 院 、 特 中 国 网 电科 院 ， 以及 研 制 承 担 方 中 电普 瑞 科 技 有 限 公 司、 串联 电容器 研 制 企 业 和试 验 检 测 单 位 的 高度
ｌ ｚ ｄ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｐ ｒ ｔｎ ｈ ａ ｔ ｒｓｉｓ ｏ ｙ ｅ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｏ ｅ ａｉ ｇ ｃ ａ ｃｅ ｔ ｆ ＵＨＶ ｅ ｅ ａ ａ ｉｏ ｓ Ｓ ｍｅ ｔｃ ｉａ ｃ ｉｖ — ｒ ｉ ｃ ｓ ｒ ｓ ｃ ｐ ｃｔｒ ． ｏ ｅ ｈｎ ｃ ａ ｈ ｅ ｅ ｉ ｌ
中 电普 瑞 科 技 有 限公 司 提 出 的 晋 东 南一 南 阳—荆 门交流 特高 压扩 建工 程 串补装 置 安装 布置
如图 １ 所示 。
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图 １ 晋 东 南 一 南 阳一 荆 门 １０ ０ｋ ０ Ｖ
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３ 主 要 试 验 研 究 项 目和 试 验 结 果
３ １ 电容 器 元件 介质 交流击 穿 电压试 验 ．
串联补偿 系统示 意图
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电 容 器 试 验 报 告
温 度 ℃湿 度 %年 月 日
试验标准：
1.电气装置安装工程电气设备交接试验标准 GB 50150－2006
2.电力设备预防性试验规程 DL/T 596—1996
3.中国南方电网公司电力设备预防性试验规程 Q/CSG 1 0007—2004
标准要求择录（DL/T 596—1996）：
高压并联电容器、串联电容器和交流滤波电容器的试验项目、周期和要求见表29。
表 29 高压并联电容器、串联电容器和
交流滤波电容器的试验项目、周期和要求
标准要求择录（GB 50150－2006）：
并联电容器的交流耐压试验，应符合下列规定：
1.并联电容器电极对外壳交流耐压试验电压值应符合表19.0.5 的规定；
2.当产品出厂试验电压值不符合表19.0.5 的规定时，交接试验电压应按
产品出厂试验电压值的75% 进行。
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电容器试验
电力系统中常用的电容器有电力电容器、耦合电容器、断路器均压电容以及电容式电压互感器的电容分压器。
电力电容器在系统中一般用作补偿功率因数和用于发电机的过电压保护。
耦合电容器主要用于电力系统载波通信及高频保护。
均压电容器并联在断路器断口，起均压及增加断路器断流容量的作用。
其结构域耦合电容器基本一样。
耦合电容器与电力电容器的构造材料均为油浸纸绝缘电容器。
电容元件由铝箔极板和电容器纸卷制而成，一台电容器由数个乃至数十个、数百个这样的电容元件串并联组成。
电力电容器一般电容量较大（μF级），额定电压多为35kv及以下，其结构特点是将串并联电容元件密封在铁壳中，充以绝缘油，引线由瓷套管引出，供连接之用。
耦合电容器一般电容量为3000～15000PF，额定电压在35kv及以上。
其结构特点是将串并联电容元件密封在瓷套中，高压端接带阻波器的高压引线，另一端由底部的小套管引出，接结合滤波器。
耦合电容器和电容式电压互感器的电容分压器的试验项目及标准如表所示。
电力电容器的试验项目、周期和标准《规程》也做了规定，在交接试验时对电力电容器一般做以下项目试验：
（1）测量两级对外壳的绝缘电阻；
（2）测量极间电容值；
（3）渗漏油检查；
（4）交流耐压试验；
（5）冲击合闸试验；
（6）并联电阻测量。
测量绝缘电阻
测量绝缘电阻的目的主要是初步判断耦合电容器的两级及电力电容器两极对外壳之间的绝缘状况，测量时用2500v兆欧表。
摇测耦合电容器小套管对地绝缘电阻时用1000V兆欧表。
测量接线如图所示
测量结果应与历次测量值及经验值比较，进行分析判断，测量时应注意：
○1测量前后对电容器两级之间，两极与地之间，均应充分放电，尤其对电力电容器应直接从两个引出端上直接放电，而不应尽在连接板上对地放电。
因为大多数电力电容器两极与连接板连接时均串有熔断器，若某电力电容器上熔断器熔断，在连接板上放电不一定能将该电力电容器上所储存电荷放完。
○2应按大容量试品的绝缘电阻测量方法摇测电容器，在摇测过程中，应在未断开兆欧表以前，不停止摇动手柄，防止反充电损坏兆欧表。
○3不允许长时间摇测电力电容器两极之间的绝缘电阻。
因电力电容器电容量较大，储存电荷也多，长时间摇测时若操作不慎易造成人身及设备事故。
有些单位在摇测电力电容器两极绝缘状况时，一般先将兆欧表轻摇几转，一般不超过5转，然后通过电容器两极放电的放电声及放电火花来判断绝缘状况。
