第九章__电力电容器和电抗器
新编煤矿常用机电设备选型设计实用手册
新编煤矿常用机电设备选型设计实用手册第一部分概述第一篇煤矿常用机械设备及矿山供电与矿用电气设备概述第一章机械产品的分类第二章机械传动第三章机械常用零部件第四章煤矿企业对电气的要求第五章矿山供电系统第六章矿用电气设备概述第二部分煤矿常用机械设备选型设计第二篇液压传动选型设计第章液压传动的基本概念第二章液压泵简介第三章液压马达和液压缸第四章液压控制阀第五章液压辅助元件第三篇采煤机械选型设计第一章栅述第二章滚筒采煤机的结构第三章采煤机液压系统设计第四章1 2cMl 5型连续采煤机电控技术第五章1 2cM27型连续采煤机电控技术第六章1 030型给料破碎机电控技术第七章cP460 1 50型给料破碎机电控箱电控技术第八章焊机的使用第九章地质勘探钻机选型设计第十章井下工程钻机选型设计第十章地面工程钻机选型设计第四篇煤矿提升运输机械设备选型设计第章矿井提升机的工作原理及结构第=章矿车第三章小型工矿电机车第四章刮板输送机第五章胶带输送机第六章矿井辅助运输机械第七章1 0sc32型梭车电控技术第八章运煤车电控技术第九章488型铲车电控技术第十章防爆充电机电控技术第十一章LYl∞0，’865—1 0型连续运输系统电控技术第十二章LY20。
型连续运输系统第五篇回采工作面支护设备选型设计第章单体液压支护设备．第二章液压支架的分类厦工作原理第三章液压支架液压系统设计第四章液压支架的结构及使用维护第五章液压支架用阀选型设计第六章单体液压支柱用阀选型设计第七章空气压缩机用阀选型设计第八章ARO 40一RELMB—wT型锚杆钻机的电气系统第九章TD2 43型锚杆钻机电控技术第十章乳化液泵站第+一章乳化液泵站液压系统第六篇掘进机械选型设计第章钻眼机械第二章装载机械第三章掘进机第四章喷锚机械第五章掘进机械液压系统第七篇卷扬设备选型设计第一章概述第二章提升辅助设备第三章单绳缠绕式提升机第四章多绳摩擦式提升机第五章绞车第六章液压绞车液压系统设计第七章提升设备的检查与维修第八篇矿井排水设备选型设计第章概述第二章离心式水泵的工作原理及性能参数第三章离心式水泵的构造第四章排水设备的检修维护与维修第九篇矿井通风设备选型设计第章矿井通风机概述第二章离心式通风机第三章轴流式通风机第四章通风机配套设备的选用与维护第十篇矿井压气设备选型设计第一章概述第二章矿用空压机的结构及主要部件第三章其他类型空压机第四章空压机的检查与维护第十一篇矿用电器，电控设备造型设计第一章电器控制与保护设备选型设计第二章电器控制开关选型设计第三章变电站变压器整流器选型设计第四章配套电控设备选型设计第十二篇矿井气体检测仪器选型设计第一章光干涉式甲烷测定器第二章Aw5数字式高第三章Aw6数字式袖第四章AOJ一1 0数字式瓦第五章低浓甲烷测量仪第六章珍甲烷测量仪第七章瓦斯指示警报器第八童AJw一1甲第九章AwJ 1便携式第十章甲烷测定仪第十一章瓦斯检测仪第十二章Acw 1煤层瓦斯压力测定仪第十三章AJB 1便携式甲烷检测报警器第十四章数字式甲烷测定器第十五章AOJ一1热导型甲烷检测仪第十六章21 2甲烷检测仪第十七章BsJ 2便携式瓦斯监测器第十八章瓦斯报警矿灯第十九章多功能头等瓦斯报警仪第二十章见完校正气样配比器第二十一章AP0甲烷传感器标定器第二十二章ABQ系列标准甲烷气样第二十三章AwJ 1气样式瓦斯计校准器第二十四章精密气压样第二十五章AwJ 2气压式第二十六章配气装置第二十七章瓦斯计校准器第十三篇煤矿电缆．蔷电池选型设计第章矿用电缆选型设计第二章蓄电池选型设计第十四篇煤矿通讯，信号设备选型设计第一章矿井调度通讯设备选型设计第二章矿井信号设备选型设计第十五篇偶合器、减速器，实验台选型设计第一章偶合器选型设计第二章减速器选型设计第三章实验台选型设计第十六篇煤矿救护装备选型设计第三部分矿用电气设备选型设计第十七篇变压器选型设计第章变压器的分类与型号编制第二章变压器的额定技术参数及煤矿常用变压器第三章变压器的选择第四章变压器的订货验收与管理第十八篇高压电器选型设计第一章概述第二章高压隔离开关选型设计第三章高压断路器第四章高压负荷开关第五章高压熔断器第六章高压开关的选择与管理技术第七章互感器第八章避雷器第九章电抗器和电力电容器第十章高压电器的订货验收与管理第十九篇电动机选型设计第一章概述第二章电动机的铭牌第三章煤矿常用电动机第四章电动机的选择第五章电动机的订货验收与管理第二十篇低压电器选型设计第一章概述第二章低压自动控制电器第三章低压手动控制电器第四章低压配电电器第五章气压电器的订货验收与管理第二十一篇矿用舫爆型自动低压电器选型设计第一章矿用隔爆自动馈电开关第二章矿用防爆磁力启动器第三章捡漏继电器第四章Lc33组合开关第五章防爆手动开关与防爆按钮第六章防爆低压电器的订货验收与管理第=十二篇矿用成套配电装置选型设计第一章矿用高压开关柜第二章矿用低压成套配电装置第三章国产矿用隔爆型移动变电站第四章电动机控制站与综合启动器第五章矿用隔爆型照明信号变压器综台保护装置第六章矿井提升机专用电控设备第七章矿山变压机主通风机用大型同步电动机成套电控设备第二十三篇集中控制成套设备选型设计第一章电机车运输信集垌系统成套装置第二章×zDB 