电力电容器保护原理解释修订稿
继电保护中电容器保护常用保护原理
继电保护中电容器保护常用保护原理电力电容器组不平衡保护综述科技日益进步，经济持续发展，用户用电对电能的要求也日益升高。
不单是对电能数量的需求不断增长，其对电压质量要求也越来越高，电容器保护测控装置不单要有足够的电能，还要有稳定的电能——即电压、频率、波形需符合要求，才能保证用户的用电设备持续保持最好的工作性能，从而保证工效效率。
其中，电压质量是很重要的一个方面，不单对用户生产、生活、工作有重大影响，对整个电网的安全稳定经济运行也有着至关重要的作用。
与电压质量息息相关的就是无功电源，无功不足，会使得系统的电压幅值降低，对整个电网来说，电压过低可能引起电压崩溃，进而使系统瓦解，造成负荷大幅流失；对单个元件而言，电压的降低可能使其无法运行在最佳工况，同时造成电能损耗增大，甚至可能损坏设备，同时输电线路在同等条件下，电压越低传输的电能就越小。
因此，必须保证无功电源的供应。
同时，为了确保电网经济运行与用户的用电正常，又必须减小无功功率的流动，因此，无功补偿的基本原则是就地补偿。
即在变电站及用户负荷处，将一定量的电容器串联、并联在一起，形成电容组，使其达到一定的容量、满足一定的电压要求，补偿系统无功、调节该节点电压。
1电容器组接线方式的决定因素电容器通常是将若干元件封装在一铁壳内，构成电容器单元，再由各单元先并后联，封装在铁箱内组成的。
当电容器组所接入电网的电压等级、容量要求确定以后，接线方式的选择则关系到了电容器组的安全性、可靠性以及经济性。
决定接线方式的主要因素包括以下几个方面。
1.1受耐爆容量限制电容器组在运行过程中，若其中某个电容器击穿短路，这个电容器将承受来自其自身及其他并联10KV电容器保护组的放电。
为防止故障元件受放电能量过大冲击，导致电容元件爆炸，必须限制同一串联段上的并联台数，即有所谓的最大并联台数问题。
可以通过减少并联数与增大串联段数的方法，来降低冲击故障电容器的放电能量。
1.2接线方式与设备不配套的限制20世纪90年代末至21世纪初，由于工艺上的改进，使电力电容器的介质，结构发生改变，普遍采用了全膜电容器。
电力电容器课件 (一)
电力电容器课件 (一)电力电容器课件介绍电力电容器是电力系统中重要的设备之一，用于改善电力系统的功率因数和电压稳定性。
电力电容器课件作为电气工程领域的教学资料，能够全面深入地介绍电力电容器的概念、原理、种类、应用、维护等方面的知识，对于电气工程专业的学生和从事电力行业的工程师都有重要的意义。
一、电力电容器的概念和原理电力电容器是具有一定电容值的电容器，能够存储电荷并产生电场，根据正弦电压的变化情况，电容器可以吸收或释放电能。
电容器的原理是以两个带有电荷的平行板之间的电场能量为基础，其电容值取决于电容器的颗粒数、板距和介质等因素。
二、电力电容器的种类和应用电力电容器根据其特殊的应用要求，可以分为直流电容器和时变电容器。
直流电容器用于直流电路的滤波和稳压，时变电容器运用于交流电路的功率因数补偿和电压调节。
在电力系统中，电容器能改善线路功率因数并降低交流电路的损耗，保证系统的安全、稳定、高效运行。
三、电力电容器的维护和检修电力电容器的维护和检修是确保电力系统正常运行和涵盖电力经济成本的关键之一。
定期的维护和检修能够检验电容器的性质、失效、渗漏、绝缘和安全，及时发现维护问题和异常状况。
该方面的注意事项及维护要求应在课件中详细阐述。
四、电力电容器课件的创新与使用对于电气工程专业的学生和从事电力行业的工程师，电力电容器课件的编制应该更加注重创新和实用性，以满足新的维护要求和电力设备的发展趋势。
在使用方面，更加注重应用现代教学手段和多媒体素材，深入浅出，为学生提供直观且易于理解的教育效果。
结论：电力电容器课件是电气工程专业教学脉络的重要组成部分，它的素材、内容及创新应更加跟上当代电力技术和发展潮流。