若有清脆的放电声及明显的放电火花，则认为电容器两极绝缘状况良好；若无放电声及火花，则认为电容器内部绝缘受潮老化或者两极与电容之间引线断开。
用这种方法应注意，对两极放电的放电引线两端应接在短绝缘棒上，人身不要直接接触放电引线，放电引线应采用裸铜导线。
tgδ和电容量测量
对tgδ和电容量的测量可以检查电容器是否有受潮老化现象及存在某些局部缺陷，并根据测得的电容量与铭牌值进行比较，可判断电容器内部接线是否正确，是否有断线或击穿现象等。
电力电容器一般不要求做tgδ试验。
一、耦合电容器的tgδ和电容量测量
由于耦合电容器两极可以对地绝缘，所以一般采用QS1电桥正接线测量其tgδ和电容量。
规程规定：tgδ（%）>0.8为不合格，大于0.5应引起注意。
所谓引起注意，指应该采取缩短试验周期或进行带电测量等方法跟踪测量tgδ的变化趋势。
由所测得的电容量计算出电容变化率ΔCx。
计算式为
×100%（1）
ΔCx=C x−C N
C N
式中Cx——测量的电容值，PF;
C N——所测电容器铭牌电容值，PF。
电容值的增大，可能是电容器内部某些串联元件击穿所致。
电容量的减小，可能是内部元件有断线松脱情况，也可能是电容器因外壳密封不严渗油，造成严重缺油所引起。
规程规定耦合电容器的电容变化率ΔCx在运行中应在铭牌电容值的＋10%～－5%范围。
二、电力电容器的电容量测量
电力电容器的电容量较大，所以其电容量测量一般不用QS1电桥而常采用以下办法测量：
1、用法拉表测量
国内生产的多量程法拉表，可很方便地测量出电容器两极间电容量。
具体使用方
法可参照法拉表使用说明书。
2、交流阻抗计算法（电压、电流表法）
交流阻抗计算法测量电容量的接线如图：
按图接好线，合上电源，用调压器T升高电压，选择合适的电压表PV电流表PA
频率表PF，待表计指示稳定后，同时读取电压、电流和频率指示值。
当外加的交
流电压为u，流过被试电容器的电流为¡，频率为ƒ时，则Ⅰ=U×2πƒCx，故被测电
容量Cx为
×100% 式中 I——电流表PA所测电流值，A；
Cx=Ⅰ
2πƒU
U——电压表PV所测电压值,V；
ƒ——频率表PF所测频率值，HZ；
Cx——被测电容器电容量，μF。
现场电源一般为220V或380V。
3、双电压表法
由图可知
U22=U12+U C2=U12+I2C
ωC X =U12+
U1
R1
2
ωCx
=U12+1+1
R1ωC X
U22 U12-1=1
R1ωC X2
C X=
ωR12
U12
−1
，F
或
C X=1×10
6
ωR1U2
U12
−1
，μF
用以上方法可以很容易地测出单相电容器的电容量。
但对于三相电容器，需分三次测量，并根据测量结果还要进行计算，较复杂。
下两表分别示出了三相电容器为三角形接线及星形接线时电容量的测量方法和计算公式。
实测值与出厂实测值或铭牌值差别应在+10%～-5%范围内。
三、试验注意事项
（1）不论何种测量方法，测量前后均需对耦合电容器或电力电容器两极充分放电，以保证人身安全及测量准确度。
（2）用交流阻抗法和双电压表法测量电容量时，最好用频率表直接测量试验电源频率值，并用实测频率值计算电容量。
采用的电压表、电流表、频率表精度不应
低于0.5级。
（3）发现电容器有渗漏油时应视为该电容器不合格，并应立即退出运行并及时更换。
交流耐压试验
对电力电容器进行两极对外壳的交流耐压试验，能比较有效地发现油面下降、内部进入潮气、瓷套管损坏以及机械损伤等缺陷。
两极对外壳交流耐压试验时要求试验设备容量不大，试验方法简便。
电流电容器两极对外壳交流耐压试验标准
压的85%。
冲击合闸试验
新安装的电力电容器组在投入正式运行前需进行冲击合闸试验。
试验目的是检查电容器组补偿容量是否合适，电容器所用熔断器是否合适以及三相电流是否平衡。
一、试验方法
电容器组及与之相配套的断路器及控制保护回路电流、电压测量装置等安装好后，在额定电压下，对电容器组进行三次合、拉闸冲击试验。
冲击合闸试验后，断开断路器及隔离开关，合上电容器组接地开关，极间充分放电后，检查熔断器有无熔断，如发现熔断，应查明原因，消除后才允许电容器正式投入运行。
冲击试验时，应监视系统电压的变化及电容器组每相电流的大小，观察三相电流是否平衡以及合闸及拉闸时是否给系统造成较高的过电压和谐振等现象。
三相电流不平衡率一般不应超过5%，超过时应查明原因，予以消除。
二、注意事项
(1)冲击合闸试验时，应测量每相电流。
试验前应将测量电流互感器TA事先接于测量
回路中。
如电容器组为星形接线，应将测量电流互感器TA串接于电容器中性点侧的回路内；电容器组为三角形接线时测量电流互感器TA只能串接在各相高压回路内。
(2)三相电流不平衡时，应检查电容器组熔断器有无熔断，电容量是否合适等。
检查前
仍应对电容器两极直接放电，防止熔断器熔断使电容器带有电荷。