5型电动转辙机第三章sKD 2型司控道岔转辙机第四章道岔司控装置第五章井下机电设备开停检测装置第六章矿用动目标微波检测装置第七章zY 1载波遥讯器第八章Dw 1型调度通讯及微机监控装置第九章KcT型可编程序控制系统第十章IP 1型大屏幕模拟盘LT1型操纵台第十一章Jz 2型主井箕斗装载自动控制模拟柜第十二章K×4008型矿用超声计数器第十三章KGl 01 5型智能化群控超声料位计第十四章×JK型洗煤厂集中控制装置第十五童设备动力列车第=十四篇电测仪表选型设计第一章概述第二章电气测量指示仪表第三章便携式仪表第四章电路参数测量仪器第五章电测仪表的管理技术第二十五篇矿井照明设备选型设计第一章酸性矿灯第二章碱性矿灯第三章微型节能矿灯第四章酸性矿灯充电装置第五章碱’陛矿灯充电装置第六章矿灯快速第七章井下照明第八章充电装置第九章照明灯具第十章矿用电机车用灯第四部分煤矿机电设备典型故障排除方法第二十六篇煤矿机电设备典型故障诊断排除方法第一章中医诊断法第二章原理分析法第三章系统思考法第四章对比排除法第五章模拟测试法第六章机电分离法第七章概率筛选法第八章黄金分割法第九章创新根除法第十章团队分析法出版社：中国矿业出版社装帧：全4册+1张CD-ROM定价：980 元。
电抗器工作原理
电抗器工作原理一、概述电抗器是一种用于电力系统中的无功补偿设备，主要用来控制电流和电压的波动，改善电力系统的功率因数和稳定性。
本文将详细介绍电抗器的工作原理及其在电力系统中的应用。
二、电抗器的工作原理1. 电抗器的组成电抗器由线圈和铁芯组成。
线圈通常由绝缘电线缠绕而成，而铁芯则用于增强电磁感应效果。
2. 电抗器的工作原理当电抗器接入电力系统时，通过电源提供的交流电，电流将通过线圈流过。
由于线圈中的电流是变化的，根据法拉第电磁感应定律，线圈中会产生变化的磁场。
这个变化的磁场将与铁芯相互作用，进而产生感应电动势。
根据楞次定律，这个感应电动势将产生一个反向的电流，这个反向电流与线圈中的电流相抵消，从而减小了系统中的总电流。
3. 电抗器的作用电抗器主要用于控制电流和电压的波动，具体作用如下：- 电抗器可以减小电力系统中的电流波动，从而减少能源的损耗。
- 电抗器可以降低电力系统的功率因数，提高系统的功率因数。
- 电抗器可以改善电力系统的稳定性，减少电力系统中的电压波动。
三、电抗器在电力系统中的应用1. 电抗器在输电路线中的应用在长距离的输电路线中，由于电流的传输会导致电压的降低，因此需要使用电抗器来补偿电压的损失，保持电力系统的稳定性。
2. 电抗器在电力变压器中的应用电力变压器是电力系统中常用的设备，通过变压器可以将高电压的电能转换为低电压的电能。
在变压器中，电抗器可以用来补偿变压器的感性电流，从而提高变压器的效率和稳定性。
3. 电抗器在电力电容器中的应用电力电容器是一种用于储存电能的设备，它可以将电能储存起来，并在需要时释放出来。
在电力电容器中，电抗器可以用来补偿电容器的容性电流，从而提高电容器的效率和稳定性。
四、总结电抗器是电力系统中的重要设备，通过控制电流和电压的波动，改善电力系统的功率因数和稳定性。
本文详细介绍了电抗器的工作原理及其在电力系统中的应用。
电抗器的工作原理是通过线圈中的变化电流产生变化磁场，进而与铁芯相互作用，减小系统中的总电流。
电力系统中串联电容器并联电容器串联电抗器并联电抗器的作用分别是什么
电力系统中串联电容器、并联电容器、串联电抗器、并联
电抗器的作用分别是什么？
串联电容器：减少线路中的感性，使感性和容性达到平衡，达到线路中无电压的损失，达到线路输送的功率为自然功率，减少线路中的无功功率：并联电抗器，因为电抗器为大电感，一般应用在特高压的线路中，因为特高压的线路中采用分裂导线，线路中存在大量的容性的无功功率，这时候在线路的首段和末段并联电抗器，吸收这些容性功率，减少线路输送无功功率，输送的功率为自然功率，同时当线路轻载的时候，避免线路的过电压和发电机的带长线的自励磁和抑制了潜供电流，使单相故障的速度更快了，一般的600km的距离可以设置电抗器；并联电容器，并联在线路的末端，为负载提供了无功功率，使线路线路输送的无功功率减少，减少了线路中的损耗，同时可以提高负载侧的功率因素，并联在线路的首段，也就是母线侧，一般用于提高母线侧的功率因素，母线侧的功率因素一般可以达到0.95到0.98；串联电抗器，一般用于限流的左右，滤除谐波：除了串联电容器以外，都是通过无功功率来改善线路的电能质量，也要考虑这三种方式对于谐波的影响，产生高次谐波，对于电力电子仪器有害，一般通过并联电容器和电感来滤除谐波电流和电压，可以参考
静止补偿器中的可控硅电抗器。
新编煤矿常用机电设备选型设计实用手册
第十八章瓦斯报警矿灯第十九章多功能头等瓦斯报警仪
第二十章见完校正气样配比器第二十一章AP0甲烷传感器标定器
第二十二章ABQ系列标准甲烷气样
第二十三章AwJ1气样式瓦斯计校准器
第二十四章精密气压样第二十五章AwJ 2气压式第二十六章配气装置第二十七章瓦斯计校准器第十三篇煤矿电缆．蔷电池选型设计
第一章概述
