电力电容器范文

时间:2023-03-04 06:56:16

电力电容器

电力电容器范文第1篇

新标准

需求侧功率因数管理及无功补偿优化研究

中国2015年余热余压发电能力达到3100万千瓦

基于启发式策略的配电网电容器优化配置

浙江省电力公司1000kV皖电东送特高压交流项目获国家核准

谐波分析与治理软件的开发与应用

关于唐山玉田农网无功补偿配置的探讨

基于COM技术和遗传算法的可视化无功优化软件开发

地区电网无功电压运行情况分析及对策

高压内熔丝电容器探讨

基于PIC24F单片机的智能补偿电容单元模块设计

电抗器设计优化算法

高压并联电容器装置过电压研究及应用EMTPE软件仿真验证

更正

恒张力技术在电容器薄膜分切设备中的应用

关于无功补偿分类术语和定义的探讨

对某500kV开关断口间并联电容器的高压介损诊断及分析

两起电容式电压互感器故障的分析处理

南网高压直流输电基本设计软件包功能扩展和工程应用项目通过验收

STATCOM与SVC的性能比较与应用分析

基于改进遗传算法的配电网无功规划优化

基于APF电能质量调节装置的研究

STATCOM与SVC在某钢铁企业的应用选择

晋中电网电压和无功现状分析以及改进建议

调压型无功自动补偿装置在许北变电站的应用

高压并联电容器组放电线圈的选用

并联电容器组保护起始不平衡值的估算

一种电容器成套装置的配平方法

换流站交流滤波电容器外壳振动研究

500kV电容式电压互感器抗震试验

500kV电容式电压互感器现场自激测试法分析

并联电容器型式试验或耐久性试验的合格有效性覆盖

6kV高压电容柜熔丝熔断故障分析及其对策

产品型号发放通报

电容器的常见故障处理方法与技术

专利信息

文摘

2010年《电力电容器与无功补偿》杂志征稿启事

变电站电容器装置中电容器额定电压的合理选择

1000kV特高压长治站110kV并联电容器组技术创新及运行分析

基于自耦变压器的新型动态无功补偿装置

县级电网的无功补偿

无功补偿的规划

新标准出版发行信息

油纸绝缘电流互感器的绝缘设计

牵引变电所动态无功补偿方案设计研究

基于迭代学习控制的并联型有源电力滤波器研究

电能质量在线评估终端的开发

并联电容器分闸重击穿操作过电压研究

电力电容器保护探讨

一起66kV电容器故障的分析及预防措施

浅析影响电容器安全运行的因素

专利信息

文摘

10kV配电线路无功补偿的选择

谐波条件下的低压无功补偿技术

谐波治理和管理措施探讨

宋家营变电站无功配置分析

电力电容器范文第2篇

关键词:电力电容器维护

电力电容器是一种静止的无功补偿设备。它的主要作用是向电力系统提供无功功率,提高功率因数。采用就地无功补偿,可以减少输电线路输送电流,起到减少线路能量损耗和压降,改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。现将电力电容器的维护和运行管理中一些问题,作一简介,供参考。

1电力电容器的保护

(1)电容器组应采用适当保护措施,如采用平衡或差动继电保护或采用瞬时作用过电流继电保护,对于3.15kV及以上的电容器,必须在每个电容器上装置单独的熔断器,熔断器的额定电流应按熔丝的特性和接通时的涌流来选定,一般为1.5倍电容器的额定电流为宜,以防止电容器油箱爆炸。论文百事通

(2)除上述指出的保护形式外,在必要时还可以作下面的几种保护:

①如果电压升高是经常及长时间的,需采取措施使电压升高不超过1.1倍额定电压。

②用合适的电流自动开关进行保护,使电流升高不超过1.3倍额定电流。

③如果电容器同架空线联接时,可用合适的避雷器来进行大气过电压保护。

④在高压网络中,短路电流超过20A时,并且短路电流的保护装置或熔丝不能可靠地保护对地短路时,则应采用单相短路保护装置。

(3)正确选择电容器组的保护方式,是确保电容器安全可靠运行的关键,但无论采用哪种保护方式,均应符合以下几项要求:

①保护装置应有足够的灵敏度,不论电容器组中单台电容器内部发生故障,还是部分元件损坏,保护装置都能可靠地动作。

②能够有选择地切除故障电容器,或在电容器组电源全部断开后,便于检查出已损坏的电容器。

③在电容器停送电过程中及电力系统发生接地或其它故障时,保护装置不能有误动作。

④保护装置应便于进行安装、调整、试验和运行维护。

⑤消耗电量要少,运行费用要低。

(4)电容器不允许装设自动重合闸装置,相反应装设无压释放自动跳闸装置。主要是因电容器放电需要一定时间,当电容器组的开关跳闸后,如果马上重合闸,电容器是来不及放电的,在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷,这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流,从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。

2电力电容器的接通和断开

(1)电力电容器组在接通前应用兆欧表检查放电网络。

(2)接通和断开电容器组时,必须考虑以下几点:

①当汇流排(母线)上的电压超过1.1倍额定电压最大允许值时,禁止将电容器组接入电网。

②在电容器组自电网断开后1min内不得重新接入,但自动重复接入情况除外。

③在接通和断开电容器组时,要选用不能产生危险过电压的断路器,并且断路器的额定电流不应低于1.3倍电容器组的额定电流。

3电力电容器的放电

(1)电容器每次从电网中断开后,应该自动进行放电。其端电压迅速降低,不论电容器额定电压是多少,在电容器从电网上断开30s后,其端电压应不超过65V。

(2)为了保护电容器组,自动放电装置应装在电容器断路器的负荷侧,并经常与电容器直接并联(中间不准装设断路器、隔离开关和熔断器等)。具有非专用放电装置的电容器组,例如:对于高压电容器用的电压互感器,对于低压电容器用的白炽灯泡,以及与电动机直接联接的电容器组,可以不另装放电装置。使用灯泡时,为了延长灯泡的使用寿命,应适当地增加灯泡串联数。新晨

