8章电力电容器(30)

电工作业安全技术培训（取证教材）第八章、电力电容器第八章、电力电容器电力电容器是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，单位为乏或千乏并联电容器的作用主要作用是并联在线路上，提高线路的功率因数。并且能改善电能质量、降低电能损耗、提高供电设备利用率。电力电容器也称并联补偿电容器，是一种无功补偿设备。第八章电力电容器电容器的作用在输电线路中，利用电力电容器可以组成串补站，提高输电线路的输送能力。在大型变电站中，利用电力电容器可以组成SVC，提高电能质量。在配电线路末端，利用电力电容器可以提高线路末端的功率因数，保障线路末端的电压质量。在弯电站的中、低压各段母线装设的电力电容器，可补偿负荷消耗的无功功率，提高母线侧的功率因数。第八章电力电容器电力电容器分类：电压分：低压（0.4kv）和高压（6.3、10.5kv）两类；相数分：单相和三相两种，除低压并联电容器外,其余均为单相;外壳材料分：金属外壳、瓷绝缘外壳、胶木筒外壳等；用途分：为以下8种第八章电力电容器①并联电容器：原称移相电容器。主要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率，以提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗②串联电容器:串联于工频高压输、配电线路中，用以补偿线路的分布感抗，提高系统的静、动态稳定性，改善线路的电压质量，加长送电距离和增大输送能力。③耦合电容器：主要用于高压电力线路的高频通信，测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。④断路器电容器：原称均压电容器。主要用于并联在超高压断路器的断口上起均压作用，使各断口间的电压在分断过程中和断开时均匀、并可改善断路器的灭弧特性，提高分断能力。•⑤电热电容器:用于频率为40～24000赫兹的电热设备系统中,以提高功率因数,改善回路的电压或频率等特性。•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。第八章电力电容器§8-1、电力电容器补偿原理与计算一、结构和型号结构：外壳和内芯。外壳：钢板（装有出线绝缘套管、吊攀和接地螺钉）。内芯：由一些电容元件串并联组成。电容元件：电极（铝箔）、绝缘介质（绝缘纸或复合绝缘膜）。填充绝缘介质：绝缘油、矿物颗粒（干式）。保护：装有熔丝和放电电阻。电容器组：“箱式”、“集成式”和“积木式”。高压并联电容器装置：由电容器、串联电抗器、接地隔离开关、避雷器、放电线圈、电流互感器、熔断器、开关、支架及围栏组成。•型号：第八章电力电容器•二、补偿原理•线圈→“感性负载”。感性负载作功电流•电感电流•功率因数(cosφ):用来衡量线路上消耗的不作功电流。•功率因数等于1:IL=0；•功率因数小于1:IL功率因数线路额外负但。•线路及电力设备的利用率，功率损耗，电压损失供电质量。•提高功率因数最方便的方法:在感应负载的两端并联适当容量的电容器，产生Ic抵消IL。第八章电力电容器取得消耗•补偿用电力电容器的安装方式：•安装在高压侧，安装在低压侧，集中安装，分散安装。•补偿的优劣：•补偿的完善性：低压补偿优于高压补偿，•分散补偿优于集中补偿；•投资和管理性：高压补偿优于低压补偿，•集中补偿优于分散补偿。第八章电力电容器•三、补偿容量计算•1．利用公式进行计算：•对于一个感性负载系统，若已知其负载的有功功率P(kW)，以及感性负载两端并联电容前后的功率因数cosφ1和cosφ2，则可按下式直接求得补偿容量Q(kvar)第八章电力电容器)1cos11cos1(2212PQ•2．利用查表求补偿容量：第八章电力电容器§8—2电力电容器的安装与接线一、电容器安装•环境：电容器所在环境温度≤40℃、周围空气相对湿度≤80％、海拔高度≤l000m；周围不应有腐蚀性气体或蒸气、不应有大量灰尘或纤维；所安装环境应无易燃、易爆危险或强烈震动。•电容器室:耐火建筑，等级不应低于二级；通风良好。总油量＞300kg高压电容器，单独的防爆室内；总油量≤300kg的高压电容器和低压电容器应视其测量的多少安装在有防爆墙的间隔内或有隔板的间隔内。第八章电力电容器•电容器养护：避免阳光直射，受阳光直射的窗玻璃应涂以白色。•电容器分层安装时一般不超过三层；层与层之间不得有隔板，以免阻碍通风；电容器之间的距离≥50mm；上、下层之间的净距≥20cm；下层电容器底面对地高度≥30cm。电容器铭牌应面向通道。•电容器外壳和钢架均应采取接地措施。第八章电力电容器•电容器有合格放电装置高压电容器可用电压互感器的高压绕组作为放电负载；低压电容器可用灯泡或电动机绕组作为放电负载。•放电电阻阻值要求：不宜太高，满足30秒放电后，最高残留电压不超过安全电压即可。•表计的要求：高压电容器和总容量≥30kvar的低压电容器组，每相应装电流表；总容量≥60kvar的低压电容器组应装电压表。第八章电力电容器二、电容器接线•三相电容器内部接线一般为三角形接线；•单相电容器接线方式，根据其额定电压Ue和线路的额定电压确定：Ue与线电压相符采用三角形接线；Ue与相电压相符采用星形接线。•增强补偿效果：采用分组补偿分组补偿要求：每组电容器应能分别控制、保护和放电。