电力电容器课件

3.电容器的接线
4.操作电容器时的注意事项
1）正常情况下，全站停电操作，应先拉开电容 器短路器，后拉各出线断路器；恢复送电时，顺 序相反。 2）事故情况下，全站停电后，必须将电容器的 断路器拉开。 3）并联电容器组断路器跳闸后，不准强送；熔 丝熔断后，未查明原因前，不准更换熔丝送电。 4）并联电容器组，禁止带电荷合闸；再次合闸 时，必须在分闸3min后进行 5）装有并联电阻的断路器不准使用手动操作机 构进行合闸。
6.电容器的保护
(3) 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1.5~2倍电容器的额定电流为宜。
(4)电容器不允许装设自动重合闸装置。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。
容量在100kvr 以下时，可用跌落式保险保护； 100kvr~ 300kvr时，用采用负荷开关； 300kvr 以上时，用采用断路器保护。过流保护 起动电 流≯2IN，每台装设管形熔断器。
(2)用合适的避雷器来进行大气过电压保护。
（3）应装放电装置：
高压用电压互感器，低压用自放电电阻或白炽 灯。要求高压在5分钟、低压在1分钟内将电容器 电压降到65V以下。
二、无功补偿的基本原理
无论是工业负荷还是民用负荷，大多数均为感性。 所有电感负载均需要补偿大量的无功功率，提供 这些无功功率有两条途径：一是输电系统提供； 二是补偿电容器提供。如果由输电系统提供，则 设计输电系统时，既要考虑有功功率，也要考虑 无功功率。由输电系统传输无功功率，将造成输 电线路及变压器损耗的增加，降低系统的经济效 益。而由补偿电容器就地提供无功功率，就可以 避免由输电系统传输无功功率，从而降低无功损 耗，提高系统的传输功率。这也是当今电气自动 化技术及电力系统研究领域所面临发展的一个重 大课题，且正在受到越来越多的关注。
2 作用： 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（常见于高压系统）
目录
第十四章 电力电容器
第一节：电容器的分类及其结构
第二节：电容器的运行维护
掌握并联电力电容器的安装要求及安全运行； 掌握电力电容器的检查与维修。
1.电容器相关参数的监控
2）电压的监视：应在额定电压下运行， 亦允许在1.05倍额定电压运行，在1.1倍 额定电压运行不超过4小时。 3）电流的监视：应在额定电流下运行， 亦允许在1.3倍额定电流下运行，电容器组 三相电流的差别不应超过±5%。
2.电容器的安装
1)补偿电容器的搬运。 ①若将电容器搬运到较远的地方，应装箱后再 运。装箱时电容器的套管应向上直立放置。电 容器之间及电容器与木箱之间应垫松软物。 ②搬运电容器时，应用外壳两侧壁上所焊的吊 环，严禁用双手抓电容器的套管搬运。 ③在仓库及安装现场，不允许将一台电容器置 于另一台电容器的外壳上。
电力电容器
冀中工程技师学院
主讲人：刘玉华
第十四章 电力电容器
1 定义： 电力电容器英文名称power capacitor 。 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。
目前在我国低压系统 中采用自愈式电容器。
特点：具有优良的 自愈性能、介质损耗 小、温升低、寿命长、 体积小、重量轻。
结构：采用聚丙烯 薄膜作为固体介质， 表面蒸镀了一层很薄 的金属作为导电电极。 当作为介质的聚丙烯 薄膜被击穿时，击穿 电流将穿过击穿点。
低压自愈式电容器结构
1－心轴；2－喷合金层；3－金属化层；4－薄膜
BFM系列高压电力电容器外观图
BCMJ-1.14-3-3自愈式低压 并联电容器（三相）外观图
结构和型号
额定电压用kV表示： 高压的多为10.5kV、6.3kV、35kV等; 低压的为：0.23kV、0.4kV、0.525kV等
（1）电容元件
用一定厚度和层数的固 体介质与铝箔电极卷制而 成。若干个电容元件并联 和串联起来，组成电容器 芯子。电容元件用铝箔作 电极，用复合绝缘薄膜绝 缘。电容器内部绝缘油作 浸渍介质。在电压为10kV 及以下的高压电容器内， 每个电容元件上都串有一 熔丝，作为电容器的内部 短路保护。当某个元件击 穿时，其他完好元件即对 其放电，使熔丝在毫秒级 的时间内迅速熔断，切除 故障元件，从而使电容器 能继续正常工作。
装置电容器组地点的环境温度不得超过+40℃， 24h内平均温度不得超过+30℃，一年内平均温度不得 超过+20℃。电容器外壳温度不宜60℃。超过如发现 超过上述要求时，应采用人工冷却，必要时将电容器 组与网路断开。
6.电容器的保护
电力电容器的保护分为短路保护、过载保护、过压保护 （考点见书P364~365） (1)配备完善的保护装置：
补偿原理