第二章电气测量指示仪表
第三章便携式仪表
第四章电路参数测量仪器
第五章电测仪表的管理技术
第二十五篇矿井照明设备选型
设计
第一章酸性矿灯
第二章碱性矿灯
第三章微型节能矿灯
第四章酸性矿灯充电装置
第五章碱’陛矿灯充电装置
第六章矿灯快速
第七章井下照明
第八章充电装置
第九章照明灯具
第十章矿用电机车用灯
第四部分煤矿机电设备典型故
第一章光干涉式甲烷测定器第二章Aw5数字式高第三章Aw6数字式袖第四章AOJ一1 0数字式瓦第五章低浓甲烷测量仪第六章珍甲烷测量仪第七章瓦斯指示警报器第八童AJw一1甲第九章AwJ 1便携式第十章甲烷测定仪
第十一章瓦斯检测仪第十二章Acw1煤层瓦斯压力测定仪
第十三章AJB1便携式甲烷检测报警器
第十四章数字式甲烷测定器第十五章AOJ一1热导型甲烷检测仪
第六章矿井提升机专用电控设
备
第七章矿山变压机主通风机用
大型同步电动机
成套电控设备
第二十三篇集中控制成套设备
选型设计
第一章电机车运输信集垌系
统成套装置
第二章×zDB 5型电动转辙机
第三章sKD2型司控道岔转辙
机
第四章道岔司控装置
电力电容器和电抗器
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电力电容器和电抗器
四、电力电容器的无功补偿
l 1.补偿容量的配置原则
l 全面规划、合理布局、分级补偿、就地 平衡
无功补偿的原理
在交流电路中，由电源供给负载的电功率有 两种；一种是有功功率，一种是无功功率。 有功功率是保持用电设备正常运行所需的 电功率，也就是将电能转换为其他形式能 量（机械能、光能、热能）的电功率。
l 用电设备消耗的无功能就地补偿， 能就地平衡无功电流，但电容器利 用率低。一般适用于容量较大的高、 低压电动机等用电设备的补偿 ¡ 优点：补偿效果最好。 ¡ 缺点：电容器将随着用电设备一 同工作和停止，所以利用率较低、 投资大、管理不方便。
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•电容器个别补偿接线图
电力电容器和电抗器
补偿容量选择原理
•优点：电容器的利用率较高，管理方便，能够减少电源 线路和变电所主变压器的无功负荷。 •缺点：不能减少低压网络和高压配出线的无功负荷，需 另外建设专门房间。工矿企业目前多采用集中补偿方式。
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电力电容器和电抗器
四、电力电容器的无功补偿
l （2）分组补偿:将全部电容器分别安装于功率因数较低的 各配电用户的高压侧母线上，可与部分负荷的变动同时投 入或切除。 采用分组补偿时，补偿的无功不再通过主干线以上线路 输送，从而降低配电变压器和主干线路上的无功损耗，因 此分组补偿比集中补偿降损节电效益显著。这种补偿方式 补偿范围更大，效果比较好，但设备投资较大，利用率不 高，一般适用于补偿容量小、用电设备多而分散和部分补 偿容量相当大的场所。 ¡ 优点：电容器的利用率比单独就地补偿方式高，能减 少高压电源线路和变压器中的无功负荷。 ¡ 缺点：不能减少干线和分支线的无功负荷，操作不够 方便，初期投资较大。
电力电子第九章总结
驱动电路要提供控制电路与主电路之间的电气隔离环节，一般采用光隔离或磁隔离。
光隔离一般采用光耦合器,有普通、高速和高传输比三种类型。
磁隔离的元件通常是脉冲变压器.驱动电路的分类:分为电流驱动型和电压驱动型两类。
驱动电路具体形式可为分立元件的，但目前的趋势是采用专用集成驱动电路。
晶闸管的触发电路：过电流分过载和短路两种情况过电流保护措施及其配置位置:快速熔断器、直流快速断路器和过电流继电器是较为常用的措施.缓冲电路又称为吸收电路，其作用是抑制电力电子器件的内因过电压、d u/d t或者过电流和d i/d t，减小器件的开关损耗。
分类1：关断缓冲电路和开通缓冲电路分类2：耗能式缓冲电路和馈能式缓冲电路晶闸管的串联：静态不均压问题由于器件静态特性不同而造成的均压问题。
为达到静态均压，首先应选用参数和特性尽量一致的器件，此外可以采用电阻均压。
动态不均压问题由于器件动态参数和特性的差异造成的不均压问题。
为达到动态均压，首先应选择动态参数和特性尽量一致的器件，另外还可以用RC并联支路作动态均压；对于晶闸管来讲，采用门极强脉冲触发可以显著减小器件开通时间上的差异。
晶闸管的并联：均流的首要措施是挑选特性参数尽量一致的器件，此外还可以采用均流电抗器；同样，用门极强脉冲触发也有助于动态均流。
电力MOSFET的并联R on具有正温度系数，具有电流自动均衡能力，容易并联。
选用R on、U T、G fs和C iss尽量相近的器件并联。
电路走线和布局应尽量对称。
可在源极电路中串入小电感起到均流电抗器的作用。
IGBT的并联：在1/2或1/3额定电流以下的区段，通态压降具有负温度系数；在以上的区段则具有正温度系数；也具有一定的电流自动均衡能力，易于并联使用。
在器件参数和特性选择、电路布局和走线、散热条件等方面也应尽量一致。