(3)在接触自电网断开的电容器的导电部分前,即使电容器已经自动放电,还必须用绝缘的接地金属杆,短接电容器的出线端,进行单独放电。

4运行中的电容器的维护和保养

(1)电容器应有值班人员,应做好设备运行情况记录。

(2)对运行的电容器组的外观巡视检查,应按规程规定每天都要进行,如发现箱壳膨胀应停止使用,以免发生故障。

(3)检查电容器组每相负荷可用安培表进行。

(4)电容器组投入时环境温度不能低于-40℃,运行时环境温度1小时,平均不超过+40℃,2小时平均不得超过+30℃,及一年平均不得超过+20℃。如超过时,应采用人工冷却(安装风扇)或将电容器组与电网断开。

(5)安装地点的温度检查和电容器外壳上最热点温度的检查可以通过水银温度计等进行,并且做好温度记录(特别是夏季)。

(6)电容器的工作电压和电流,在使用时不得超过1.1倍额定电压和1.3倍额定电流。

电力电容器范文第3篇

关键词 电力系统 电力电容器 功率 因数

中图分类号:TM53 文献标识码:A

电力电容器,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。

在电力系统中分高压电力电容器(6KV以上)和低压电力电容器(400V)。电力系统的负荷如电动机、电焊机、感应电炉等用电设备,除了消耗有功功率外,还要“吸收”无功功率。另外电力系统的变压器等也需要无功功率,假如所有无功电力都由发电机供应的话,不但不经济,而且电压质量低劣,影响用户使用。

电力电容器在正弦交流电路中能“发”出无功功率,假如把电容器并接在负荷(电动机),或输电设备(变压器)上运行,复核或输电设备需要的无功功率,正好由电容器供应。通过无功就地补偿,可减少线路能量损耗,减少线路电压降,改善电压质量,提高系统供电能力。

通常提高无功功率因数,采用自然调整和人工调整这两种方法来提高功率因数。但是,安装电容器是提高功率因数最经济和最有效的方法。提高供配电系统功率因数效果如下:(1)提高发供电设备的供电能力,使设备得到充分利用;(2)提高电力设备的利用率,节省供、用电设备投资挖掘现有设备的潜力;(3)降低电力系统的电压损失,减小电压波动,改善电能质量;(4)减小输、变、配电设备中的电流,从而可降低电能输送过程的电能损失;(5)减少电费,降低成本。

电容器的安装场所选择极其重要,应考虑以下几个方面:(1)安装场所应干燥,无爆炸和火灾危险,无剧烈震动,无腐蚀性气体和粉尘污染,相对湿度不高于80%;(2)电容器室不受油、水、雨、雪侵袭,不受日光直射;(3)室内应由良好的通风,室内温度满足制造厂规定的要求。一般情况下,每安装100千乏电容器,应有0.1以上的进风口(下孔)和0.2m2以上的出风口(上孔)。如果自然通风不足,应采取机械通风措施。

电容补偿装置安装投入使用后应正确操作。所谓操作电容补偿装置,是指该装置在运行中的投入与切除。具体操作时应注意以下几点:

(1) 任何额定电压的电容器组,均禁止带电荷合闸;电容器组每次重新合闸,必须在其放电后进行;在补偿装置的开关上禁止装设重合闸装置。

(2) 为防止电容器组带电荷合闸和工作人员触及带静电荷的电容器而发生触电事故,应在电容器断开电源时立即对电容器组进行放电(经放电电阻);工作人员在接触电容器的导电部分以前,必须将各个电容器单独放电,亦即使用装于绝缘棒上的接地金属棒将电容器两出线端短路。

(3)正常情况下,补偿装置的投入与切除,根据电压情况来决定。当母线电压超过电容器额定电压1.1倍、电流超过额定电流1.3倍时,应将电容补偿装置切除,使其退出运行。

(4)为防止在较高母线电压下对电容器组突然充电而造成电容器喷油、鼓肚和保护装置动作,在电源停电后应将电容补偿装置与电网断开;来电后应先向各配电线路送电,然后根据母线电压情况投入电容器。

(5)运行中的电容器断开时会产生操作过电压,对电容器的使用寿命和安全运行均有很大影响。因此在未采取降低操作过电压的有效措施以前,应尽量减少操作次数。

(6)若电容器的熔体突然熔断,在未查明原因以前,不得更换熔体恢复供电。

(7)使用灯泡放电的电容器组,为了节约用电,应在放电回路中增装刀闸;在拉开电容器组的断路器以前,应先合上放电回路的刀闸,以便可靠放电。

电力电容器范文第4篇

膜电容器(特别是金属化膜电容器)基于由两层金属化聚丙烯构成的绕组。聚丙烯薄膜(绝缘体)的厚度决定额定电压的大小(可达若干kV)。聚丙烯的一个特殊特征是其自愈能力。由于通常使用的聚丙烯薄膜非常薄,所以此能力对避免闪络之后的短路极其重要。其他与设计有关的性质包括低ESR、ESL和相对宽的工作温度范围。

铝电解质电容器由两层铝薄膜和夹在其间的一层或两层用导电液(电解液)浸过的纸张组成。由于第一层铝薄膜的氧化层的厚度和电解液的性质,其工作电压限于约500V。重要器件性质包括非常高的电荷储存容量和相对容量而言的小尺寸。但是,由于电解质电容器是极化的,所以其在交流电环境中的用途有限。虽然铝电解质电容器在单位体积下的电容值较高,但由于其特定结构,该电容值会随温度和频率的变化而变化。欧姆损耗和频率相关损耗会造成充电/放电期间的发热,这会限制可能的纹波电流。另外,由于化学过程的作用,电性质也会随时间而变化,这会导致故障率在规定使用寿命结束后增加。

陶瓷电容器由于使用陶瓷绝缘材料而能耐受极高电压。将磨得非常细小的顺电铁电基础材料在高温下烧结成电容性元件,其可作为电介质用作电极支柱。陶瓷电容器只能储存少量电荷,且通常用于高频电压条件下的滤波用途。在这些应用中,相导线和中性导线通过电容器与大地短接。目前市场上的高压电容器能够承受若干kV的过电压。

现代电源和转换器的功率密度日益增加,目前已可达到兆瓦范围。现代半导体支持在日益增加的频率下进行高负载切换,使得以可接受成本实现紧凑的高功率转换器设计成为可能。但是,随着功率密度的不断增加,对电容器的要求也在提高。