同时，强调其应用性，为学生创造更好的学习环境和自主学习体验，为电力工程技术人才培育奠定坚实基础。
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。
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。
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。
电力电容器的保护配置及原理.p
从电容器本 身的特点看 ， 电容器并不会 因失压 而损坏 。但运行 中的电容器突然失压会产生两个后 果： 其一 ， 如失压后 电容器组仍在母线上 ， 当电源恢
１ 简单可靠 ， ． 选择性好 ， 故障后可立即找到故障
电容器 。
复， 母线 电压也迅速恢复时 ， 电容器上的残压还末降
障。如果故障的时间较短 ， 内压力增高来不及释放 ，
就可能导致箱体爆 裂， 甚至起火 ， 扩大事 故。防止这
种事故最好 的方 法就是每 台电容器 装设熔断 器保
护。 ２ ２ ２ 熔断 器保 护 应 满足 的要 求 ．．
１ 熔断器 的额定电流应大于电容器的长期允许 ． 工作 电流。 ２ 熔断器 的安秒特性应和电容器外壳的爆裂概 ．
主要 由熔断器配合差压保护来切除。
２ ３ ２ 过 电压 保护 的原 理 ．．
率曲线相配合。
３ 在 电容器 的充电涌流作用下 ， ． 熔断器不应熔
断。
电容器组 的过 电压保护 是采用微机保 护 ， 电 其 压采样原理 ： 电容器组的两 串联段上， 在 各并联一电
根据以上要求综 合后， 熔断器的额定 电流按下
作者简介 ： 黄小波 （９ ８ ， ， １６ 一）男 工程师 ， 主要从事高压设备技术管理
等工作 。
续性的击穿故障， 简称内部故障 ； 母线 电压升高或因 个别 电容器切除后引起 的过电压 ； 高次谐波引起 的
过电流 ； 绝缘损坏时 ， 某一相接地 ； 引线 、 套管相间的
短路 ； 电源断开而引起的失压等。 针对上述的不 同表现形式 ， 株冶供电厂开闭所 电容器组的二次保护采用 以下 ４ 种保护方式 ：１熔 （）
第二章 电容器保护
保护原理： 过电压保护应动作，带
时限发信号或跳闸。
当过电压保护动作于信号时，可以不带延时，取
0s；当过电压保护动作于跳闸时，延时取3～5min。
（二）电容器组的低电压保护
当供电电压消失时，电容器组失去电源，开始
放电，其上电压逐渐降低。若残余电压未放电到0.1 倍额定电压就恢复供电，则电容器组上将承受高于 1.1 倍额定电压的合闸过电压，导致电容器组的损坏 ，因而需装设低电压保护。低电压保护动作后，将电 容器组切除，待电荷放完后才能再投入。
2.3 电压保护原理与整定计算
（一）电容器组的过电压保护
电容器组的过电压保护与多台电容器切除后的过
电压保护，其作用是完全不同的。前者是供电电压
过高保护整个电容器组不损坏，后者是供电电压正 常情况下，电容器组内部故障K 台电容器切除后， 使电容器上电压分布不均匀，保护切除电容器组使 该段上剩余电容器不受过电压损坏。因此，保护构 成的原理也是不同的。
图2-2 电容器组的相横差电流保护示意图
正常运行情况下，由于两臂电容量相等 ，所以 IAB1=IAB2；IBC1=IBC2；ICA1=ICA2。因此，每组
两臂互感器二次电流之差为零。各相电流继电器均不
动作，当一相的一臂中有一台电容器内部击穿时，故
障臂的电流增大，该相差电流增大。当达到继电器的
起动值时，继电器动作发出信号，并使断路器跳闸。
与频率成反比，因此较小的高次谐波电压就可能产
生较大的谐波电流，容易引起过负荷。因此在用作
过负荷保护的反时限过流保护时，要考虑系统中谐
波的影响，即在整定时要加入波纹系数。
（二）电容器组的中性线电流平稳保护
中性线电流平稳保护用于双重接线电容器组的内
