变电站的电容器工作原理
变电站无功补偿及高压并联电容补偿装置设计
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变电站无功补偿及高压并联电容补偿装置设计2020-05-20 新用户796...修改一、电力系统的无功功率平衡1.1、无功功率电网中的电力负荷如电动机、变压器等都是靠电磁能量的变换而工作的,大部分属于感性负荷,建立磁场时要吸收无功,磁场消失时要交出无功。
在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。
电力设备电磁能量的交换伴随着吸收和放出无功。
每交换一次,无功都要在整个电力系统中传输,这不仅要造成很多电能损失,而且往往在无功来回转换中会引起电压变化,因此设计时,应注意保持无功功率平衡。
变电站装设并联电容器是改善电压质量和降低电能损耗的有效措施。
在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后,可以提供感性负载所消耗的无功功率,减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率,由于减少了无功功率在电网中的流动,因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗。
1.2、功率因数电网中的电气设备如电动机、变压器属于既有电阻又有电感的电感性负载,电感性负载的电压与电流的相量间存在相位差,相位角的余弦值即为功率因数cosφ,它是有功功率与视在功率的比值,即cosφ=P/S。
1.3、无功功率补偿的目的电网中的无功功率负荷主要有异步电动机、变压器,还有一部分输电线路。
而无功电源主要有发电机、静电电容器、同步调相机、静止补偿器。
无功功率的产生基本不消耗能源,但是无功功率沿电力网传输却要引起有功功率损耗和电压损耗。
合理配置无功功率补偿容量,以改变电力网无功潮流分布,可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗,从而改善用户端的电压质量。
在做电网网架规划时,根据各水平年各负荷点的有功负荷量及可靠性要求确定了变电容量的分配、线路回路数及导线截面和接线方式等等。
但是,这样还不能保证各用户端的电压达到国家和地区规定的要求。
因为做电网网架规划时是以最大负荷为依据,而实际运行时,负荷是变化的,功率因数也是变化的,通过线路的有功、无功功率都与规划计算时大不相同,因此,导致某些负荷点的电压“越限”(过高或过低)。
浅析变电站并联电容器组的工作原理
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浅析变电站并联电容器组的工作原理摘要:电容器组作为变电站的重要组成部分如今已得到广泛的应用。
电容器组主要分为并联和串联两种,两者的区别是并联耐压值不变,容量升高;串联耐压值升高,容量降低。
本文将以220kV某变电站并联电容器组为主要内容进行展开,从其组成部分、工作原理、运维要求方面对并联电容器组进行浅析,帮助运维人员更好的进行日常运维工作。
关键词:并联电容器组、工作原理、运维要求1、并联电容器组的主要组成部分此次220kV某变电站的并联电容器组电压等级为35kV,布置于变电站低压母线末端。
其电气连接如图-1所示:图-1并联电容器组电气连接图由上图可知,其主要构成部分为:TV:放电线圈;QG:接地开关;C:并联容器;L:串联电抗器;FV:氧化锌避雷器;QS:隔离开关。
电容器组是由多种电气元件组成的电力设备。
电容器组具有容量大、单元数量多、电压等级高等特点。
各部分作用如下:(1)C:并联电容器:用来对电力系统进行无功补偿,以提高电网功率因数,减少线损、改善电压质量等,达到充分发挥供电设备效率的目的。
(2)TV:放电线圈:为了释放断电时的残余电荷和运行中抽取电容器保护用电压,放电线圈在三相电压失衡时,会产生一个开口三角电压,输入电压继电器,然后由保护动作选择跳闸或报警。
(3)FV:氧化锌避雷器:为了预防操作过电压。
(4)L:串联电抗器:用于抑制高次谐波及降低合闸涌流,避免电容器造成过电流和受到合闸涌流的冲击。
2、并联电容器组的工作原理并联电容器组的工作原理如下:电力系统运行时,通过将具有容性功率负荷的电容器与感性功率负荷的电抗器并联在同一电路上,纯电感分量不消耗能量在两负荷之间交换。
此时,感性负荷功率所需的无功功率由并联电容器容性负荷输出的无功功率进行补偿,电力系统的感性无功功率等到补偿。