9-2为什么要对电力电子主电路和控制电路进行电气隔离？其基本方法有哪些？一是安全，因为主回路和控制回路工作电压等级不一样、电流大小也不一样，各有各的过流保护系统。
变压器厂的设备管理制度
第一章总则第一条为加强变压器厂设备管理，确保设备安全、高效、稳定运行，提高生产效率和产品质量，特制定本制度。
第二条本制度适用于变压器厂所有生产、辅助生产、维修、科研等部门的设备管理工作。
第三条设备管理应遵循以下原则：1. 预防为主，防治结合；2. 安全第一，质量第一；3. 管理与使用相结合；4. 严格执行国家和行业的相关法规、标准和规范。
第二章设备分类与标识第四条变压器厂设备分为以下类别：1. 生产设备：包括变压器、电抗器、电力电容器等主设备，以及各种辅助生产设备；2. 辅助生产设备：包括原材料处理设备、成品检验设备、运输设备等；3. 维修设备：包括维修工具、检测仪器、备品备件等；4. 办公设备：包括电脑、打印机、复印机等。
第五条设备标识应清晰、规范，包括设备名称、型号、编号、生产日期、制造商等信息。
第三章设备采购与验收第六条设备采购应遵循以下程序：1. 制定设备采购计划，明确设备需求、技术参数、质量要求等；2. 进行市场调研，选择合格的供应商；3. 签订采购合同，明确设备质量、交货时间、售后服务等内容；4. 设备到货后，组织人员进行验收，检查设备外观、性能、配件等是否符合要求。
第七条设备验收标准：1. 设备外观无损伤、锈蚀、变形等；2. 设备性能符合设计要求，各项技术指标达到标准；3. 设备配件齐全，包装完好；4. 文件资料齐全，包括产品说明书、合格证、保修卡等。
第四章设备使用与维护第八条设备使用人员应经过专业培训，熟悉设备性能、操作规程和安全注意事项。
第九条设备操作人员应遵守以下规定：1. 按照操作规程进行操作，不得擅自改变设备结构；2. 定期检查设备运行状况，发现异常情况及时报告；3. 保持设备清洁，定期进行润滑保养；4. 严禁非操作人员操作设备。
第十条设备维护保养应遵循以下原则：1. 预防为主，定期进行保养；2. 以清洁、润滑、调整、检查、排除故障为主要内容；3. 根据设备类型和使用情况，制定相应的保养计划。
电抗器工作原理
电抗器工作原理引言概述：电抗器是电力系统中常见的电气设备，它在电路中起到调节电流和电压的作用。
本文将详细介绍电抗器的工作原理，包括电抗器的定义、分类以及其在电路中的作用和应用。
一、电抗器的定义和分类1.1 电抗器的定义电抗器是一种用于调节电流和电压的电气设备，它通过改变电路中的电感或电容来实现对电路参数的调节。
1.2 电抗器的分类电抗器可以分为电感器和电容器两大类。
电感器主要由线圈组成，通过改变线圈的匝数、截面积和材料来调节电感值。
电容器则由两个导体板和介质组成，通过改变导体板之间的距离和介质的性质来调节电容值。
1.3 电抗器的特点电抗器具有阻抗性质，即在交流电路中对电流的通过具有一定的阻碍作用。
电感器对于高频电流具有较大的阻抗，而电容器对于低频电流具有较大的阻抗。
二、电抗器的作用2.1 电抗器对电流的影响电抗器可以限制电流的大小，防止电流过大而损坏电路元件。
电感器通过自感作用，在电路中产生电压降，从而限制电流的增长。
电容器则通过对电流的储存和释放，平滑电路中的电流波动。
2.2 电抗器对电压的影响电抗器可以调节电压的大小，保持电路中的稳定工作。
电感器通过自感作用，在电路中产生电压升高，从而提供稳定的电压源。
电容器则通过对电压的储存和释放，平滑电路中的电压波动。
2.3 电抗器在电路中的应用电抗器广泛应用于电力系统中，用于调节电流和电压的稳定性。
在变压器中，电抗器用于调节电流的大小，保护变压器不受过载损坏。
在电动机中，电抗器用于调节电压的大小，控制电机的转速和负载。
三、电抗器的工作原理3.1 电感器的工作原理电感器通过线圈的自感作用产生电磁感应，阻碍电流的变化。
当电流通过线圈时，线圈中的磁场会产生感应电动势，阻碍电流的增长。
当电流减小时，线圈中的磁场会产生感应电动势，阻碍电流的减小。
通过改变线圈的参数，可以调节电感器的阻抗。
3.2 电容器的工作原理电容器通过两个导体板之间的电场作用来储存和释放电荷，平滑电路中的电流和电压。
《电力系统继电保护实用技术问答(第二版)》第九章
第九章电气二次回路1．什么是电气一次设备和一次回路?什么是电气二次设备和二次回路?答：一次设备是指直接生产、输送和分配电能的高压电气设备。
它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。
由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或进行其它生产的电气回路称为一次回路或一次接线系统。
二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。
如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。
由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。