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。
电容器保护介绍.doc
电容器保护介绍高压无功自动补偿设备电容器保护济南迪生电子 孙士民一、引言随着绝缘材料技术的发展和电容器制造工艺的提高，目前电容器在额定电压下长期运行，故障率已降的很低。
但是，如果电容器频繁投切却容易发生击穿故障，特别是当投切开关出现重燃时，故障或事故就很有可能发生。
一旦发生击穿故障，就有可能引起电容器爆炸着火的事故。
根据若干例故障电容器的解刨剖情况来看，电容器发生故障的开始大多是内部某一个单元串段发生击穿，然后剩余的某一个单元串段又发生击穿，最后故障显现或事故发生。
如何及时发现电容器的早期故障，并尽快切除故障电容器，是保证高压无功自动补偿设备安全运行、避免爆炸事故发生的根本条件。
二、电容器故障分析单只高压电力电容器内部是由多个小单元电容器串联而成，如10kV 系统的电容器一般有4个组或5个组单元电容串联而成，额定电压就分配在几个单元电容器上（如图），某个电容器损坏时，首先是内部一个单元电容发生击穿损坏，使剩下的单元电容运行电压升高，这时电流增大很小，电容器继续运行，由于每个单元电容的运行电压提高，很快又出现某个单元电容损坏，剩下单元电容运行电压又被提高，这只电容器此时有可能已经出现鼓肚，重者出现鼓裂、漏油。
这样继续运行下去，很可能会造成这只电容器由鼓肚、鼓裂、漏油到起火爆炸。
根据实际运行经验和对多起被烧毁电容器的解体分析证明，电容器组的爆炸Ua Ub Uc IaIbIc起火一般仅是某一只电容器爆炸起火所引起的，而某一只的爆炸起火是因电容器内部几个串联单元中有被击穿损坏的单元不能被发现继续运行造成的，虽然故障发展到起火爆炸的恶性事故，但故障的过程电流的变化依然不大，熔断器和一般的过流保护是在事故发生以后才动作，可是事故已经发生了。
三、电容器故障保护和事故保护分组电容器高压无功自动补偿装置，通常有两种连接方式：一种是把各组电容器通过断路器直接连接在变电站母线上。
另一种是各组电容器通过分组投切开变电站10KV母线断路器CT放电PT L L LC C C 第1组电容电抗器微机保护事故保护故障保护速断保护不平衡保护过流保护直接连接变电站母线方式保护示意图断路器CT放电PTL L LC C C第2组电容电抗器微机保护故障保护速断保护不平衡保护过流保护第n组电容电抗器事故保护关（断路器或负荷开关）连接在补偿装置的母线上，再通过总开关断路器连接在变电站母线上。
电力电容器保护说明
电压整定
一般：U 一般：Uop=（0.5~0.6）Un；应有延时，避免误动 0.5~0.6）Un；应有延时，避免误动
谢谢！ 谢谢！
每相两分支，双三角形接线电容器组的三原件 式横差保护
零序电流的计算公式 I0.op=3βNQU1.min/M[3M(N+β)(1-p)-β(3-2p)]nbaKsenU2cn /M[3M(N+β)(1-p)-β(3-
差电压保护
反应故障段和正常段的电压差构成的电容器内部故 障保护，或称电压差动保护；适用于三角形接线或星 形接线
电压整定
一般：U =120V；延时可以较长 一般：Uop=120V；延时可以较长
低压保护
电容器组所接母线突然失压时，考虑下述情 况装设低压保护
一旦电压恢复，变压器与电容器同时被投入，可 能造成电容器过压烧坏； 母线失压后，电容器的积聚电荷尚未释放前，若 电压立即恢复而造成电容器再次充电，也能造成 过压的好坏；
过流保护
是速断保护的后备保护，兼做电容器组的 过负荷保护 整定中注意的问题
电容器组电容有10%的偏差； 电容器组电容有10%的偏差； 电容器允许在1.3倍额定电流下长期运行； 电容器允许在1.3倍额定电流下长期运行； 合闸涌流冲击下不能误动；
电流整定