通常,转换器输入电路(或多或少延伸的结构)是以能源来区分的。特别是在太阳能转换器的情况下,输入值取决于阳光强度,因而可能存在很大差异,使最好工作点的安排变得困难。因此,必须在输入位置提供DC能源储存器件。由于高DC电压分量、所需要的高储存容量以及输入电路电容器能够相应地提供超大尺寸的特点,输入电容器是用电解质电容器来实现的。由于不大可能有非常高的交流分量,所以电容器几乎不受压力。

对中间电路电容器(亦称直流链电容器)的要求明显更为复杂。它们在DC/DC转换器和DC/AC逆变器之间充当储能器件,且其输入电流包含非常高的交流分量(纹波)。输出侧电压必须非常平稳,以确保向逆变器提供稳定的直流电压。低电容转换器的典型例子是MKP1848系列金属化聚丙烯电容器,而HDMKP系列电容器则适用于更大的转换器。

如果可用空间太小或必须储存更多能量,则铝电容器是合适的替代方案。对于负载范围达到100kW或更大的应用,可使用中间电路电容器(常常是较大的铝电容器)。

在元件成本方面,铝电容器有明显优势;470μF/450V铝电容器的成本只有类似膜电容器的五分之一。但是,薄膜电容器只需较少的保护电路来限制其故障效应。高开关频率和陡开关侧面需要使用阻尼电容器(缓冲器)。吸收电容MKP386M的任务是减小或消除电压和电流尖峰及开关损耗。通过抑制由半导体的开关所造成电压和电流过冲可减少噪声发射(EMI)。

作为替代方案,开发人员越来越多地在电力电子应用中使用复杂的开关算法来进行脉冲宽度调制,以提高效率和改善网络质量。这些设计使用更高的频率和谐波,所以必须在输出位置使用LC和LCL滤波器进行滤波。交流滤波电容器(女IMKP1847系列)提供更大的电容值范围、各种连接配置,并为提高安全性而提供符合UL810标准要求的所谓分段式薄膜技术。

由于功率密度的日益增加,对过载和故障行为的考虑受到重视。损害形式可能是短路、开路或居于二者之间(更高的漏电流);如果出现过热,电解质会由于压力减小和绕组干燥而泄漏。

不受负载变化影响的稳定高电压

可再生能源(如风能和太阳能)的日益整合使电网面临新的挑战。用于稳定高压电网电压的电容器的使用环境完全不同于通常的电容器,并具有不同的设计要求和尺寸。它们用于维持标准要求,按照这些要求,最终用户获得的电网电压偏差不可超过230VAC±10%。

附加提供电容性无功功率能够稳定电压;向电容区或电感区的轻微相移可以提高电压。为此,可按照需要连接并联电抗器或电容器组。架空线路在高负载条件下会表现出电感特性。电压会下降并在电容性无功功率造成相移时再次增加。

除了电压稳定性,电压质量也是电网运营者考虑的一个重要事项。在电网工作期间,会有谐波(频率为基波频率倍数的叠加电压)叠加于基波。通常,第三谐波(150Hz)在重负载电网中最显著,所以必须显著予以降低。对应的滤波器安装通常是在200~300MVA的功率范围之内。

无功功率的减小由带阻尼功能的机械开关电容器组(MSCDN)来提供。如果由于电网中出现大负载而必须保持电压水平,可通过将电容器连接至每个相来实现。利用高电压电抗器L调节电容器C1和C2会使50Hz电流分量不受阻碍地流过C2。但接近中心频率的频率流过电阻器并转化为热,因此干扰频率显著减小。

单个电容器的设计

电容器由绕线元件构成。这些器件可在约2kV电压的范围内保持最好工作状态,所以必须将大量元件串联起来,以实现所要求的250~300kV耐受电压。为使这些巨型电容器易于运输和进行模块化安装,专业制造商现在能够将绕线元件装配在不锈钢外壳之中并予以焊接,以提供一个密封接头。这些装置称为中压电容器。

连接至第一电容器(C1)的高电压分配在30~40个电容器上,使每个电容上的电压约为7.5kV。电容器的重量最大不能超过100千克,每个并联电容器串不超过10个。一个C1电容器的电容值为35~40μF。这些电容器由若干绕组元件组成,这些元件在内部进行连接,形成串联绕组群。在第二电容器(C2)中,所连接的30~40kV电压分配到约5个电容器串上,使每个电容器上的电压约为7kV,电容值约为45μF。

技术实现会产生非常大的设备。一个电容器绕组元件的电极由一张铝薄膜和电介质(由若干层聚丙烯薄膜组成)构成。如果将这种设计需要的所有薄膜依次排列起来,会产生一条800万米长的薄膜带,远超过地轴长度的一半,薄膜面积可覆盖350个标准FIFA足球场。以重量来表示,这需要超过10吨铝和约25吨聚丙烯。为了将这么大的有效面积的薄膜压紧,铝薄膜和聚丙烯薄膜首先要绕成圆形,然后被压平。然后将这些扁平绕组堆叠、连接、绝缘,并装配和密封在矩形外壳中。仅电容器(包括外壳和连接器)的总重就可远超50吨。

这许多例子都证明了电容器在电力电子和电力工程中的广泛应用。它们还可作为辅助组件用于更多应用,如混合动力车和电动车、电表及大功率驱动装置的控制。

ST、CIOilit以及斯帕兰扎尼传染病研究所合作研发高精度的病毒分析仪,

帮助提早发现埃博拉病毒

意法半导体(STMicroelectronics,简称ST)、Clonit以及意大利拉扎罗斯帕兰扎尼国家传染病研究所(NationalInstitute for Infectious Diseases LazzaroSpallanzani)经过几个星期的合作,开发出一款能够在75分钟内检测出埃博拉病毒的便携分析仪原型设计。

该便携分析仪基于实时聚合酶链反应(RT-PCR,RealTime Polymerase Chain Reaction)的分子生物学技术。这项合作的下一步开发任务是将定点保健站(point-of-care)的埃博拉病毒检测方案最佳化,包括最大限度降低在处理生物样品过程中可能受到感染的风险,同时降低成本,使其能够大规模广泛推广应用,以加快实现快速诊断埃博拉以及其它传播性较强的病毒铺平道路。

