11 电力电容器 预防性试验

第十一章电容器预防性试验

基本概念

1、电容器结构

电容器基本结构卷绕式电容结构

2、常用电介质

（2）固体电介质：电容器纸、塑料薄膜；

（1）气体电介质：六氟化硫（SF 6）、氮气、空气等；

（3）液体电介质

1）天然液体电介质：变压器油、电容器油、电缆油、蓖麻油等。

2）合成化合物：有异丙基联苯、二芳基乙烷、爱迪索油、二异丙基萘（KIS －400）、CPE 等。

3、交流电路中电容器的特性

（1

）电压与电流的关系

（2）频率与阻抗的关系

C

1

f C 21X C ω=π=

（3）L、C串联电路

（4）L、C并联电路

（5）L、C串、并联电路谐振条件

X L=X C

电力电容器在电力生产中的作用

1、并联电容器（无功补偿）

2、串联电容器（改善线路参数）

3、耦合电容器（载波通信）

4、分压电容器（测量）

5、均压电容器（改善电场分布）

6、滤波电容器（滤除电源中的高次谐波）

7、脉冲电容器（脉冲发生装置）

（

1）多元件串联电力电容器的结构Cn 1

2

C

11C 11C +⋅⋅⋅⋅⋅⋅++=总耦合电容器串联电容器结构

载波通信中的耦合电容器

（2）多元件并联：

C总=C1+C2+……+Cn

并联电容器结构

电力电容器常见运行问题

1、投运时的涌流

产生原因：LC串联谐振，涌流频率为几百至几千Hz，可达正常电流的数十倍，其维持时间一般在几十至几百ms；

主要危害：造成CT击穿，开关触头电磨损。

2、退出时的过电压

产生原因：开关重燃，产生的过电压倍数最大可达5倍以上。

主要危害：造成电容器及相关设备过电压击穿。

保护措施

1、串联电抗器限流；

2、采用无重燃开关（如SF6开关）；

3、开关中增加辅助触头和并联电阻；

4、加装熔断丝保护；

5、加装避雷器保护；

6、三相电容器组采用双星形接法，当其中某个电容器损坏时，利用中性点不平衡电流启动保护电路。

电容器试验方法

1、绝缘电阻测量

1）测量部位

并联电容器：只测量两极对外壳的绝缘电阻；

分压电容器以及均压电容器：测量极间绝缘电阻；

耦合电容器：测量极间及低压电极对地的绝缘电阻。

2）测量接线：

兆欧表的L端子接被试设备的高压端，E端子接设备的低压端或地；需要屏蔽其它非被试设备时，兆欧表的屏蔽端G与其它非被试设备连接；

2、电容量测量（1）电压电流法

（2）双电压表法

（3）电桥法

在采用电桥测量时，试验前应估算试验中的电容电流值，以便确定试验电源的容量和选择仪器的量程。

（4）电容表法

适合测量单个电容器的电容量。

P =U 2/R b ；Q =

U 2/X C 3、tanδ测量

Q

P tan ==δ电容器的无功损耗电容器的有功损耗对于多元件的电容器总的介质损耗为：

n

Q 2Q 1Q P P P tan n 21⋅⋅⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅⋅⋅++=δ总2tan tan P Q U C δωδ

==

（1

）多元件并联

n

2

1

n n

2

2

1

1

C

C

C

tan C

tan

C

tan

C

tan

⋅⋅⋅⋅⋅⋅+

+

δ⋅⋅⋅⋅⋅⋅+

δ

+

δ

=

δ

总

（2

）多元件串联1212tan tan tan tan n n C C C C δδδδ⎛⎫=++⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯ ⎪⎝⎭总n

21C 1C 1C 11C ⋅⋅⋅⋅⋅⋅++=总

tanδ测量接线方法

4、交流耐压试验

（1）并联电容器：试验电压加在电极引线与外壳之间，主要检查外包油纸绝缘、油面下降、瓷套污染等缺陷。

（2）对耦合电容器必要时进行交流耐压试验。（按出厂试验值的75%考虑）

（3）为了减小试验设备容量，通常都采用串联或并联谐振法进行。

（4）测量高压的电压表或分压器应直接接在被试品的高压端上

电容器试验中存在的技术问题

1、对于开焊、虚焊的问题。

（1）测量绝缘电阻不能反映问题；

（2）裂缝在高电压下会击穿放电，电容器仍然呈现正常的充放电现象；

（3）使用输出电压低的电容表，可以发现电容量的变化。

2、对于多元件串联电容器。

即使大部分元件绝缘电阻为零，只要有一个电容元件的绝缘电

阻合格，测量出来的绝缘电阻仍然是合格的；但电容量会明显增加；

3、有些电容元件击穿后，极板间仍有一定的绝缘电阻，这时如果用低电压测量电容量，由于击穿点保持绝缘状态，所测量的电容量还是正常的，只有提高试验电压才能使故障点重新击穿。

4、多元件电容器，总体tgδ很难发现个别元件的缺陷。

11 电容器试验规程

11. 1 组架式高压并联电容器、串联电容器和交流

滤波电容器

实验项目：

1、极对壳绝缘电阻

2、电容值

3、并联电阻值测量

4、外观及渗漏油检查

5、红外检测