一般：I 一般：Iop=I1n*Krel/Kre 可靠系数：K 可靠系数：Krel=1.5~2 返回系数：K 返回系数：Kre=0.85 三相电容器组的额定线电流I 三相电容器组的额定线电流I1n
单三角形接线电容器组的零序电流保护
零序电流的计算公式 I0.op=3βNQU1.min/M[3M(N+β)(1-p)-β(3-p)]nbaKsenU2cn /M[3M(N+β)(1-p)-β(3定值整定
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。
电力电容器的补偿原理
电力电容器的补偿原理在现代电力系统中，电力电容器的补偿起着至关重要的作用。
要理解其补偿原理，我们首先得从电力系统中的无功功率说起。
我们日常使用的电能，实际上包括有功功率和无功功率。
有功功率是真正用于做功的能量，比如让电灯发光、电机转动等。
而无功功率呢，虽然它不直接做功，但却是维持电力设备正常运行所必需的。
打个比方，有功功率就像是推动车辆前进的力量，而无功功率则像是保证车辆转向和稳定运行的辅助力量。
电力系统中的感性负载，如电动机、变压器等，在运行时会产生滞后的无功功率，这会导致电网的功率因数降低。
功率因数是衡量电力系统效率的一个重要指标，功率因数越低，电网的传输效率就越低，线路损耗也就越大。
这时候，电力电容器就登场了。
电力电容器能够提供超前的无功功率，与感性负载所产生的滞后无功功率相互抵消，从而提高功率因数，减少线路损耗，提高电网的传输效率。
电力电容器补偿无功功率的原理，从本质上来说，是利用了电容器的充放电特性。
当电容器接入交流电路时，在电压的正半周，电容器充电，储存电能；在电压的负半周，电容器放电，释放电能。
由于电容器的充放电过程比感性负载的磁场变化要快得多，所以它能够提供超前的无功电流。
为了更直观地理解，我们可以把电容器和感性负载想象成两个跑步的人。
感性负载像是一个步伐较慢但有力的运动员，而电容器则是一个步伐轻快的运动员。
当他们一起在跑道上奔跑时，步伐轻快的电容器能够帮助步伐较慢的感性负载保持稳定的节奏，从而提高整个团队的效率。
在实际的电力系统中，电力电容器通常是成组安装的。
这样可以根据不同的负载情况，灵活地投入或切除电容器组，以达到最佳的补偿效果。
而且，为了确保电容器的安全稳定运行，还需要配备相应的保护装置，如熔断器、避雷器等。
电力电容器的补偿方式主要有三种：集中补偿、分散补偿和就地补偿。
集中补偿是将电容器组集中安装在变电站的母线上，这种方式管理方便，但对个别线路的补偿效果可能不太理想。
分散补偿则是将电容器组分散安装在各个配电室或用电设备附近，能够更有针对性地补偿无功功率，但管理相对复杂。
电力电容器概要课件ppt
电力电容器 安全培训讲义
第一节
电容器的基础知识 003
2021年6月6日星期日7时54分8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
4、均压电容器：又叫断路器电容器，一般并联于 断路器的断口上，使各断口间的电压在开断时分布均 匀。
5、脉冲电容器：主要起贮能作用，用作冲击电压 发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等 基本贮能元件。
32
第二节 电力电容器概况
一、电力电容器的概念
电力电容器是指并联在电 力网中，用来补偿感性负载的 无功功率，以提高和改善功率 因数的电容器。
额定电压在lkV以下的称为 低压电容器，lkV以上的称为高 压电容器。
高压有：6.3KV和10.5KV 低压有：0.23KV和0.4KV
2021年6月6日星期日7时54分8秒
电力电容器 主讲:李建义
12
第一节 电容器的基础知识
2. 物理意义 C Q U
电容 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.