在系统中纯电感分量交换中的产生的功率是容性的无功功率,同一电源下电感电流与电容电流相位差180°,并联电容器组以后,电感能量交换与电容进行,无功功率不再进入电源和远距离输电线路上,从而减少了系统的无功功率,降低线路损耗,提高了系统的功率因数、改善电压的质量。
110kv变电站低压系统电容电流计算及消弧线圈配置
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110kv变电站低压系统电容电流计算及消弧线圈配置一、概述110kv变电站是电力系统中重要的电能传输和分配设施,其低压系统的电容电流计算和消弧线圈配置是保障系统安全稳定运行的重要环节。
本文将对110kv变电站低压系统电容电流计算和消弧线圈配置进行详细介绍,以期为相关工程技术人员提供参考和指导。
二、110kv变电站低压系统电容电流计算1. 低压系统电容电流的定义在110kv变电站的低压系统中,电容器被广泛应用于无功补偿和电压稳定等方面。
低压系统中的电容器会产生电流,称为电容电流。
电容电流的大小直接影响着系统的稳定性和安全性。
2. 电容电流的计算方法电容电流的计算方法可以通过以下公式来实现:Ic = 2πfCU其中,Ic为电容电流,f为电源的频率,C为电容器的电容量,U为电平电压。
3. 电容电流计算的实例分析以某110kv变电站的低压系统为例,其安装有若干台电容器,电容量分别为10μF、15μF、20μF和25μF,电源频率为50Hz,低压系统的电压为110V。
根据上述公式,分别计算出各个电容器的电容电流,并对比电容电流的大小,进行综合评估。
三、110kv变电站低压系统消弧线圈配置1. 消弧线圈的作用110kv变电站低压系统中,消弧线圈是用来限制短路电流和消除接点电弧的设备。
其作用是在低压系统发生故障时,迅速限制电流大小,使得故障电流迅速减小至可靠的数值,从而保护设备和系统的安全运行。
2. 消弧线圈的配置原则在110kv变电站低压系统中,消弧线圈的配置需要遵循一定的原则,包括:(1)根据低压系统的额定电流和短路容量确定消弧线圈的额定容量;(2)根据低压系统的接线方式和结构确定消弧线圈的接线方式;(3)根据低压系统的保护要求确定消弧线圈的动作特性。
3. 消弧线圈的配置方法消弧线圈的配置方法需要根据具体的110kv变电站低压系统情况进行综合考虑,包括系统的负荷特性、故障特性、运行条件等因素。
四、结论110kv变电站低压系统电容电流计算和消弧线圈配置是保障系统安全稳定运行的重要工作。
某变电站35kV高压并联电容器故障分析
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某变电站35kV高压并联电容器故障分析摘要:本文通过对一起某330kV变电站35kV无功补偿装置电容器组故障,详细分析了故障原因,通过解剖故障电容器,对电容器内部结构进行了详细阐述,对检修试验人员具有一定的指导意义。
关键词:电容器;局部放电;电场1 故障概述XX年X月X日X时,某330kV变电站35kV电容器组断路器跳闸,检查一次设备发现电容器C相第4、12只根部着火,C相第12只电容器距根部四分之三处箱壳被烧穿。
故障当日天气晴,站内无操作。
该电容器组电容器保护采用双星形中性线不平衡电流保护,每臂只有一个串联段,每一串联段为4并4串结构(图1)。
当电容器故障时,三相电容之间出现不平衡,中性点电位发生偏移,中性点之间就有不平衡电流出现,从而保护动作跳闸。
单只电容器为内置熔丝结构,该组电容器组累计发生三次故障,故障信息基本一致,均为电容器根部发生爆炸起火,其中两次故障均造成电容器组中性点电流互感器喷油损毁。
图1:电容器组接线图3.解体检查外观检查电容器根部发生爆炸,电容芯子脱落,根部四分之三处有鼓包,电容芯子脱落,内熔丝基本全部熔断,芯子对箱壳间电缆纸封包内部明显烧穿,测量尺寸发现与电容器根部四分之三处鼓包处位置一致。
电容器中的电容单元由两张铝箔作为极板,中间夹多层聚丙烯薄膜卷绕后压扁而成,极板的引出为铝箔突出结构。
电容器芯子的两张铝箔分别向一边凸出于固体介质边缘之外,铝箔的另一边处于固体介质边缘之内,由凸出的铝箔引出和导入电荷。
4 原因分析造成电容器击穿的因素包括内在因素及外部因素两方面。
外部因素与使用条件有关,主要与环境温度、稳态过电压及其作用时间、操作过电压幅值和持续时间及承受次数、电网谐波等相关。
内在因素主要有:电场均匀程度及边缘效应、电介质材料弱点、制造过程中造成元件固体电介质的机械损伤及褶皱、电容器中残留的空气、水分及杂质等。
从三次故障检查情况看,故障发生前无谐波及操作过电压情况,故障电容器套管无脏污及放电痕迹,故障现场无异物,三次故障电容器均为电容器根部发生爆炸起火,根部四分之三处有明显放电击穿现象,由此判定该组电容器三次故障均为内部绝缘击穿故障。
电容器的原理和特性