实际做功的有功电流为： IR； 补偿前感性电流为：IL0； 线路总电流为：I0； 并联电容器后，容性电流为: Ic； 补偿后线路感性电流减为： IL ； 补偿后线路总电流为：I； 如要将功率因数从cosφ1提高到 cosφ2 ， 需要的电容电流为：
- - Ic= IL0 IL = IR (tgφ1 tgφ2) 即:Q=P - (tgφ1 tgφ2)
5.电容器的安全运行
电容器应在额定电压下运行。如暂时不可能，可允 许在超过额定电压5％的范围内运行；当超过额定电压 1.1倍时，只允许短期运行。但长时间出现过电压情况 时，应设法消除。
电容器应维持在三相平衡的额定电流下进行工作。 如暂不可能，不允许在超过1.3倍额定电流下长期工作， 以确保电容器的使用寿命。
高压并联电容器内部电气连接示意图 R－放电电阻；F－熔丝；C－元件电容
（2）浸渍剂
电容器芯子一般放于浸渍剂中，以提高电容元件的介质 耐压强度，改善局部放电特性和散热条件。浸渍剂一般 有矿物油、氯化联苯、SF6气体等。
（3）外壳、套管
外壳一般采用薄钢板焊接而成，表面涂阻燃漆，壳盖 上焊有出线套管，箱壁侧面焊有吊攀、接地螺栓等。 大容量集合式电容器的箱盖上还装有油枕或金属膨胀 器及压力释放阀，箱壁侧面装有片状散热器、压力式 温控装置等。接线端子从出线瓷套管中引出。
子、外壳和出线端等几部分组成。用金属箔（作为极板）与 绝缘纸或塑料薄膜叠起来一起卷绕，由若干元件、绝缘件和 紧固件经过压装而构成电容芯子，并浸渍绝缘油。电容极板 的引线经串、并联后引至出线瓷套管下端的出线连接片。出 线端由出线套管、出线连接片等元件构成。电容器的金属外 壳用密封的钢板焊接而成，外壳上装有出线绝缘套管、吊攀 和接地螺钉，外壳内充以绝缘介质油。
⑥每台电容器与母线相连的接线应采用单独的软线， 不要采用硬母线连接的方式，以免安装或运行过程 中对瓷套管产生应力造成漏油或损坏。
⑦ 安装时，电气回路和接地部分的接触面要良好。 因为电容器回路中的任何不良接触，均可能产生高 频振荡电弧，造成电容器的工作电场强度增高和发 热损坏。
3.电容器的接线
三相电容器内部多为三角 形接线，为获得良好的补 母线上。 每组电容器应能分别控制、 保护和放电。电容器的接 线方式（补偿方式）分为 低压分散（或就地）补偿、 低压集中补偿、高压补偿 几种。 右图为低压分散（或就地） 补偿接线图。 图中的电动机同时又是电 容器的放电装置。
2.电容器的安装
2)安装补偿电容器的环境要求。
①电容器应安装在无腐蚀性气体及无蒸汽、没有剧烈震 动、冲击、爆炸、易燃等危险场所。电容器室的防火等 级不低于二级。
②装于户外的电容器应防止日光直接照射。
③电容器室的环境温度应满足制造厂家规定的要求一般 规定为40 ℃ 。
④电容器室装设通风机时，进风口要开向本地区夏季的 主要风向，出风口应安装在电容器组的上端。进、排风 机宜在对角线位置安装。
②安装高压电容器的铁架成一排或两排布置，排与 排之间应留有巡视检查的走道，走道宽度应不小于 1.5m。
③高压电容器组的铁架必须设置铁丝网遮栏，遮栏 的网孔以3～4cm2为宜。
2.电容器的安装
④高压电容器外壳之间的距离，一般应不小于lOcm； 低压电容器外壳之间的距离应不小于50mm。
⑤高压电容器室内，上下层之间的净距不应小于 0.2m；下层电容器底部与地面的距离应不小于0.3m。
⑥脉冲电容器:主要起贮能作用,在较长的时间内由功率不 大的电源充电，然后在很短的时间内进行振荡或不振荡地 放电，可得到很大的冲击功率。
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。交流滤波电容器可用以滤去工频电流中的高次谐 波分量。
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电压的电容分压装置。
⑤电容器室可采用天然采光，也可用人工照明，不需要 装设采暖装置。
⑥高压电容器室的门应向外开。
2.电容器的安装
3)安装补偿电容器的技术要求。
①为了节省安装面积，高压电容器可以分层安装于 铁架上，但垂直放置层数应不多于三层，层与层之 间不得装设水平层间隔板，以保证散热良好。上、 中、下三层电容器的安装位置要一致，铭牌向外。
电力电容器的基本结构
基本结构：电容元件、浸渍剂、紧固件、引线、外壳和套管。
高压并联电容器外观图
一、结构和型号
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。lkV以下的电容器 都做成三相、三角形连接线， 内部元件并联，每个并联元件 都有单独的熔丝；高压电容器 一般都做成单相，内部元件并 联。外壳用密封钢板焊接而成； 芯子由电容元件串并联组成， 电容元件用铝箔作电极，用复 合绝缘薄膜绝缘。电容器内衣 绝缘油（矿物油或十二烷基苯 等）作浸渍介质。