2．哪些回路属于连接保护装置的二次回路?答：连接保护装置的二次回路有以下几种回路：(1)从电流互感器、电压互感器二次侧端子开始到有关继电保护装置的二次回路(对多油断路器或变压器等套管互感器，自端子箱开始)。
(2)从继电保护直流分路熔丝开始到有关保护装置的二次回路。
(3)从保护装置到控制屏和中央信号屏间的直流回路。
(4)继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。
3．举例简述二次回路的重要性。
答：二次回路的故障常会破坏或影响电力生产的正常运行。
例如若某变电所差动保护的二次回路接线有错误，则当变压器带的负荷较大或发生穿越性相间短路时。
就会发生误跳闸；若线路保护接线有错误时，一旦系统发生故障，则可能会使断路器该跳闸的不跳闸。
不该跳闸的却跳了闸，就会造成设备损坏、电力系统瓦解的大事故；若测量回路有问题，就将影响计量，少收或多收用户的电费。
同时也难以判定电能质量是否合格。
因此，二次回路虽非主体，但它在保证电力生产的安全，向用户提供合格的电能等方面都起着极其重要的作用。
4．什么是二次回路标号?二次回路标号的基本原则是什么?答：为便于安装、运行和维护，在二次回路中的所有设备间的连线都要进行标号，这就是二次回路标号。
第9章 电力系统内部过电压
高电压技术
实际上，回路存在电阻与能量损耗，振荡将 是衰减的，通常以衰减系数 来表示。当为工频 交流电源时，有：
uc Em (cos t e cos 0t )
其波形见图9-5（b）
t
第九章 电力系统内部过电压
高电压技术
以上是正常合闸的情况，空载线路上没有
第九章 电力系统内部过电压
Байду номын сангаас 高电压技术
目前限制切空载变压器过电压的主要措施
是采用避雷器。切空载变压器过电压幅值虽较 高，但持续时间短，能量不大，用于限制雷电 过电压的避雷器，其通流容量完全能满足限制 切空载变压器过电压的要求。避雷器应接在断 路器的变压器侧，保证断路器开断后，避雷器 仍留在变压器连线上。此避雷器在非雷雨季节
设定断路器开断过程中的重燃和熄弧时刻，
以导致形成最大过电压为条件进行分析。
图9-2
切除空载线路过电压的形成过程
第九章 电力系统内部过电压
高电压技术
二、影响因素和限制措施 首先，断路器触头重燃及电弧熄灭有明显 随机性。 其次，电力系统中性点接地方式对切空载
线路过电压也有较大影响 。
另外，当母线上有其他出线时，相当于加
均分配在三相对地电容中，形成电压的直流分量q/（3C0）=-1。 于是熄弧后，导线对地电压由各相电源电压叠加直流电压而成。 B、C相电源电压为-0.5，叠加后为-1.5，A相电源电压为1，叠加 后为零。因而，熄弧前后各相对地电压不变，不会引起过渡过程。
图9-10
单相接地电路图及相量图
第九章 电力系统内部过电压
时燃时灭时，这种间歇性电弧接地使系统工作状态时
刻在变化，导致电感电容元件之间的电磁振荡，形成
电容器电抗器的作用及原理
电容器电抗器的作用及原理电容器和电抗器是常用的电路元件，通过改变电流和电压之间的相位差来调整电路的性质和工作方式。
电容器电抗器广泛应用于电力系统、电子设备、通信系统等领域中。
下面将详细介绍电容器和电抗器的作用及原理。
一、电容器的作用及原理电容器是一种能够存储电荷和电能的电子元件。
它的内部由两个导体电极和中间的介质组成。
当电容器接入电路时，电荷会在两个电极之间累积。
电容器两个电极之间的电场能够存储电能，当电源断开时，电容器可以释放储存的电能。
1. 电容器的作用（1）电容：电容器的主要作用是存储电荷和电能。
在电源连续供电时，电容器会一直存储电能。
当电源断开时，电容器会释放储存的电能。
（2）滤波：在电子设备和电力系统中，电容器可以用作滤波器，用于消除电路中的杂散干扰或电压峰值。
（3）耦合：电容器还可以被用来耦合两个电路，将一个电路的输出信号传递给另一个电路。
2. 电容器的原理（1）电容：电容值的大小取决于电容器的结构和材料，也可以通过电容器的容量刻度来表示。
（2）电场：电容器的工作原理是基于电场的概念。
当电流通过电容器时，电流引起电荷在电容器的两个电极之间累积。
这一过程形成一个电场，该电场会储存电能。
（3）充电和放电：当电容器连接到电源时，电容器会充电，储存电能。
当电源断开时，电容器会放电，释放储存的电能。
充电和放电的速率取决于电容器的容量和电源的电压。
二、电抗器的作用及原理电抗器是一种能够调整电路中电流和电压的相位差的电子元件。
它由电感器和电容器组成。
电抗器通过调整电流与电压之间的相位差来改变电路的性质。
1. 电抗器的作用（1）调整电路的阻抗：电抗器可以用来改变电路的阻抗，从而实现对电流和电压特性的控制。
（2）相位补偿：电抗器可以通过改变电路中电流和电压的相位差来补偿电路的相位偏移。
（3）稳定电压：电抗器可以稳定电流和电压的波动，提高电路的稳定性。
2. 电抗器的原理（1）电感：电抗器的电感值可以调节，通过电感器内的磁场来存储和释放电能。
第九章 电力系统操作过电压
正常运行时： N 0 U A相对地短路后：
.