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电容器的原理和特性电容器是一种主要用于储存电荷并在线路中传递电能的被动元件。
它具有许多独特的特性和工作原理,为电子设备和电路提供了重要的功能支持。
本文将介绍电容器的原理和特性,以帮助我们更好地理解和应用它们。
一、电容器的原理电容器的原理可以归结为静电储能。
静电储能是指当两个导体之间存在电荷差异时,由于电荷之间的互斥作用,将产生电场能量。
电容器利用两个导体之间的电荷分布差异,在电场的作用下储存电荷。
一个典型的电容器由两块金属板(称为电极)以及介质层构成。
当电压施加在电容器的两个电极上时,电荷将从一极转移到另一极,从而形成电场。
电容器的容量取决于电极之间的距离、电极的表面积和介质的性质。
二、电容器的特性1. 容量:电容器的容量是指储存电荷的能力,单位是法拉(F)。
容量越大,代表电容器能够储存更多的电荷。
在实际应用中,常见的电容器容量范围从皮法(pF)到法拉(F)不等。
2. 介电强度:介电强度是电容器介质能承受的最大电场强度。
当电场强度超过介电强度时,电容器可能会发生击穿现象,导致损坏。
因此,在选择电容器时,我们需要根据具体电场要求选择适当的介质和电容器类型。
3. 电压稳定性:电容器的电压稳定性是指在一定电压范围内,电容器的容量与电压之间的关系。
电容器的容量可能会随着电压的变化而发生变化。
因此,在某些应用中,特别需要注意电压稳定性,避免电容器的性能受到电压波动的影响。
4. 损耗角正切:电容器的损耗角正切(tanδ)是指电容器的损耗因素。
它反映了电容器中的能量损耗程度。
损耗角正切越小,代表电容器的能量损耗越小,性能越好。
5. 频率特性:电容器在不同频率下的特性也是需要考虑的因素。
在高频应用中,电容器可能会受到电流、电压以及温度等因素的影响,导致容量降低或者频率响应不稳定。
电容器在电子设备和电路中具有广泛的应用,如滤波、耦合、能量存储等。
它们的特性对于电路性能的稳定性和可靠性具有重要意义。
因此,我们需要根据实际需求选择合适的电容器类型和参数。
220kV变电站并联电容器装置故障实例分析
![220kV变电站并联电容器装置故障实例分析](https://img.taocdn.com/s3/m/b9913471effdc8d376eeaeaad1f34693daef10a9.png)
220kV 变电站并联电容器装置故障实例分析发布时间:2021-01-28T09:53:53.320Z 来源:《当代电力文化》2020年第25期作者:代佩[导读] 并联电容器装置作为目前应用最广泛的无功补偿方式,在降低变压器和线路损耗代佩鄂尔多斯电业局变电管理一处内蒙古自治区鄂尔多斯市 017010摘要:并联电容器装置作为目前应用最广泛的无功补偿方式,在降低变压器和线路损耗、提高功率因数方面发挥了重要作用。
本文对220kV变电站并联电容器装置故障进行了详细的探讨。
关键词:220kV变电站;并联电容器装置;故障实例;成因并联电容器装置是目前电网中使用最多的无功补偿装置,这些并联电容器装置为电力系统稳定安全运行、改善电能质量、降低电能损耗、增加输配电能力等发挥了很好作用,其可用率对电网电压调节和降损节能有着重要作用。
一、变电站概述变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换,接受电能及分配电能的场所。
变电站内的电气设备分为一、二次设备。
其中,一次设备指直接生产、输送、分配和使用电能的设备,主要包括变压器、高压断路器、隔离开关、母线、避雷器、电容器、电抗器等。
而二次设备是指对一次设备和系统的运行工况进行测量、监视、控制和保护的设备,它主要由包括继电保护装置、自动装置、测控装置、计量装置、自动化系统及为二次设备提供电源的直流设备。
二、并联电容器装置的分类并联电容器(shunt capacitor)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。
1、构架式(组装框架式)电容器装置。
构架式电容器组是将单台壳式电容器安装在框架上,框架采用热镀锌的型钢材料,是传统的结构形式。
这类产品使用时间最长,运行经验丰富。
优点是安全距离大,故障影响范围小、检修维护方便、容量增减灵活、单位容量造价较低。
缺点是占地面积较大、安装及检修维护工作量大。
2、集合式(箱式)电容器装置。
箱式电容器是在集合式电容器基础上发展起来的一种电容器,与集合式电容器的不同之处是内部单元电容器无外壳,直接浸入绝缘油中,外壳大油箱采用波纹油箱或带金属膨胀器,与外部完全隔离。
变电站里的电容器柜的作用