第八章电力电容器•为防短路爆炸：GB50053—94《10kV及以下变电所设计规范》规定：高压电容器组宜接成中性点不接地星形，容量较小时(45kvar及以下)宜接成三角形。•低压电容器组应接成三角形。第八章电力电容器§8—3电容器安全运行•电力电容器是充油设备，安装、运行或操作不当都可能着火，也可能发生爆炸，电容器的残留电荷还可能对人身安全构成直接威胁。因此，电容器的安全运行有很重要的意义。第八章电力电容器第八章电力电容器•一、电容器运行参数•电容器运行中：电流不应长时间超过电容器额定电流的1.3倍。电压不应长时间超过电容器额定电压的1.1倍。•使用环境温度：不得超出规定的数值（一般为+40℃～一40℃)。•外壳温度：不得超过生产厂家的规定值(一般为60℃或65℃)。•电容器各接点应保持良好，不得有松动或过热迹象；套管应清洁，不得有放电痕迹；外壳不应有明显变形、不应有漏油痕迹。电容器的开关设备、保护电器和放电装置应保持完好。二、电容器投入或退出•正常情况：根据线路上功率因数的高低和电压的高低投入（低于0.9、电压偏低）或退出（趋于1且超前、电压偏高）并联电容器组。•异常情况：即运行参数异常，超出电容器的工作条件时，退出电容器组。•三相电流明显不平衡：退出运行，进行检查。第八章电力电容器发生下列故障情况之一时，电容器组应紧急退出运行：•1．连接点严重过热甚至熔化；•2．瓷套管严重闪络放电；•3．电容器外壳严重膨胀变形；•4．电容器或其放电装置发出严重异常声响；•5．电容器爆破；•6．电容器起火、冒烟。第八章电力电容器三、电容器操作进行电容器操作应注意以下几点：•1．正常情况下全站停电操作:先拉开电容器的开关，后拉开各路出线的开关；正常情况下全站恢复送电时（相反）。•2．全站事故停电后应拉开电容器的开关。•3.电容器断路器跳闸后不得强行送电；熔丝熔断后，在查明原因之前不得更换熔丝送电。•4．电容器合闸：高、低压电容器，都不允许在其带有残留电荷的情况下（原因：可能产生很大的电流冲击）合闸。电容器重新合闸前，应放电3分钟。•5．修理检查电容器：断开电源后、工作人员接近之前，必须用可携带的专门放电负载进行人工放电。第八章电力电容器四、电容器保护•高压电容器组开关选择：总容量≤lOOkvar时，用跌落式熔断器保护和控制；总容量100—300kvar时，用负载开关保护和控制；总容量≥300kvar时，用真空断路器或其他断路器保护和控制。•熔丝选择：内部未装熔丝的10kV电力电容器应按台装熔丝保护，其熔断电流应按电容器额定电流的l.5～2倍选择。•保护：高压电容器宜采用平衡电流保护或瞬动的过电流保护。如电力网有高次谐波，可加装串联电抗器抑制谐波或加装压敏电阻及RC过电压吸收装置。第八章电力电容器•低压电容器组开关选择：总容量≤l00kvar时，可用交流接触器、刀开关、熔断器或刀熔开关保护和控制；总容量≥100kvar时，采用低压断路器保护和控制。•低压电容器用熔断器保护时：单台电容器可按电容器额定电流的1.5～2.5倍选用熔体的额定电流；多台电容器可按电容器额定电流之和的l.3～1.8倍选用熔体的额定电流。第八章电力电容器五、电容器故障判断及处理1．渗漏油主要由于产品质量不高或运行维护不当造成。外壳轻度渗油时，应将渗油处除锈、补焊、涂漆，予以修复；严重渗漏油时应予更换。2．外壳膨胀主要由电容器内部分解出气体或内部部分元件击穿造成。外壳明显膨胀应更换电容器。3．温度过高主要由过电流(电压过高或电源有谐波)或散热条件不良造成，也可能由介质损耗增大造成。应严密监视，查明原因，作针对性的处理。如不能有效地控制过高的温度，则应退出运行；如是电容器本身的问题，应予更换。第八章电力电容器•4．套管闪络放电主要由套管脏污或套管缺陷造成。如套管无损坏，放电仅由脏污造成，应停电清扫，擦净套管；如套管有损坏，应更换电容器。处理工作应在停电后进行。5．异常声响异常声响由内部故障造成。异常声响严重时，应立即退出运行，并停电更换电容器。6．电容器爆破由内部严重故障造成。应立即切断电源，处理完现场后更换电容器。7.熔丝熔断如电容器熔丝熔断，不论是高、低压电容器：均应查明原因，并作适当处理后再投入运行。否则，可能产生很大的冲击电流。第八章电力电容器测试题一、选择题•1、电容器应有合格的放电装置。(A)A正确B错误•2、为了提高电力系统的功率因数，常在感性负载电路中串联适当的电容器。(B)A正确8错误•3、正常情况下全站停电操作时，应先拉开各路出线开关，后拉开电容器开关。(B)A正确8错误•4、电力电容器又叫做并联补偿电容器。(A)A正确8错误•5、电容器并联的数目越多，电容量越大。(A)A正确B错误•6、电容器外壳出现严重的膨胀变形时，应立即紧急退出运行（A）A正确B错误•7、电容器室应为耐火建筑，并应有良好的通风。(A)A正确B错误•8、电容器由外壳和内芯组成。(A)A正确8错误•9、不论是高压电容器还是低压电容器，都不允许在期待残留电荷的情况下合闸。(A)A正确B、错误测试题一、判断题•1、对于感性负载，通常常用(D)方法来提高电路的功率因数。•A、串联适当的电容器B、串联适当的电阻•C、并联适当的电阻D、并联适当的电容器•2、电容器所在环境温度不应超过（C）℃•A、10B、25C、40D、50•3、电容器分层安装时不应超过(C)层，层与层之间不得有隔板，以免阻碍通风•A、1B、2C、3D、4Thankyou！