意大利拉扎罗斯帕兰扎尼国家传染病研究所是意大利卫生部指定的两家埃博拉护理治疗中心之一;该分析工具套件原型设计通过了该中心制定的国际标准测试,能够准确地发现血液中的埃博拉病毒,而整个化验过程中只需几毫升人类血液样品,并可用稀释100万倍的血液样品验证了化验结果的精确度。因为检测灵敏度及准确度极高,该解决方案可用于病症早期的病毒检测,有助于大幅度抑制致命性传染病传播与蔓延。

该工具套件有4个主要组件:

・提取器(extractor):存放血液样品,提取RNA病毒;

・微型硅芯片(silicon microchip):意法半导体的AgrateBrianza和Catania实验室研发、尺寸仅为邮票大小的微型硅芯片可充当微型反应器,重现提取遗传物质的微米级放大筛选过程。被提取的RNA放入反应器内,可根据RT PCR检测方法逆转成DNA并被放大。

・专门试剂(specific reagents):Clonit开发的反应试剂,预置于微型芯片上,按照国际质量控制法规规定的标准和控制方法,执行量化实时PCR(病毒装载)过程;

・便携光学读取器(portable optical reader):意法半导体开发的解决方案,检测血液样本是否存在病毒DNA,并将数据发送到相连的电脑主机,由电脑主机软件处理检测数据.并以图表形式显示处理结果。

除了检测准确外,快速的检测速度和小尺寸也使该分析套件非常适用于急救和医院外的现场诊断。

斯帕兰扎尼传染病研究所科研总监Giuseppe]ppo]it0强调:

电力电容器范文第5篇

【关键词】 无功补偿,电力电容器,安全运行

近年来,随着国民经济的跨越发展,电力行业也得到了快速发展,特别是电网的建设,负荷的快速增长对无功的需求也大幅上升,也使电网中的无功功率不平衡,导致无功功率的大量存在。为减少电力输送中的损耗,提高电力输送的容量和质量,必须进行无功功率的补偿。

一、无功功率补偿的概念

交流电在通过纯电阻时,电能都转化成了热能,而在通过纯容性或纯感性负载时,并不做功,当然实际负载不可能为纯容性或纯感性负载,一般都是混合性负载,这样在电流通过它们时,就有部分电能不做功,就是无功功率。此时的功率因数小于1,为了提高电能的利用率,就要进行无功功率补偿。电网中的电力负荷如电动机、变压器等大部分属于感性负载,在运行过程中需要向这些设备提供相应的无功功率,减少无功功率在电网中的流动,降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗,改善电网的运行条件,这种做法称为无功补偿。

二、电力电容器补偿原理

无功功率补偿的基本原理是:把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷的装置并联接在同一电路中,当容性负荷释放能量时,感性负荷吸收能量。而感性负荷释放能量时,容性负荷却在吸收能量,能量在两种负荷之间互相交换,这样感性负荷吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿,这就是无功功率补偿的基本原理。在输出一定有功功率的情况下,供电系统的损耗降低。因此电容器作为电力系统的无功补偿势在必行,当前采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。

三、无功补偿方式

电容器的补偿形式,应以无功就地平衡为原则。电网的无功负荷主要是由用电设备和输变电设备引起的,除了在比较密集的供电负荷中心集中装设大、中型电容器组,便于中心电网的电压控制和稳定电网的电压质量外,还应在距用电无功负荷较近的地点装设中、小型电容器组进行就地补偿。安装电容器进行无功补偿时,可采用以下几种形式:

1、个别补偿。

个别补偿就是对单台用电设备所需的无功就近补偿的办法,把电容器直接接到单台用电设备的同一个电气回路,用一个开关控制,同时投运或断开。这种补偿方法效果好,电容器靠近用电设备,就地平衡无功电流,可避免无负荷时的过补偿,使电压质量得到保证。

2、分散补偿。

分散补偿是将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路的出线上,它可与部分用电负荷同时投入或切除。

3、集中补偿。

集中补偿就是把电容器组集中安装在变电所的一次或二次侧的母线上,这种补偿方法,安装简便,运行可靠,利用率较高,但是当电气设备不连续运转或轻负荷时,无自动控制装置,容易造成过补偿,使运行电压太高,电压质量变坏。

四、 电容器的安全运行

1、允许运行电压。电容器允许其在1.1倍额定电压下长期运行,在运行中,由于倒闸操作、电压调整、负荷变化等因素可能引起电力系统波动,产生过电压,有些过电压虽然幅度较高,但是时间很短,对电容器影响不大,所以电容器允许短时间的过电压。

2、允许运行电流。电容器允许在其1.3倍额定电流下长期运行(一些国外的电容器允许在1.35倍额定电流下长期运行)。三相电流差不超过5%。

3、谐波问题。由于电容器回路是一个LC电路,对于某些谐波容易产生谐振,易造成高次谐波使电流增加和电压升高。谐波电流对电容器危害很大,极容易使电容器击穿引起相间短路。因此当电容器在正常工作时,在必要时可在电容器上串联适当感抗值的电抗器,以限制谐波电流。

4、允许温升。电容器正常工作时,其周围环境温度一般为-40-40摄氏度,其内部介质的温度应低于65摄氏度,最高不得超过70摄氏度,否则容易引起热击穿。电容器外壳的温度在介质温度和环境温度之间,不应超过55摄氏度,因此,应保持电容器室内通风良好,确保其温度不超过允许值。

5、继电保护问题。继电保护装置可以有效的切除故障电容器,是保证电力系统安全稳定运行的重要手段。主要的电容器保护措施有:一是三段式过流保护;二是为防止系统稳态过压造成电容器损坏而设置的过电压保护。三是反应电容器组中电容器的内部击穿故障而设置的不平衡电压保护、不平衡电流保护或三相差电压保护。

6、合闸问题。电容器组禁止带电重合闸,主要是因为电容器放电需要一定的时间,当电容器组的开关跳闸后,如果马上重合闸,电容器是来不及放电的,在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷,这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流,从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。所以,电容器再次合闸时,必须通过放电装置随即进行放电,待电荷消失后再合闸,电容器组再次合闸时,必须在断开三分钟之后进行。