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变电站里的电容器柜的作用
主要是补偿无功电流用的,供电线路的功率因数要求达到0.8以上,如果不达,还要增加电容量。
无功电流,一般不是专业学过电的人是很难理解的,在电路中,有功电流和无功电流同时在流动,有功电流就是用电器做功的电流,无功电流就是不做功的电流,在工厂和用电大户中用电的负荷大多为电动机之类的用电器,也就是电感性的用电器,电感有这样的特性,当供电电压到0v的时候,其电流不为0,由电感反出来的电流不是做功的电流,是无功电流,无功电流也是电流,在电路里流动是占载流量的,若无功电流大,变压器、发电机组都要发无功功率来对付无功电流,正好电容器的电压,电流特性和电感的相反,因此装了电容补偿后,变压器和发电机组不用发无功功率,供电的功率因数提高。
变电站并联补偿电容器组的配置
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变电站并联补偿电容器组的配置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%选取。
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中间容量抽头,以保证电抗率不变。
增加电容器分组数有利于提高补偿效果,但是相应地要增加设备投资,所有35~110kV变电站内电容器组一般按照一台变压器配置一组。
变电站并联电容器组接线方式及保护问题的探讨
![变电站并联电容器组接线方式及保护问题的探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/6a3514dba300a6c30d229f21.png)
变电站并联电容器组接线方式及保护问题的探讨摘要:根据电力系统的需要确定变电站并联电容器组总容量,并联电容器组的可靠安全运行直接影响到电力系统电压的稳定,并可减少无功功率的跨区域输送从而降低输电线路的电能损耗和提高输电线路的输送容量。
为保证并联电容器组的安全运行,本文对并联电容器组接线方式及保护问题进行探讨。
关键词:电容器;接线方式;保护;电力系统1.引言并联电容器组是变电站容性无功补偿装置,并联电容器组一般采用油浸式户内布置或户外布置。
在电力系统中主要起着调整电压的作用,对电网的安全运行提供有利的保障,为保证变电站高压电力电容器的安全、可靠性的运行,首先要确保电容器的质量安全,其次要正确的选择并联电容器组接线方式和保护形式。
2.电容器组接线并联电容器组接线有两类:星形类和三角形类。
但在国家标准《并联电容器装置设计规范》(GB50227-2008)条文4.1.2条第1款中规定:“并联电容器组应采用星形接线。
在中性点非直接接地的电网中,星形接线电容器组的中性点不应接地。
”由于三角形接线在技术上存在不安全因素,单串联段的三角形接线并联电容器组,发生极间全击穿的几率比较大,图1为极间短路的示意图,图中故障点的能量包含三部分,一是故障相健全电容器的涌放电流(如图1中曲线1所示),二是其他健全两相电容器的涌放电流(如图1中曲线2所示),三是系统的短路电流(如图1中曲线3所示)。
电容器油箱的耐爆容量远远小于这三部分能量的总和,导致油箱爆炸。
星形电容器组发生相间击穿故障时,由于受到健全相容抗的限制作用,系统的工频电流(如图2中曲线1所示)极大的降低,其最大值一般不大于电容器额定电流的3倍,并且没有其他两相电容器的涌放电流,只有同相健全电容器的涌放电流(如图2中曲线2、3所示),电容器油箱的耐爆容量远大于系统和同相健全电容器对故障点提供的能量,所以电容器油箱爆炸机率较少。
综合比较后得出以下结论:并联电容器组接线应采用星形接线。
变电站并联补偿电容器组的配置
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变电站并联补偿电容器组的配置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%选取。
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中间容量抽头,以保证电抗率不变。
增加电容器分组数有利于提高补偿效果,但是相应地要增加设备投资,所有35~110kV变电站内电容器组一般按照一台变压器配置一组。
变电站电容器的安全运行
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变电站电容器的安全运行电容器是变电站中重要的电力设备之一,主要用于改善线路电压稳定性、提高功率因数、减少无功损耗等。