2021年6月6日星期日7时54分7秒
电力电容器 主讲:李建义
13
第一节 电容器的基础知识
电容器的基础知识
C
Q U
0
S d
Q = P (tgφ1-tgφ2)
电力电容器的保护原理及技术要求
电力电容器保护原理技术要求(1)电容器组应采用适当保护措施，如采用平衡或差动保护或采用瞬时作用过电流继电保护，对于3.15kV及以上的电容器，必须在每个电容器上装置单独的熔断器，熔断器的额定电流应按熔丝的特性和接通时的涌流来选定，一般为1.5倍电容器的额定电流为宜，以防止电容器油箱爆炸。
(2)除上述指出的保护形式外，在必要时还可以作下面的几种保护：①如果电压升高是经常及长时间的，需采取措施使电压升高不超过1.1倍额定电压。
②用合适的电流自动开关进行保护，使电流升高不超过1.3倍额定电流。
③如果电容器同架空线联接时，可用合适的避雷器来进行大气过电压保护。
④在高压网络中，短路电流超过20A时，并且短路电流的微机保护装置或熔丝不能可靠地保护对地短路时，则应采用单相短路保护装置。
(3)正确选择电容器组的保护方式，是确保电容器安全可靠运行的关键，但无论采用哪种保护方式，均应符合以下几项要求：①保护装置应有足够的灵敏度，不论电容器组中单台电容器内部发生故障，还是部分元件损坏，电容器保护装置都能可靠地动作。
②能够有选择地切除故障电容器，或在电容器组电源全部断开后，便于检查出已损坏的电容器。
③在电容器停送电过程中及电力系统发生接地或其它故障时，保护装置不能有误动作。
④保护装置应便于进行安装、调整、试验和运行维护。
⑤消耗电量要少，运行费用要低。
(4)电容器不允许装设自动重合闸装置，相反应装设无压释放自动跳闸装置。
主要是因电容器放电需要一定时间，当电容器组的开关跳闸后，如果马上重合闸，电容器是来不及放电的，在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷，这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流，从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。
电容器组保护：开口三角保护，开口三角形保护标准名称为零序电压保护，多用于单星形接线（对于没有放电电阻的电容器，将放电线圈的一次侧与电容器并联，二次侧接成开口三角形，在开口处连接一只低整定值的电压继电器，在正常运行时，三相电压平衡，开口处电压为零，当电容器因故障被切除后，即出现差电压U0，保护装置采集到差电压后即动作掉闸。
电力电容器保护介绍
一、电力电容器简介
➢ 电容器间隔主接线
串联电抗器作用 限制合闸涌流，降低合闸涌流倍 数 和频率。 抑制、滤出高次谐波的作用。
串联电 抗器
熔断器
放电 线圈
二、电容器组的故障类型
35kV及以下系统电容器组可能发生的故障情况：
1、电容器组与断路器之间连线的短路及电容器组内部连线上的相间短路 故障; 2、单台电容器内部极间故障； 3、电容器组中多台故障切除后引起的过电压； 4、电容器组过负荷; 5、电容器组的供电电压升高； 6、电容器组失压；
三、电容器组的保护配置
➢ ：不平衡保护
反映电容器组内部故障
保护的原理是反应一组电容器中健全部分与故障部分之间的差异（电流 或电压）。电容器组的接线方式（三角形、星形和双星形）不同，构成 不平衡保护的方式也不同。常用的保护方式有：零序电压保护（开口三 角电压保护）、中性点不平衡电压或电流保护、电压差动保护、电桥差 电流保护。
并联补偿电容器的低电压保护一般整定为0.15-0.4倍额定电压，保护的 动作时间与本侧出线后备保护时间配合。
三、电容器组的保护配置
➢ ：过负荷保护
反映电容器组过负荷