电力电容器范文第6篇

表 1 电力电容器用途、性能特点

产品类型 主要用途 性能特点

并联电容器

补偿电力系统感性负荷无功功率,以提高功率因数,改善电压质量,降低线路损耗。 能长期在工频交流额定电压下

运行,且能承受一定的过电压。

串联电容器 串联接于工频高压输、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 单台额定电压不高;可承受比并联电力电容器高的过电压

电热电容器 用于频率为40-24000赫的电热设备系统中,以提高功率因数,改善回路的电压或频率等特性 电流和无功功率大,损耗功率也大

耦合电容器 高压端接于输电线上,低压端经过耦合线圈接地,使高频载波装置在低电压下与高压线路耦合,实现载波通讯以及测量、控制和保护 能长期在额定工频电压和相应的系统最高工作电压下运行,在系统的内外过电压下,有较高的安全裕度,同时能通过40-500千赫的载波讯号

脉 冲 电 容 器

用于冲击电压和冲击电流发生器及振荡回路等高压试验装置,此外,还可用于电磁成型、液电成型、液电破碎、储能焊接、海底探矿以及产生高温等离子、超强冲击电流和超强冲击磁场、强冲击光源,激光等装置中 1.用较小功率的电源进行较长时间充电,在很短时间内放电,可以得到很大的冲击功率

2.一般为间断运行,多以放电次数计算使用寿命,也有长期连续充放电的

3.固有电感低的产品,可得到波前陡度大,峰值高的放电电流或高的振荡频率

直流和交流

滤波电容器 1.用于倍压或串级高压直流装置中

2.用于高压整流滤波装置中

3.用于交流滤波装置中,包括直流输电的滤波装置 直流电力电容器能长期在直流电压下或在含有一定交流分量的直流线路上工作

交流滤波电力电容器主要用以滤去工频电流中的高次谐波分量

均压电容器

并联接于断路器断口上,使各断口间的电压在开断时均匀

受电压作用的时间不长,但当断路

器动作时,可能受到较高的过电压

防护电容器 接于线、地之间,降低大气过电压的波前陡度和波峰峰值,配合避雷器保护发电机和电动机

长期在工频交流电压下运行,能承

受较高的大气过电压,安全裕度大

标准电容器 用在工频高压测量介质损耗回路中,作为标准电容,或作测量高压的电容分压装置,也可作为生产的标准

电力电容器范文第7篇

关键词:电力系统 电力电容器 安装维护

中图分类号: F407 文献标识码: A 文章编号:

Abstract: in the power system, electric motors and other coil device used a lot, this kind of equipment except from the line made a part of the current work, but also from the line consumed part of inactive inductor current, which makes the line current to the extra increase the number.

Key words: power capacitor installation and maintenance

一、电力系统安装电力电容器原因

电力系统中,电动机及其他有线圈的设备用的很多,这类设备除从线路中取得一部分电流作功外,还要从线路上消耗一部分不作功的电感电流,这就使得线路上的电流要额外的加大一些。功率因数就是衡量这一部分不作功的电感电流的,当电感电流为零时,功率因数等于1;当电感电流所占比例逐渐增大时,功率因数逐渐下降。显然,功率因数越低,线路额外负担越大,发电机、电力变压器及配电装置的额外负担也较大,这除了降低线路及电力设备的利用率外,还会增加线路上的功率损耗、增大电压损失、降低供电质量。为此应当提高功率因数。提高功率因数最方便的方法是并联电容器,产生电容电流抵消电感电流,将不作功的所谓无功电流减小到一定的范围以内,补偿电力系统感性负荷无功功率,以提高功率因数,改善电压质量,降低线路损耗。安装电力电容器组来进行无功功率补偿,这是一种实用、经济的方法。而采用无功补偿,具有减少设计容量;减少投资;增加电网中有功功率的输送比例,降低线损,改善电压质量,稳定设备运行;可提高低压电网和用电设备的功率因素,降低电能损耗和节能;减少用户电费支出;可满足电力系统对无功补偿的检测要求,消除因为功率因素过低而产生的被处罚等优点。

二、电容补偿装置安装

1、电容补偿装置安装地点的选择,电容器室技术要求的确定及整个补偿装置安装质量的优劣,对安全运行与使用寿命影响很大,因其绝缘介质为液体,要求安装地点无腐蚀气体,保持良好通风的地点,相对湿度不大于80%,温度不低于-35度,无爆炸或易燃的危险。

2、额定电压在1千伏以上应单独设置电容器室,1千伏以下的电容器可设置在低压室内,补偿用电力电容器或者安装在高压边,或者安装在低压边;可集中安装,也可以分散安装。从效果来说,低压补偿比高压补偿好,分散补偿比集中补偿好;从安装成本及管理来说,高压补偿比低压补偿好,集中补偿比分散补偿好。低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功符合而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到平滑的调节。低压补偿的优点:接线简单、运行维护工作量小,使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。

3、电容器也可装设于用户总配电室低压母线,适用于负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量较大的场所,用户本身又有一定的高压负荷时,可减少对电力系统无功的消耗并起到一定的补偿作用。其优点是易于实行自动投切,可合理地提高用户的功率因素,利用率高,投资较少,便于维护,调节方便可避免过补,改善电压质量。

4、电容器室应符合防火要求,不用易燃材料,耐火等级不应低于二级。油量300kg以上的高压电容器应安装在独立防爆室内,油量300kg以下高低压电容器根据油量多少安装在有防爆墙的间隔内或有隔板的间隔内。

5、高压电容器组和总容量30kvar及以上的低压电容器组,每相应装电流表,总容量60kvar及以上的低压电容器组,每相应装电压表,电容器外壳和钢架均采取接地。

三、电容器投退

1、根据线路上功率因数的高低和电压的高低投入或退出,当功率因数低于0.9、电压偏低时应投入电容器组,当功率因数趋近于1且有超前趋势、电压偏高时应退出电容器组。

2、发生故障时,电容器组应紧急退出运行,如:外壳变形严重或爆炸、起火冒烟,有放电点,异常噪音大,连接部位严重过热溶化等。

3、正常情况下全站停电操作时,先断电容器的开关,后断各路出线的开关,送电时先合各路出线的开关,后合电容器的开关,

4、全站事故停电后,先断开电容器的开关。

5、电容器断路器跳闸后不应立即送电、保险熔断,应查明原因处理完毕后送电,并监视运行。

6、无论高、低压电容器,不准带有电荷合闸,因为如果合闸瞬间电压极性正好和电容器上残留电荷的极性相反,那么两电压相加将在回路上产生很大的冲击电流,易引起爆炸。所以为防止产生大电流冲击造成事故,重新合闸以前至少放电三分钟。