. . .
. .
. .
UA 0, UN UA U3 UCA , U2 UBA I2 I3 3c Uxg
0
Uxg为最高运行相电压
I jd 3c Uxg 2 3Uxg c cos30
流过故障点的电流为单相接地电容电流。
第九章
电力系统操作过电压
操作过电压属于内部过电压。 操作是广义的： 计划性断路器的合闸和跳闸 故障时断路器的跳闸
切：L（空变、L、电动机）
C（空线、电容器组） 解列 合：空线
35kV及以下中性点不接地系统发生单相弧光接地时，
不大的电容电流流经接地点，产生时燃时灭的电弧。 相当于开关的反复操作 弧光接地过电压
330kV系统
≯
≯
3.0
2.75
500kV系统
750kV及1000kV系统
≯
≯
2.0（或2.2）
1.6
限制操作过电压措施： 带并联电阻的断路器、MOA、高压并联电抗器
一、 切除空载线路过电压
切空线操作是常见的一种操作，如检修线路。
断路器触头分离后，电弧熄灭，但触头间恢复电压上 升速度超过了介质强度的恢复速度，电弧就可能发生重燃， 在线路上出现过电压。如果断路器灭弧能力越差，重燃概 率越大，过电压幅值就越高（3倍以上）且持续时间很长 （0.5－1个周期）。因此220kV及以下系统绝缘水平考虑 过电压时，主要以切空线过电压为依据。
统计表明： 10kV线路长<1000km Ic ≯30A 单相接地电容 电流过零熄灭 不再重燃
35kV线路长<100km Ic ≯10A 若 单相接地电容电流过零熄灭但可 Ic >30A（10kV） 能重燃，不能形成稳定燃烧的电 Ic >10A（35kV） 弧，故时燃时灭犹如不断开合的 开关，会产生幅值很高的弧光接 地过电压。 故障电流有工频分量和高频分量，因此电弧熄灭可能是 工频电流过零时也可能是高频电流过零时。 工频熄弧理论 分析出的过电压水平较低
第九章 潮流计算中的特殊问题20110409
储能元件的投切对节点电压的影响
储能元件并联前后节点i电压的比值
U i(1) Z1 K ， (0) Z Z Ui 1 若并联阻抗为容抗 1 jxc， Z K＝｜K｜＝ ｜K｜ xc r 2 ( x xc ) 2 x xc r jxc r j ( x xc )
90 arctg
Kmax
｜K｜
xc r 2 ( x xc网损的分析
令以地为参考节点的节 点导纳矩阵为Y G jB； 节点电压列向量为 e jf，系统网损S P jQ U
(1)发电机节点无功越界，该节点由PV节点转换为PQ节点; (2)负荷节点电压越界，该节点由PQ节点转变为PV节点; (3)当处理外部网等值时，要遇到设定多平衡节点的潮流计算 问题．
1.PV节点转换成PQ节点 当发电机节点的无功越界，为了使该节点的无功功率保持在 限制值之内，需要调整PV节点的给定电压值，PV节点的电 压将发生变化。在潮流计算中，可将PV节点转变为PQ节点。
1.电力系统的无功电压问题
电力系统母线电压水平和电压高低主要与系统中无功功率 的平衡以及无功功率的分布有关． 发电机的无功输出功率大小以及电网中接入何种储能元件 都会影响系统的母线电压。 超高压输电线的充电无功功率是相当大的。
电力系统中的一些变电站装有并联电容器或电抗器，当这
些储能元件投入或切除时可以有效地改变母线电压，使之 维持在给定的范围之内。
当节点i的无功限值是 ilimit，潮流计算结果中 Q i节点的无功功率是 i，则 Q 0 如果Qilimit＝Qimax Qi Qilimit Qi 0 如果Qilimit＝Qimin 说明节点i的无功越限，该节点的 无功功率不 足以维持节点电压不变 。在潮流迭代过程中， 可将该P V节点转变为P Q节点，令该节点的 无功功率给定值为 ilimit，重新进行迭代计算。 Q
水电工程量计算规则
东省安装工程量计算规则第二册电气设备安装工程(第一章至第八章）第一章变压器第2.1.1条变压器、消弧线圈、组合型成套箱式变电站安装，按不同容量以"台"为计量单位。
第2.1.2条干式变压器如果带有保护罩时，其定额人工和机械乘以系数1.2。
第2.1.3条变压器通过试验，判定绝缘受潮需进行干燥时，可以"台"为单位计算变压器干燥工程量。
第2.1.4条消弧线圈的干燥按同容量电力变压器干燥定额执行，以"台"为计量单位。
第2.1.5条变压器安装定额未包括绝缘油的过滤，发生时可另计油过滤工程量，不论过滤次数多少，均按制造厂规定的油量以"t"为单位计算。
第2.1.6条油断路器及其他充油设备的绝缘油过滤，可按制造厂规定的充油量计算。
第二章配电装置第2.2.1条断路器、电流互感器、电压互感器、油浸电抗器、电力电容器及电容器柜的安装以"台（个）"为计量单位。
第2.2.2条隔离开关、负荷开关、熔断器、避雷器、干式电抗器的安装以"组"为计量单位，每组按三相计算。
第2.2.3条交流滤波装置的安装以"台"为计量单位。
每套滤波装置包括三台组架安装，不包括设备本身及铜母线的安装，其工程量应按本册相应定额另行计算。