然而,在电容器的使用和运行过程中,会存在一些安全隐患和问题,这对于变电站的安全稳定运行会产生一定的影响。
因此,本文将重点介绍变电站电容器的安全运行问题及其解决措施。
电容器的构造和工作原理电容器是由两个带电极板和电介质组成的电路元件。
当电容器接通电源后,不同电位的带电极板之间会产生电压,形成电场。
电子在电场的作用下,从高电位向低电位流动,形成电流,从而存储电能。
当电容器接通负载时,电流从电源经过电容器流入负载,电容器放电,向负载提供电能。
变电站电容器的安全问题电容器电压升高电容器在运行过程中,由于某些原因,可能会出现电压超过额定值的情况,这会对电容器和变电站设备造成严重影响。
原因•电源电压异常变化:电源电压跳跃、突变、瞬变等异常情况发生时,会给电容器带来额外的负荷。
•过电压干扰:发电机对带电层的搅动、闪络、辐射等都会对电容器造成影响。
•其他问题:如电容器有损伤、老化,或元器件接触不良等,都会导致电容器电压升高。
影响•降低电容器寿命:长期高压工作会使电容器内部介质老化,电容器寿命减少。
•出现安全事故:若电容器内部介质穿孔或断裂,带电体与外壳短路,有可能引起火灾、爆炸等安全事故。
电容器漏电电流增大电容器漏电电流增大会导致电容器效率下降甚至失效,同时还会损害变电站的其他电力设备。
原因•介质老化:介质老化,容量降低,漏电电流显著增大,甚至出现击穿现象。
•介质污秽:介质中存在杂质、水分、气泡等现象,导致漏电电流增大。
•绝缘材料缺陷:如气泡、裂纹、薄弱处等,导致介质的绝缘强度降低,漏电电流增大。
影响•降低容量:电容器漏电电流增大导致容量降低,降低了电容器的使用价值。
•影响变电站稳定运行:电容器漏电电流增大会影响变电站的其他电力设备,降低变电站的整体稳定运行水平。
电容器频繁开关电容器频繁开关在一定程度上会降低电容器的使用寿命,同时还会对变电站电力设备产生一定的影响。
变电站的旁路工作原理
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变电站的旁路工作原理
变电站旁路工作原理是指在正常运行状态下,为了保证电力系统的安全稳定运行,对变电站设备进行检修、维护或更换时,需要将设备与电力系统分离,同时确保电力系统持续供电。
旁路工作原理主要包括以下几个方面:
1. 配电变压器旁路:在变压器检修或更换时,需要将变压器与电力系统分离。
首先,通过操作断路器将变压器的一侧与系统分离,并将负载切换到备用变压器上。
然后,对待检修的变压器进行绝缘抽真空、油虱抽取等操作,确保其安全。
最后,完成检修后,再次抽真空、灌油,调整设备参数,并逐渐开通各个断路器,将变压器重新并入电力系统。
2. 电容器旁路:在电容器组的检修或更换时,需要通过操作断路器将电容器与电力系统分离。
然后,通过操作接地开关将电容器组的中性点接地,确保安全。
完成检修后,再次操作接地开关解除接地,通过操作断路器将电容器组重新并入电力系统。
3. 输电线路旁路:在输电线路的检修或更换时,需要通过操作断路器将输电线路与系统分离。
然后,通过操作接地开关将线路的两侧接地,确保安全。
完成检修后,再次操作接地开关解除接地,通过操作断路器将输电线路重新并入电力系统。
总体来说,变电站的旁路工作原理是利用断路器和接地开关等设备实现设备与电力系统的分离,保证设备安全检修和系统稳定供电。
电容器原理及作用
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电容器原理及作用
电容器是一种能够存储电荷的电子元件,其原理基于电场的建立与储存。
电容器由两个金属板以及它们之间的绝缘材料(电介质)组成。
当电容器接入电源时,两个金属板上会产生等量但相反符号的电荷。
这些电荷会在金属板之间形成电场。
由于电介质的存在,电场无法在电容器中直接通过,这样就使得电势差在两个金属板之间建立起来。
电荷储存在电场中,当电源断开后,电容器仍然保持电势差并能释放出电荷。
电容器具有多种作用。
首先,它可以用作电源的储能装置。
在充电过程中,电容器会储存电能,并在需要时释放电能,用于供应电路的能量需求。
其次,电容器还可以在信号处理电路中起到滤波作用。
通过将电容器与电路元件相连接,可以将高频信号滤除,使得电路输出更加稳定。
此外,电容器还可以改变电路的时间响应特性,如在放电过程中引入延时等。
在不同的电子设备中,如电脑、手机和电视等,电容器都扮演了重要的角色。
无论是储存电能、滤波信号还是调整电路特性,电容器都发挥着关键的作用,为电子设备的正常工作提供支持。
电容器工作原理
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电容器工作原理电容器是一种能够存储电荷的电子元件,它的工作原理主要基于电场的存储和释放。