7、检修电容器时,断开电源后,本身有放电装置的,检修工作人员工作前,应该人工放电。确保安全。

四、电力电容器运行及监护

1、电容器的正常运行状态是指在额定条件下,在额定参数允许的范围内,电容器能连续运行,且无任何异常现象。

2、并联电容器装置应在额定电压下运行,一般不宜超过额定电压的1.05倍,最高运行电压不用超过额定电压的1.1倍。母线超过1.1倍额定电压时,电容器应停用。

3、正常运行的电容器应在额定电流下运行,最大运行电流不得超过额定电流的1.3倍,三相电流差不超过5%

4、电容器正常运行时,其周围额定环境温度为+40℃~-25℃,电容器周围的环境温度不可太高,也不可太低。如果环境温度太高,电容器工作时所产生的热量就散不出去;而如果环境温度太低,电容器内的油就可能会冻结,容易电击穿。电容器工作时,其内部介质的温度应低于65℃,最高不得超过70℃,否则会引起热击穿,或是引起鼓肚现象。电容器的工作环境温度一般以40℃为上限,电容器外壳的温度是在介质温度与环境温度之间,一般为50~60℃。如果室温上升到40℃以上,这时候就应采取通风降温措施,现在很多大型工厂有安装空调进行降温,否则应立即切除电容器。

五、电容器保护

1、电容器装置内部或引出线路短路,根据容量采用熔断器保护。

2、内部未装熔丝高压10KV电力电容器应按台装熔丝保护,其熔断电流按电容器额定电流的1.5-2倍选择,高压电容器宜采用平衡电流保护或瞬动的过电流保护。

3、低压采用熔断器保护,单台按电容器额定电流的1.5-2.5倍选择熔断器额定电流,多台按电容器额定电流之和的1.3-1.8倍选择熔断器额定电流。

4、高压电容器组总容量300kvar以上时,应采用真空断路器或其他断路器保护和控制。

5、低压电容器组总容量不超过100kvar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以上时,应采用低压断路器保护和控制。

六、电容器故障判断及处理

1、电容器轻微渗油时,将此处打磨除锈、补焊刷漆修复,严重应更换。

2、由于套管脏污或本身缺陷造成闪络放电,应停电清扫,套管本身损坏要更换。

3、电容器内部异常声响严重时,立即停电更换合格电容器。

4、当电容器熔丝熔断,查明原因,更换相应熔丝后投运。

5、如发生电容器爆炸事故,将会造成巨大损失,因此要加强对电容器定期清扫、巡检,注意使电压、电流和环境温度不得超过厂家规定范围,发现故障及时处理。

从以上可以看出,电力电容器具有无功补偿原理简单、安装方便、投资小,有功损耗小,运行维护简便、安全可靠等优点。因此,在当前,随着电力负荷的增加,要想提高电网系统的利用率,无功补偿技术是提高电网供电能力、减少电压损失和降低网损的一种有效措施,通过采用补偿电容器进行合理的补偿,是能够提高供电质量并取得明显的经济效益的。

参考文献:

青岛劳动局编《电工安全作业技术》

张炜主编 《电力系统分析》

电力电容器范文第8篇

关键词:电容器;安装接线;过电压;过电流

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)51-0063-02

总结过去以往的电力电容器运行经验,对电容器的可、安全运行的影响因素主要表现在以下几个方面。

1 安装接线跟安全技术要求脱节

对于电容器接线方面的问题,应该着重注意一下几个方面:

1)其额定电压必须跟其所接的电力网电压相符合。现在最普遍的接法是:如果额定电压跟电力网电压相符时,应该使用三角形接线法,尽管目前这种接法在反措过程中已停止使用。但是如果额定电压跟电力网电压不相符时,如低于电力网电压的时候,其应该使用星形接线法。同时,在以上两种接线中,电容器组往往采用的是双Y接线,这主要是为了电容器的平衡保护;

2)对于那些需要集中补偿的高压电容器组,为使其安全运行,必须对其另外建立电容器室,并将其通过断路器和电缆跟母线连接;

3)对于中性点中没有直接跟地连接的系统,如果电容器所使用的是星形接线法,应该对其外壳跟地进行绝缘处理,并且其设置的绝缘等级也必须符合电力网所规定的额定电压。这主要是由于当中性点非直接接地系统如果一相接地,那么将会使其他的两相对地电压直接升高为线电压,因此,为了阻止电容器超过规定电压,必须对电容器外壳进行绝缘处理;

4)对于那些电压超过或者等于1KV的电容器,其必须安装在一个耐火性比较强的电容器室建筑当中。其所要求的防火标准不得小于二级。并且两端的门必须设置为外开型,同时还必须配有消防设施;

5)对于电容器安装的铁架的层数和行数,电容器上下放置的层数不得超过三层,其放置的水平行数通常只能为一行,这样主要的目的是为了散热。因此,还必须规定在同一行中,两个电容器的间距必须大于100mm。并且最下一层的电容器跟地面的间距必须不得小于30cm,其最上一层电容器跟地面的间距不得必须小于2.5m。再者,电容器带电部分跟地面的间距也必须大于3m,不然应该对其进行遮拦。如果铁架的数量比较多时,每排铁架之间的走道,其宽度必须大于1.5m,主要是为了工作人员巡视和以及温度测量所用。同时铁架上应该设置各种带有网孔的铁丝网进行遮拦;

6)电容器接线必须使用单独的比较软的导线跟电容器的母线进行连接。这样做主要是由于使用硬导线容易产生应力,从而容易损坏电容器套管或致使其引线丝杆发生脱扣,导致密封遭受破坏而发生渗油现象;

7)应该保证电容器的安装质量,必须使电气回路跟其所要接触的地面部件进行良好的接触。不然的话,接触不良现象将很可能导致电弧的高频振荡,从而致使电容器的温度升高,产生强大热气并使电场强度增高;