第2.2.4条高压设备安装定额内均不包括绝缘台的安装，其工程量应按施工图设计执行相应定额。
第2.2.5条高压成套配电柜安装以"台"为计量单位，未包括基础槽钢、母线及引下线的配置安装。
第2.2.6条配电设备安装的支架、抱箍及延长轴、轴套、间隔板等，按施工图设计的需要量计算，执行第四章铁构件制作安装定额，属供应成品的只计安装及成品价。
第2.2.7条绝缘油、六氟化硫气体、液压油等均按设备带有考虑；电气设备以外的加压设备和附属管道的安装应按相应定额另行计算。
第2.2.8条配电设备的端子板外部接线，应按本册第四章相应定额另行计算。
电抗器_百度百科
2、并联电抗器：里面通过的交流，并联电抗器的作用是补偿系统的容抗。通常与晶闸管串联，可连续调节电抗电流。
3、串联电抗器：里面通过的是交流，串联电抗器的作用是与补偿电容器串联，对稳态性谐波（5、7、11、13次）构成串联谐振。通常有5~6%电抗器，属于高感值电抗器。
4、调谐电抗器：里面通过的是交流电，串联电抗器的作用是与电容器串联，对规定的n次谐波分量构成串联谐振，从而吸收该谐波分量，通常n=5、7、11、13、19
场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器（电感器）和容抗器（电容器）统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称谓电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。
（6）当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时，还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容，以加速潜供电流自动熄灭，便于采用。
电抗器的接线分串联和并联两种方式。
串联电抗器通常起限流作用，并联电抗器经常用于无功补偿。
目前主要用于无功补偿和滤波．
1.半芯干式并联电抗器：在超高压远距离输电系统中，连接于变压器的三次线圈上。用于补偿线路的电容性充电电流，限制系统电压升高和操作过电压，保证线路可靠运行。
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第九章电力电容器和电抗器
第一节电力电容器
一、电力电容器的种类和作用
电力电容器按所起作用的不同分为并联（移相）电容器、串联电容器、耦合电容器、电热电容器、脉冲电容器等。
（1）并联电容器。
并联电容器并联在电网上用来补偿电力系统感性负载的无功功率，以提高系统的功率因数，改善电能质量，降低线路损耗；还可以直接与异步电机的定子统组并联，构成自激运行的异步发电装置。
（2）串联电容器。
（3）耦合电容器。
（4）均压电容器。
（5）脉冲电容器。
本节主要介绍用于电网无功补偿的并联电容
器。
二、电力电容器的基本结构
并联电容器主要由电容元件、浸渍剂、紧固件、
引线、外壳和套管组成，其结构如图9－1所示。
（1）电容元件。
电容元件是用一定厚度和层数的固体介质与铝箔电极卷制而成，如图9－2所示。
图9－1 并联电容器结构
1－出线瓷套管；2－出线连接片；3－连接片；
4－电容元件；5－出线连接片固定板；
为适应各种电压等级电容器耐压的要求，可由若干个电容元件并联和串联起来，组成电容器芯子。
固体介质可采用电容器纸、膜纸复合或纯薄膜作为介质。
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，如图9－3所示。
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。
单元电容器安装在框架上，根据不同的电压和容量作适当的电气连接，单台三相电容器的芯子一般接成三角形接线。
出线端子通过导线与箱盖上的套管相连，供进出线及放电线圈使用。
（2）浸渍剂。
为了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，电容器芯子一般放于浸渍剂中，浸渍剂一般有矿物油、氯化联笨、SF6气体等。
（3）外壳、套管。
电容器的外壳一般采用薄钢板焊接而成，有利于散热，但绝缘性能较差，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。
自愈式电容器结构如图9－4所示，采用聚丙
烯薄膜作为固体介质，表面蒸镀了一层很薄的金
图9-4 低压自愈式电容器结构
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。
由于导电的金属
化镀层电流密度急剧增大，并使金属镀层产生高热，使击穿点周围的金属导体迅速蒸发逸散，形成金属镀层空白区，击穿点自动恢复绝缘。
四、电力电容器的无功补偿
1.补偿方式
补偿方式按安装地点不同可分为集中补偿和分散补偿（包括分组补偿和个别补偿）；按投切方式不同分为固定补偿和自动补偿。
（1）集中补偿
集中补偿是把电容器组