在电路中,电容器常常被用来储存能量、滤波、耦合等作用,是电子电路中不可或缺的元件之一。
首先,我们来了解一下电容器的基本结构。
电容器由两个导体板和介质组成,介质通常是空气、塑料、陶瓷或电解质等。
导体板和介质之间的空间形成了电容器的电场存储区域。
当电容器接入电路后,导体板上会出现正负电荷,并在介质中形成电场,这样就形成了电容器的电荷存储状态。
其次,我们来了解电容器的工作原理。
当电容器接入电路后,如果在两个导体板之间施加电压,电容器内部就会储存电荷。
这时,电容器的正负极板上会分别储存相同大小但异号的电荷,而介质中的电场也会随之产生变化。
当电压施加结束后,电容器内部的电荷会保持一段时间,这时电容器就处于储存电荷的状态。
在电路中,电容器的工作原理就是利用这种电荷的存储和释放来完成各种功能。
电容器的工作原理还涉及到电容的大小和电压的关系。
电容器的大小取决于导体板的面积、介质的相对介电常数和导体板之间的距离。
而电容器的电压则是指电容器能够承受的最大电压值。
当电压超过电容器的额定电压时,电容器就会发生击穿,导致损坏。
因此,在设计电路时,需要根据实际需求选择合适的电容器大小和额定电压,以保证电路的稳定工作。
此外,电容器在电路中还有一些特殊的应用。
例如,电容器可以用来滤波,通过储存和释放电荷来减小电路中的电压波动;电容器还可以用来耦合,将一个信号传输到另一个电路中;此外,电容器还可以用来存储能量,例如在脉冲电路中,电容器可以储存能量并在需要时释放,以完成特定的功能。
总的来说,电容器的工作原理是基于电场的存储和释放,通过储存和释放电荷来完成各种电路功能。
在实际应用中,我们需要根据实际需求选择合适的电容器类型、大小和额定电压,并合理设计电路,以确保电路的稳定工作和性能优异。
希望本文能够帮助读者更好地理解电容器的工作原理,并在实际应用中发挥作用。
变电设备原理
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变电设备原理
变电设备原理是指将输送来的电能进行变压、分配和保护的过程。
变电设备主要由变压器、断路器、开关、避雷器、电容器等组成。
变压器是变电设备的核心部件,通过磁感应原理将输送来的高压电能转换为电压较低的电能。
变压器由铁心和线圈构成,当高压电流通过线圈时,铁心会形成一个磁场,进而感应出电压较低的电流。
断路器则是用于保护电网的设备,它当电流过大时会自动断开电路,避免过载和短路等故障对电网和设备造成损害。
同时,断路器也能通过手动操作进行开关控制。
开关是变电设备中常见的控制装置,可用于接通和断开电路。
开关的工作原理是通过机械或电气方式切换电路中的连接或断开状态,以实现电路的控制和保护。
避雷器则是用于防止雷电冲击损害设备的装置,它能够迅速引导雷电流入地,保护设备免受雷击。
电容器是一种存储电能的装置,它能够平衡电力系统的电压波动、提高功率因数,使供电稳定。
通过以上的变电设备原理,我们可以实现对输送来的电能进行适当的变压和分配,同时保护设备免受损坏,从而保障电网的正常运行。
电容器的工作原理
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电容器的工作原理
电容器是一种电子元件,能够存储电荷并在电路中起到储能的作用。
其工作原理基于两个导体板之间的电场。
电容器由两个金属导体板构成,中间隔有绝缘层或电介质。
当电容器接通电源时,电源的正极使其中一块导体板带有正电荷,而电源的负极使另一块导体板带有负电荷。
这样,导体板之间产生了电场,同时导体板上的电荷也会吸引和排斥彼此。
当电容器充电时,通过电源将电荷注入其中,导致两块导体板上的电荷量逐渐增加。
当电容器充满电荷时,导体板上的电荷无法再增加。
此时,电容器处于充电状态,存储了一定的电荷量。
如果断开电源,电容器会保持其储存的电荷。
当需要释放储存的电荷时,可以将导体板连接到电路中。
这时,电容器会释放电荷,并供应给电路。
电容器会根据电路的需要,以其储存的电荷为能量,从负极向正极释放电荷。
由于导体板之间的电场导致了电势差的形成,因此电容器还可以作为电压稳定器或滤波器在电路中使用。
总之,电容器的工作原理是利用导体板之间的电场形成电势差,从而存储和释放电荷。
它在电路中起到储能、传递电荷和稳定电压的作用。
500kV变电站补偿电容器接线原理分析
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500kV变电站补偿电容器接线原理分析作者:李春亮殷豪来源:《华中电力》2013年第05期摘要:本文简要总结了变电站补偿电容器组作用,介绍了变电站电容器组的主接线,分析了电容器组相关配置的原因,阐述了运行中的注意事项。