8)对于那些在室外进行安装的电容器组,必须将其在台架上进行安装。并且要保持其台架的底部跟地面的间距必须大于2.5m。其所带电的部件跟地面的间距必须大于3.5m。若由于条件方面的限制而采用落地安装的方式进行,其必须采取遮拦措施,其地面上应该铺设混泥土以防止动物和非工作人员的进入。

2 制造质量不达标

由于制造技术跟所选用的材料和其所要求的标准不相符合,并且还存在一定的差距,从而导致隐患,这些将严重影响着电容器的安全运行,比如电容器内部元件所使用的材料及所采取的技术不达标而导致其被击穿从而引发爆破现象。这种现象的发生,经过调查可以发生,其击穿的部位往往是元件拐角处和边缘比较多。其主要原因是这些部件在制造过程中往往在卷绕或者压叠时遭受损坏,从而造成元件在压平投入使用后,其内部往往会发生皱折,而形成其部分部位的空隙,从而造成游离现象,也就很容易遭受击穿。

3 环境温度的影响

对电容器进行监视和控制,其最好的项目应该是其运行时所达到的温度了。为了保证电容器进行可靠、安全的运行,为了保证电容器的寿命,对其进行温度控制是最有效的手段,也是电容器最为重要的条件。如果电容器运行时的温度超过一定的标准,其很可能降低介质击穿强度,或者致使其介质损耗的扩大。如果电容器运行的温度发生继续的上升,其将会直接影响到电容器的热平衡,致使热击穿现象,直接影响着电容器的使用寿命。因此,必须对其进行热控制。

4电容器的过电流

1)在电容器组进行投入使用时,往往会产生合闸涌流。在其投入瞬间,其两端的电压不会跃变,就好像电源合闸致使了短路,从而致使幅值很大、频率很高的过渡性电流,这种电流叫做合闸涌流,通常情况下,这种合闸涌流往往是正常幅值的6~8倍作用;

2)在运行电压发生升高的时候,电容器中产生电流。由于电容器的无功电流功率跟运行电压的平方成正比,因此,在运行电压升高的时候,电容器的无功功率也会增大。从而将会导致电容器的温度大幅度的升高;

3)由于电源的电压波形发生畸变从而致使电容器产生电流。由于电力系统中采用了功率较大的可控硅整流器来作为电源以及电气化铁道和电解工艺的发展,加上变压器铁芯的饱和,这些都会造成电压波形畸变。

5 电容器的过电压

1)在几个单台电容器进行串联再接入电网的过程中,如果每台电容器的电容不同,其所能承担的电压也不是均匀分布,从而会使部分电容器发生过电压;

2)为了防止高次谐波谐振,电抗器和电容器组进行串联而接入电力网相电压时,加于电容器的电压可能超过额定电压;

3)对于装在母线附近的电容器,因为变电站母线产生的电压跟额定电压相比比较高,从而使电容器长期处于一种过电压的环境中;

4)在电容器组断开的时候,经常会引起电容-电感产生回路振荡,从而致使其操作发生过电压现象;在变压器设置于电容器组的时候,其将会因为电容器的电容和变压器的电感而只是振荡回路的产生,最终导致过电压的发生;

5)在电容器组的安装后进行供电的过程中,由于高次谐波的发生从而很可能导致谐振而致使过电压现象的发生。

6 带负荷合闸将引起电容器爆炸

相关规定规定,不允许电容器带负荷合闸,这主要是由于一旦发生合闸时电压极性跟电容器中的电荷极性恰好相反,那么两电压进行相加将在回路上产生很大的冲击电流,易引起过热爆炸。因此,这方面必须认真对待。

参考文献

[1]陈林.电力电容器爆炸原因分析.电气时代,2002(2).

[2]党晓强,刘念.电力电容器在线监测技术研究.四川电力技术,2011(6).

电力电容器范文第9篇

一、目前的机遇和困扰

电力电容器行业目前来看,仍然要依靠电网的规模投资才能维持现有的平稳发展趋势,其中为特高压交直流输电及其配套工程提供的电容器将占到很大的比重。令人可喜的是,按照国网和南网“十二五”的发展规划,2020年前要构建大规模的“西电东送”、“北电南送”的能源配置格局。“十二五”期间,国家电网公司规划建成“三纵三横”的特高压同步电网和13回特高压直流输电线路,总变电(换流)容量达到4.1亿千伏安;南方电网公司将在已有的直流输电线路基础上,建设金沙江中游梨园、阿海电站送电广西直流工程,各省形成坚强的500kV骨干网架。巨大的无功补偿和交直流滤波需求量对行业来说,必将又是一次发展的机遇。当然,还应该清醒地认识到,现在行业虽然规模扩大了,但利润没有明显增长,除了前面讲到的人工和市场的原因,还有技术层面的原因:我国电力电容器的传统技术与国外先进水平的差距。

1、铁壳类电容器的体积比特性差距较大与国外先进水平的电容器相比,行业产品的体积比特性大约多出30%。研究数据表明,这30%的构成分别为:压紧系数小占14%,介质额定场强偏低占10%,心子与箱壳间隙大占3%,元件留边宽占2%,铝箔厚度大占1%。占比重最大的压紧系数问题。国内厂家设计产品的压紧系数通常不太高,这和传统的真空浸渍工艺有关:以往由于设备和工艺的原因,真空度无法达到理想状态,心子适当放松有利于抽空和浸渍。通过技术改造升级,现在真空浸渍设备的能力完全可以达到要求,但固有观念仍认为压紧系数小一些比较安全。事实证明,国外单元产品压紧系数更高,真空浸渍时间更短,但运行的故障更低。在合理设计的前提下,通过增加薄膜宽度、减小元件留边宽度及使用更薄的铝箔,也能有效降低心子高度,进一步增大器身在箱壳占据的空间,缩小与箱壳的间隙,就能够降低箱壳高度、减少浸渍剂和包封纸的用量,从而达到降低材料成本的目的。介质额定场强是个特殊的话题,厂家希望在合理的范围内尽可能高一些,这样会显著提高产品比特性,但用户为了可靠运行又希望不要太高。如果像国网要求的限制在57MV/m,那厂家必须满足;但在一些没有限制的场合下,只要保证安全运行,可以适当提高。