电容器组的过负荷是由系统过电压及高次谐波引起，按照国标规定，电 容器应能在有效值为1.3倍额定电流下长期运行，对于电容量具有最大偏 差的电容器，过电流值允许达到1.43倍额定电流。
三、电容器组的保护配置
➢短时限过电流保护 ➢过压保护 ➢低电压保护➢ ：短时限过电流保护
反映断路器和电容器组之间的连线短路及电容器组内部连线上的相间短 路故障。 当电流大于整定值时，经过短时延时（0.1-0.3s）, 保护动作于跳闸
三、电容器组的保护配置
电力电容器继电保护讲解讲解
三、电容器的保护配置及整定
横差保护 用于双星型接线 电压定值按部分单台电容器切除 或击穿后，故障相其余
A相 B相 C相
单台电容器所承受的电压不长期超
过1.1倍额定电压的原则整定。
三、电容器的保护配置及整定
桥差电流保护 用于单星型接线 电压定值按部分单台电容器切除
A相
或击穿后，故障相其余
单台电容器所承受的电压不长期超 过1.1倍额定电压的原则整定。
Ua-U0
O Ub
O
Uc
Uc-U0 U0
Ub-U0
三、电容器的保护配置及整定
桥差电压保护 用于单星型接线
进入保护装置的电压是在放电PT
二次侧合成后的电压。 电压定值按部分单台电容器切除或 击穿后，故障相其余单台电容器所
去保 护 装 置
承受的电压不长期超过1.1倍额定电
压的原则整定。
不平衡电流保护
过电压保护
三、电容器的保护配置及整定
反映母线电压升高；
电压取自母线PT或放电PT；
过压保护的整定： a.过电压保护定值应按电容器端电压不长时间超过1.1倍电容 器额定电压的原则整定。 b.过电压保护动作时间应在1min以内。 c.过电压保护可根据实际情况选择跳闸或发信号。 d.过电压继电器宜有较高的返回系数。 e.过电压继电器宜优先选用带有反时限特性的电压继电器。
每个电容器单元内的并联元件数为m,每个 串联段的电容器单元并联数为M, 每相串 联段数为N的电容器组。当有K只电容器 的熔丝熔断后，中性点的电压：
Ua
O O` Uc Ub
根据求得的中性点电压，可得到故障电压与正常电压之比：
三、电容器的保护配置及整定
系统单相接地时，不平衡电压保护不会误动作。
电力电容器保护原理解释
常见电力电容器保护类型：电容器保护1 保护熔丝现代电容器组的每台电容器上都装有单独的熔丝保护，这种熔丝结构简单，安装方便，只要配合得当，就能够迅速将故障电容器切除，避免电容器的油箱发生爆炸，使附近的电容器免遭波及损坏。
此外，保护熔丝还有明显的标志，动作以后很容易发现，运行人员根据标志便可容易地查出故障的电容器，以便更换。
2 过电流保护(电流取自线路TA)过电流保护的任务，主要是保护电容器引线上的相间短路故障或在电容器组过负荷运行时使开关跳闸。
电容器过负荷的原因，一是运行电压高于电容器的额定电压，另一种情况是谐波引起的过电流。
为避免合闸涌流引起保护的误动作，过电流保护应有一定的时限，一般将时限整定到0.5s以上就可躲过涌流的影响。
3 不平衡电压保护(电压取自放电TV二次侧所构成的开口三角型)电容器发生故障后，将引起电容器组三相电容不平衡。
电容器组的各种主保护方式都是从这个基本点出发来确定的。
根据这个原理，国内外采用的继电保护方式很多，大致可以分为不平衡电压和不平衡电流保护两种。
这两种保护，都是利用故障电容器被切除后，因电容值不平衡而产生的电压和电流不平衡来启动继电器。
这些保护方式各有优缺点，我们可以根据需要选择。
单星形接线的电容器组目前国内广泛采用开口三角电压保护。
对于没有放电电阻的电容器，将放电线圈的一次侧与电容器并联，二次侧接成开口三角形，在开口处连接一只低整定值的电压继电器，在正常运行时，三相电压平衡，开口处电压为零，当电容器因故障被切除后，即出现差电压U0，保护采集到差电压后即动作掉闸。
4 不平衡电流保护这种保护方式是利用故障相容抗变化后，电流变化与正常相电流间形成差电流，来启动过电流继电器，以达到保护电容器组的目的。