关键词:无功补偿;电抗率;并联电容器1、补偿电容器组的作用1.1 电容器组的作用无功补偿装置的作用是提高变电的各时间段的功率因数、控制母线电压在规定范围内、节约电能。
500kV变电站中装设的并联电容器组的作用为:①补偿主变压器的无功损耗;②向220kV电网输送部分无功功率;③补偿500kV电网正常和事故情况下无功功率的缺额。
一般来讲,500kV变电站中安装的电容器组,其无功补偿总容量以不超过主变压器容量的30%为宜。
1.2 串联电抗器的作用①限制电容器组投入时的涌流。
②与电容器祖的容抗全调谐后组成某次谐波的交流滤波器,降低母线上该次谐波的电压值;若处于过调谐下,则部分地降低该次谐波电压值,提高供电质量。
串联电抗器的主要作用是抑制高次谐波和限制合闸涌流,防止谐波对电容器造成危害,避免电容器装置的接入对电网谐波的过度放大和谐振发生。
通常认为3n次谐波分量由于在Y/Δ结线变压器的Δ绕组中环流短路在系统中不会出现,实际上由于变压器三相磁路的不对称,电源电压和负荷的不平衡,三相铁心的饱和程度不同,各相产生的三次谐波的大小及相位也不相同,所以变压器Δ绕组侧的线电压及线电流中仍存在三次谐波分量。
③减小系统向并联电容器或电容器组向系统提供的短路电流。
④减小健全电容器组向故障电容器的放电电流值,保护电容器。
⑤减小电容器组断路器分闸电弧击穿时的涌流倍数及频率;以利于断口灭弧,降低操作过电压幅值⑥减小由于操作并联电容器装置引起的电网过电压幅值,有利于电网的过电压保护。
2、高压并联电容器配置及其配套设备选择2.1 电容器主接线2.2 串联电抗器电抗率的选择500kV变电站35kV母线一般配置3组并联补偿电容器。
变电站主变档位调整、电容器投切与电压、无功关系浅析
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变电站主变档位调整、电容器投切与电压、无功关系浅析【摘要】通过对变电站无功补偿装置合理的控制和调节可以补偿感性电抗所消耗的无功功率,由于无功补偿减少了无功功率在电网中的流动,因此可以有效降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗,同时起到稳定电网电压的作用。
【关键词】电压质量;无功功率;补偿装置;降低损耗电压质量是衡量电能的主要质量指标之一。
电压的稳定不仅对确保电力系统的安全可靠运行和正常生产有着举足轻重的作用,而且对提高电能质量,延长设备的使用寿命也有着十分重要的意义,而无功则是影响电压的一个重要因素。
1 变电站无功与电压的综合控制与调节的主要方式补偿容量不足时的无功功率平衡:进行系统无功功率平衡的前提是保持系统的电压水平正常,否则,系统的电压质量就得不到保证。
在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,还需取得无功功率。
如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,那么,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。
这种平衡是系统无功功率不足时达到的平衡,是由于系统的电压水平下降,无功功率负荷本身具有的电压调节效应,使全系统的无功功率需求有所下降而达到的。
系统无功功率电源充足时的无功功率平衡:在额定电压下的系统无功功率平衡来装设必要的无功功率补偿装置,其目的是平衡电网的无功功率,改善电网的功率因数,提高系统终端变电站的母线电压,补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。
使用无功自动补偿装置进行就地补偿,可以在实现减少线损的同时,对电压质量起到一定的改善作用。
但是,实践证明由于配变负荷变化大,带来电压波动也大,往往单纯依靠无功补偿并不能很好地解决电压质量问题,因此采取以无功和电压作为二元的控制变量,以“九区图”作为基本的控制算法,进行自动跟踪补偿和自动调压相配合的措施,可实现进一步改善电能质量的目的。
运行控制区域见下图:(1)第1区为电压正常,无功越上限。
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在中性点不接地系统中,线路对地的电容电流是不能忽视的,当这个电流达到一定值时,一旦发生单相接地,产生的电弧电流不能熄灭时,电力系统会引起电磁能的强烈振荡,中性点位移、不接地的两相产生很高的过渡过电压,危及电力系统中的绝缘薄弱环节,会有击穿的可能。这种现象称为弧光接地过电压。
提高线路功率因数为什么只能采用并联电容器法,而不用串联法?所并的电容器是否越大越好?