集中安装在变电所的一次或
二次侧母线上，如图9－5
所示。
（2）分组补偿
图9－5 电容器集中补偿接线图9-6 电容器个别补偿接线分组补偿是将电容器
组分组安装在各分配电室或各分路出线上，它可与部分负荷的变动同时投人或切除。
（3）个别补偿
个别补偿是把电容器直接装设在用电设备的同一电气回路中，与用电设备同时投切，如图9－6所示。
用电设备消耗的无功能就地补偿，能就地平衡无功电流，但电容器利用率低。
五、电力电容器的使用知识
1.检查和维护
2.电容器组的投入和退出
第二节电抗器
一、电抗器的分类和作用
（1）按相数分，可分为单相和三相电抗器。
（2）按冷却装置种类分，可分为干式和油浸电抗器。
（3）按结构特征分，可分为空心式电抗器、铁心式电抗器。
（4）按安装地点分，可分为户内型和户外型电抗器。
（5）按用途分，可分为：
1）并联电抗器，一般接在超高压输电线的末端和地之间，起无功补偿作用。
2）限流电抗器，串联于电力电路中，以限制短路电流的数值。
3）滤波电抗器，在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。
4）消弧电抗器，又称消弧线圈，接在三相变压器的中性点和地之间，用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流，补偿流过中性点的电容性电流，使电弧不易持续起燃，从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。
5）通信电抗器，又称阻波器，串联在兼作通信线路用的输电线路中，用来阻挡载波信号，使之进入接收设备，以完成通信的作用。
6）电炉电抗器，和电炉变压器串联，用来限制变压器的短路电流。
7）起动电抗器，和电动机串联，用来限制电动机的起动电流。
二、并联电抗器
2.并联电抗器的作用
并联电抗器在电力系统中的应用如图9－7所
示。
（1）中压并联电抗器一般并联接于大型发电
厂或110～500kV变电站的6～63kV母线上，用来
吸收电缆线路的充电容性无功。
并联电抗器经断路器、隔离开关接入线路，
如图9－7（a）所示，其投资大，但运行方式灵活。
（2）超高压并联电抗器一般并联接于330kV
图9－7 并联电抗器的应用（a）6～63kV中压并联电抗器的接线；
及以上的超高压线路上.
超高压并联电抗器可用只经隔离开关接入线路，其投资较小，但电抗器故障时会使线路停电，电抗器需退出时需将线路短时停电。
更好的方式是将电抗器经一组火花间隙接人，如图9－7（b）所示。
3.并联电抗器的结构
（1）空心式电抗器。
空心式电抗器只有绕组，没有铁芯。
空心式电抗器多数是干式，当电抗较大时，需要制成油浸式。
干式空心式电抗器的绕组可采用包封式，也可用电缆绕制后用水泥浇注的水泥电抗器，如图9－8所示。
（2）芯式电抗器。
铁芯式并联电抗器的铁芯，电抗器芯柱由铁芯饼和气隙垫块组成。
铁芯饼为辐射形叠片结构，铁芯饼与铁轭由压紧装置通过非磁性材料制成的螺杆拉紧，形成一个整体，见图9－9所示。
（3）干式半芯电抗器。
干式半芯并联电抗是干式空芯并联电抗器的替代品。
图9－9 铁芯式电抗器的铁芯图9－8 空心水泥电抗器
三、限流电抗器
1.限流电抗器的作用
发电厂和变电所中装限流电抗器的目的是限制短路电流，以便能经济合理地选择电器。
电抗器按安装地点和作用可分为线路电抗器、母线电抗器的变压器回路电抗器。
（1）线路电抗器。
（2）母线电抗器。
（3）变压器回路电抗器。
2.限流电抗器的结构类型
限流电抗器按结构形式可分为混凝土柱式限流电抗器和干式
空心限流电抗器，各有普通电抗器和分裂电抗器两类。
（1）混凝土柱式限流电抗器。
在电压为6～10kV 的屋内配电
装置中，我国广泛采用混凝土柱式限流电抗器（又称水泥电抗器）。
它由绕组、水泥支柱及支持绝缘子构成，如图9－10所示。
（2）分裂电抗器。
分裂电抗器在构造上与普通电抗器相
似，但其每相线圈有中间抽头，一般中间抽
头接电源侧，两端头接负荷侧。
（3）干式空心限流电抗器。
这是近年发展的新型限流电抗器。
其线
圈采用多根并联小导线多股并行绕制，匝间
绝缘强度高，损耗比水泥电抗器低得多；采用环氧树脂浸透的玻璃纤维包封，整体高温固化，整体性强、质量轻、噪声低、机械强度高、可承受大短路电流的冲击；线圈层间有通图9－10 水泥电抗器
图9－11 串联电抗器的应用 （a ）串接于由断路器投切的并联电容器或交流滤波装置；
风道，对流自然冷却性能好，由于电流均匀分布在各层，动、热稳定性高；电抗器外表面涂以特殊的抗紫外线老化的耐气候树脂涂料，能承受户外恶劣的气象条件，可在户内、户外使用。
四、串联电抗器
串联电抗器在电力系统中的应用如图9－11所示。
它与并联电容补偿装置或交流滤波装置（也属补偿装置）回路中的电容器串联，其主要作用如下：
五、电抗器的使用知识
1.电抗器的布置和安装
母线电抗器的额定电流较大，尺寸也较大，可作水平布置或品字形布置。
2.电抗器的运行维护。