常见的不平衡电流保护的方式有以下两种：4.1 双星形中性点间不平衡电流保护保护所用的低变比TA串接于双星型接线的两组电流器的中性线上，在正常情况下，三相阻抗平衡，中性点间电压差为零，没有电流流过中性线。
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。
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。
本期专题将详细介绍电力电容器的分类、原理、安装及运行维护等问题。
并联电容器是一种无功补偿设备，并联在线路上，其主要作用是补偿系统的无功功率，提高功率因数，从而降低电能损耗、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，常用于高压系统。
电力电容器的分类电力电容器按安装方式可分为户内式和户外式两种；按其运行的额定电压可分为低压和高压两类；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；按外壳材料可分为金属外壳、瓷绝缘外壳、胶木筒外壳等。
按用途又可分为以下8种：1）并联电容器。
原称移相电容器。
主要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率，以提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗。
2）串联电容器。
串联于工频高压输、配电线路中，用以补偿线路的分布感抗，提高系统的静、动态稳定性，改善线路的电压质量，加长送电距离和增大输送能力。
3）耦合电容器。
主要用于高压电力线路的高频通信、测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。
4）断路器电容器。
原称均压电容器。
并联在超高压断路器断口上起均压作用，使各断口间的电压在分断过程中和断开时均匀，并可改善断路器的灭弧特性，提高分断能力。
5）电热电容器。
用于频率为40～24000赫的电热设备系统中，以提高功率因数，改善回路的电压或频率等特性。
6）脉冲电容器。
主要起贮能作用，用作冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等基本贮能元件。
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中。
8）标准电容器。
用于工频高压测量介质损耗回路中，作为标准电容或用作测量高压的电容分压装置。
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电力电容器保护原理解
释
WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
常见电力电容器保护类型：
电容器保护
1 保护熔丝
现代电容器组的每台电容器上都装有单独的熔丝保护，这种熔丝结构简单，安装方便，只要配合得当，就能够迅速将故障电容器切除，避免电容器的油箱发生爆炸，使附近的电容器免遭波及损坏。
此外，保护熔丝还有明显的标志，动作以后很容易发现，运行人员根据标志便可容易地查出故障的电容器，以便更换。
2 过电流保护 (电流取自线路TA)
过电流保护的任务，主要是保护电容器引线上的相间短路故障或在电容器组过负荷运行时使开关跳闸。
电容器过负荷的原因，一是运行电压高于电容器的额定电压，另一种情况是谐波引起的过电流。
为避免合闸涌流引起保护的误动作，过电流保护应有一定的时限，一般将时限整定到以上就可躲过涌流的影响。
3 不平衡电压保护 (电压取自放电TV二次侧所构成的开口三角型)
