14第十四章《电力电容器》.pptx

§14、 电容器 电容器的并联和串联一、电容器储藏电荷或电能的装置实用电容器分类：绝缘介质—— 空气、云母、陶瓷、电解液、纸介、钛酸钡等容量可变—— 固定、可变、微调介电纸平板空气电容器纸介电容器结构各种电容器 由静电屏蔽知道，导体壳内部的场只由腔内电量Q和几何尺寸及介质决定，不受外部电场的影响，由靠近的两金属板所组成的系统，二者之间的电势差与所带电量成正比。 凡是满足“电压与电量成正比，且比值与外界无关”的两个导体的组合，就称为电容器。 组成电容器的两个导体叫做电容器的极板，带正电的极板称为 正极，带负电的称为负极；比例常数 C 称为电容器的电容。由电容器电容的定义：电容C = 可见电容C在数值上等于维持两极板间1个单位电压时极板上所需电量。电容C是表征电容器储存电荷能力大小的物理量。 另外，电容C只与组成电容器的两导体的大小、形状、相对位置以及介质有关，而与其所带电量和板间电压无关。 电容器的单位：1F（法拉）=1C / 1V 一般来讲，法拉这个单位太大，通常用微法（μF）或皮法（pF）为单位： 1F=106 μF=1012 pF 电介质εr电介质εr空气1.000585变压器油2.2 — 2.5石蜡2.0 — 2.3聚氯乙烯3.1 — 3.5纯水80云母3 — 6甘油56玻璃5 — 10几种常见电介质的相对介电常数ε=ε0εr 几种常见电介质的相对介电常数电容器的串并联C1 q1C2 q2Cn qnU1、电容器的并联特点：各电容器上的电压相同，所分配到的电量与电容成反比。 总电量等于各个电容器中电量之和。所以，并联等效电容为2、电容器的串联U1U2UnC1 Q1C2 Q2CnQnU特点：各电容器上的电量相等，所分配到的电压与电容成反比。各电容上电压之和等于总电压。总电压等效电容的倒数：第十四章、电力电容器12厘米70厘米(提高功率因数)聚丙烯电容器(单相电机起动和连续运转)2.5厘米2.5厘米涤纶电容陶瓷电容器(20000V1000pF)电解电容器5电力电容器一、电力电容器的种类和作用?电力电容器主要用于电力系统和电工设备。任意两块金属导体，中间用绝缘介质隔开，就可以构成一个电容器。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。并联电容器：又称为移相电容器。主要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绕组并联，构成自激运行的异步发电装置。?串联电容器：又叫做纵向补偿电容器，串联于工频高压输、配电线路中，主要用来补偿线路的感抗，提高线路末端电压水平，提高系统的动、静态稳定性，改善线路的电压质量，增长输电距离和增大电力输送能力。??耦合电容器：主要用于高压及超高压输电线路的载波通信系统，同时也可作为测量、控制、保护装置中的部件。 ?均压电容器：又叫断路器电容器，一般并联于断路器的断口上，使各断口间的电压在开断时分布均匀。?脉冲电容器：主要起贮能作用，用作冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等基本贮能元件。二、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。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。 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。自愈式电容器的特点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。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。 电力电容器的型号电容器的型号由字母和数字两