电容容量串连变小,并联变大,变大就可以提高功率因数了
电容是越大越好,但也不能无限制的大,达到一定程度就不起作用了
提高功率因数,为什么采用并联电容器的方法而非串联?
电容器和电阻器正好相反,它是并联增加电容的容量,串联是减小试谐波,是从计量端接线,今天询问了计量的工作人员,变电所大多是3PT 3CT,他们的表计取的是线电压100V,不是相电压,而且没有零线和中性点,请问我们该如何接线取相电压。
1 你可以拿一个三相变压器,Y形接法,注意该变压器初级电压要高于或等于你的记取电压,且要保证初次级的A,B,C三相相序一致,如果不能保证可以用示波器测一下。你将其初级接至线电压上,其次级三相与它的地线就是相电压,如果你想取实际值,那就选一个初次级一样的隔离三相变压器。
2 选择三个大容量电阻,注意瓦数要大。其阻值要相同。其一端接至线电压上,另一端接至一点,则该点即可视为中性点。每个电阻所取的就是相电压。此办法简单易行。
以采用电容并联的方法来提高电容器的容量。
并联电容器的谐波过电压,过电流保护线路(包括单次谐波过电压,过电流保护和总谐波过电压,过电流保护 不会设计。
但从原理上讲谐波的幅度应该更小,怎么会过电压?一定是你的系统的固有频率与此谐波接近,临近谐振。在电力系统中谐振是很危险的。我以为应该减小电容,远离谐振。如果是变电室的电容。可以看一看功率因数是不是很大了。不要企图使功率因数接近于1,因为那就是谐振状态。并联谐振会过电压,串联谐振会过电流。可能过载几十倍,很危险的。试着减少电容可能有效。 Y接线高压补偿并联电容器组为何总烧B相
你把电流想像成水,电子想像成水分子,电流就是水由高向低流的过程。电容工作的过程时当电路通电后,电流通过导体流动,经过电容时,因为电容并不直接导通,就相当于河里有一个水坝,将水挡住(蓄水),电子在电容的正极积聚,也就是电容处于充电状态(储存电量)。而当电路中电源不再通过电容支路时,电容中的电流开始反方向流动(水坝蓄水之后来水处没水了,并且水位低于水坝,水坝的水开始倒流),这个过程就是放电。
电容器储存电能,提高功率因素的作用。
对于非线性负载,它做的功分有功和无功两部分。无功和有功的相位相差90度。无功并不实际做功,实际上做的是热损耗等无用功。所以要尽可能抑制无功,从而节省电能,使实际做功尽可能接近有功。加电容的目的就是减少无功,提高功率因数。提高电能利用律。 在电路中开始工作后 电容器里面的电子到底是怎么移动的 怎样的移动方式 所以才能储存电量 又或者隔直通交的时候 内部又发生了什么变化???
1、为了限制电容器合闸涌流和系统谐波的要求,在电容器组中加装了线性度较好的串联电抗器。由于线路接地时中性点便移作用下,非故障相的相电压升高,系统中的电容电流分布发生变化,导致补偿电流发生变化,从而使电容器柜内的电容器与串联的电抗器的工作参数发生变化,增大了谐振发生的可能性,同时又在查找接地线路时拉合线路,产生了大量高次谐波,其中的某次谐波的频率可能正好等于或接近于谐振频率,且能量足够强大,从而激发了谐振。谐振产生的过电压使得非故障相的电压进一步升高,从而击穿B相CT,谐振产生的大电流烧坏接触电阻较大的电流互感器接头处及电缆头接头处。 谐振的主要原因可能为:电容补偿装置串联电抗器的参数选择不当。