电容器发生故障后，将引起电容器组三相电容不平衡。
电容器组的各种主保护方式都是从这个基本点出发来确定的。
根据这个原理，国内外采用的继电保护方式很多，大致可以分为不平衡电压和不平衡电流保护两种。
这两种保护，都是利用故障电容器被切除后，因电容值不平衡而产生的电压和电流不平衡来启动继电器。
这些保护方式各有优缺点，我们可以根据需要选择。
单星形接线的电容器组目前国内广泛采用开口三角电压保护。
对于没有放电电阻的电容器，将放电线圈的一次侧与电容器并联，二次侧接成开口三角形，在开口处连接一只低整定值的电压继电器，在正常运行时，三相电压平衡，开口处电压为零，当电容器因故障被切除后，即出现差电压U0，保护采集到差电压后即动作掉闸。
4 不平衡电流保护
这种保护方式是利用故障相容抗变化后，电流变化与正常相电流间形成差电流，来启动过电流继电器，以达到保护电容器组的目的。
常见的不平衡电流保护的方式有以下两种：
双星形中性点间不平衡电流保护
保护所用的低变比TA串接于双星型接线的两组电流器的中性线上，在正常情况下，三相阻抗平衡，中性点间电压差为零，没有电流流过中性线。
如果某一台或几台电容器发生故障，故障相的电压下降，中性点出现电压，中性线有不平衡电流I0流过，保护采集到不平衡电流后即动作掉闸。
这种保护方式比较简单，系统电压不平衡，一相接地故障、高次谐波电流及合闸涌流，都不会引起保护误动，所以在国内外得到广泛应用。
桥式差动电流保护
电容器组每相分为两个支路，每相的串联段数为双数，其中部桥接一台电流互感器。
正常运行时，桥路中电流为零，任意一台电容器因故障被切除后，桥接电路中将有电流流过，保护采集到该电流后即动作掉闸。
5 过电压保护（电压取自放电TV）和低电压保护（母线TV）
电容器在过高的电压下运行时，其内部游离增大，可能发生局部放电，使介质损耗增大，局部过热，并可能发展到绝缘被击穿。
因此应保持电容器组在不超过最高容许的电压下运行。
安装过电压保护就是为了这个目的。
过电压保护的整定值一般取电容器额定电压的~倍。
低电压保护主要是防止空载变压器与电容器同时合闸时工频过电压和振荡过电压对电容器的危害。
这种情况可能出现变电站事故跳闸、变电站停电、各配电线切除。
电容器如果还接在母线上，将使电压升高。
变压器和电容器构成的振荡回路也可能产生振荡过电压，危及设备绝缘。
因此安装低电压保护，当母线电压降到额定值的60%左右时即动作将电容器切除。
6、容器保护差压保护
电容器的差压保护就
分压原理。
是通过检测同
正常时，两段的容抗相等
理故障时，由于容抗的变
允许值时，保护动作。
从
器是正常的情况下，电网
况10KV系统为非有效接
间电压并没有改变，因此
再想说明的是10kV 35kV系统。
7、不平衡电压保
开口三角形保护标准名称为零序电压保护，习惯亦称不平衡电压保护（实际不平稳衡电压保护是另
一种方式，只是现在已没再用）。
它的原理是分别检测电容器的端电压，再在二次端接成开口三角形得出零序电压，从而发现三相是否平衡而得出设备是否有故障。
因放电线圈（实际就是电压互感器）一次端的两个端口是直接接在电容器两端的，因此它检测的电压只由设备的两端电压决定（这与线路上的电压互感器的开口三角检测不一样），而单相接地时并不影响到相及相间电压，因此对电容器的保护并没影响
每组电容器要三个电压互感器。
因为高压电容器组是要用三个放电线圈的，那刚好就相当于三个电压互感器，因此并没有增加成本。
另外高压电容器的分组是不多的，象一台大型220kV的主变，我所知的最多的就分6组10020kVar。
一次侧PT因放电线圈的主要功能为放电，因此理论上一次回路的直流电阻为小些，线径要大点，因此体积可能大点（实际上差不多）。
直接与电容接牢这个说法所言极是，这是放电线圈与一般PT在接线方式上的最大差别，即不能加熔断器保护。