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电力电容器 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。 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） 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。 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。 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。 （2）浸渍剂 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。 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。 补偿原理 无功功率是一种既不能作有功，但又会在电网中引起损耗，而且又是不能缺少的一种功率。在实际电力系统中，异步电动机作为传统的主要负荷使电网产生感性无功电流；电力电子装置大多数功率因数都很低，导致电网中出现大量的无功电流。无功电流产生无功功率，给电网带来额外负担且影响供电质量。因此，无功功率补偿(以下简称无功补偿)就成为保持电网高质量运行的一种主要手段之一，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。 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) 三、补偿容量计算与查找 1、计算：Q=P (tgφ1-tgφ2) 关于功率因数公式见P.174 2、查表：P.357（会查补偿容量） 第二节 电容器的运行维护 1）温度的监视：无厂家规定时，电容器的温度一般应为-40~+40℃，在电容器外壳粘贴示温蜡片。 运行中电容器温度异常升高的原因： A）运行电压过高（介损大）； B）谐波的影响（容抗小电流大）； C）合闸涌流（频繁投切）； D）散热条件恶化。 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。