2、CVT的需求一直呈下降趋势近几年来,由于土地资源的稀缺,气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)大量替代空气绝缘的敞开式开关设备(AIS),电力系统对CVT的需求一直呈下降趋势。另外,随着各地智能变电站的兴建,电子式电压互感器也处于较快的增长趋势,对传统CVT产生一定影响。对CVT技术参数的要求也发生了显著变化,随着继电保护微机化和测量仪器仪表数字化的实现,对二次绕组的输出容量要求迅速降低,由过去单个绕组150VA,减少到现在的10VA甚至更低。面对这样的问题,应该认真分析,提出应对措施。从市场需求的角度来看,CVT在未来的5~8年还有很大的发展空间,一方面替代产品还需要一个成熟期,另一方面已运行产品还需要维护更新。此外,与替代产品相比,CVT现有的优势在于其低成本和高可靠性,在超高压和特高压电网建设中,以及对土地资源稀缺性不敏感的地区和企业用户,还需要大量敞开式的CVT。从技术角度上,对500kV及以上电压等级的骨干网用CVT,准确测量是关键,可靠运行是根本。因此需要在产品设计和加工质量上下功夫,进一步提高产品的测量精度,提高运行的可靠性。对220kV及以下电压等级的CVT,建议通过技术手段降低现有产品成本。由于负荷的大幅减小,变压器的输出阻抗可以降低,最直接的方法是降低现有的中间电压,继而减小变压器铁芯尺寸和二次绕组的线径。再者是对电抗器进行优化设计(理论上中间变压器漏抗大到一定数量时,可以去掉电抗器),阻尼器考虑采用电阻,这样电磁单元就可以做到小型化甚至是无油化。另外,有条件的企业还可以考虑发展电容分压型电子式电压互感器。发展适应智能电网的电力设备是大势所趋,但电子式互感器运行中也出现了很多问题,2011年至2012年,湖南、云南、福建、黑龙江等地的智能电网变电站均出现电子式互感器爆炸的事件,主要原因是设备的主绝缘存在缺陷,而行业的优势在于对一次设备主绝缘的设计研究有经验,如果能够进一步通过合作、引入或自行研发二次部分,开发电容分压型电子式互感器将具有非常明显的优势。

3、高压干式自愈式电容器没有突破,低压自愈式电容器仍存在电容损失过快的问题10多年前,高压干式自愈式电容器刚推出时受到广泛欢迎,市场一度急剧膨胀,各类生产高压干式电容器的企业如雨后春笋般地涌现出来,但由于技术基本都采用低压串联,电容损失过快及保护问题没有解决,产品运行后的质量问题凸显出来,到2006年左右这类产品基本全部退出市场;低压自愈产品相对好得多,除了个别特殊的使用环境外,在无功补偿和滤波方面基本全部采用自愈式电容器,但电容损失过快的问题仍然很突出。这两类产品与国外技术水平的具体的对比见表2。从表2可以看出,我们和国外先进水平的差距十分明显,甚至超过铁壳类电容器。国外最著名的产品当属ABB公司的高压干式电容器——DryHEDR,它采用塑料外壳的圆柱体结构,中间有通孔可用来通风冷却,通过改变外壳高度和并联数量来满足高电压和大容量的要求。DryHEDR分为直流和交流两种产品,直流干式电容器用于SVClight,而交流干式电容器用于无功补偿。产品的主要优点是:体积小、能量密度高、占地省;无渗漏,防火灾;不使用浸渍剂、溶剂和油漆等化学品,在生产、运输、使用以及废弃物处理均对环境无害。面对差距,国内的企业需要直面现实,迎头赶上,通过研究借鉴国外先进技术,严格控制材料和加工工艺,以提高低压自愈式产品的运行寿命为基础,努力降低电容损失率,争取使产品使用寿命达到10年以上;开发机车电容器、直流支撑电容器、换流阀均压电容器等中压干式自愈图3主负荷侧直接补偿接线方式式电容器,积累经验,逐步向高压产品过渡。

二、技术发展动态

1、南网±200MVA链式静止补偿器(STATCOM)投入运行近几年,越来越多的产品和电力电子技术联系起来,电力电子器件从过去辅助、从属的地位已经逐渐向核心、支配地位发展,STATCOM就是很好的例子。STATCOM,即SVG(StaticVarGenerator),是并联在变电站传输母线上的静止同步补偿装置,能够以毫秒级的速度调节输出类似于电容器或电抗器的电流补偿系统无功,在电网发生故障时紧急支撑电网电压,加快电网故障后的电压恢复,提高电网安全稳定性。2011年8月19日,全球首个±200MVA链式静止补偿器在南方电网公司500kV东莞变电站投运,今年,又在东莞500kV水乡变电站、广州500kV北郊变电站和广州500kV木棉变电站落地运行。以往电容器基本上是无功补偿的代名词,包括后来出现的SVC、MSVC等,只是控制方式的改变,无功功率还是需要电容器来调节。STATCOM改变了大家的认识,它利用可关断大功率电力电子器件调节桥式电路吸收或者发出满足要求的无功电流,实现动态无功补偿,根本不需要电容器。随着大功率电力电子器件的日趋成熟和成本的不断降低,传统的电容器补偿的方式将会受到更多的挑战。

2、主负荷侧直接无功补偿传统的无功补偿方式中,高压无功补偿装置一般都安装在变压器的第三绕组,第二绕组则作为主负荷侧,无功功率需要变压器绕组间的耦合作用实现传递。之前也有人提出过在主负荷侧直接补偿的想法,但因为制造成本和可靠性的问题没有应用。近几年,随着直流输电工程交流侧无功补偿和滤波装置设计运行经验的不断积累,以及1000kV特高压交流输电工程变压器第三绕组采用110kV无功补偿装置的要求,部分厂家重新提出主负荷侧直接补偿的概念并已成功运行,装置接线方式见图3。这种接线方式有如下特点:(1)整个装置的绝缘水平为到110kV;(2)电容器两端不加装放电线圈,放电装置采用电容器的内部放电电阻;(3)电容器采用单星形接线,采用双桥差保护以提高装置保护的灵敏度;(4)为防止操作过电压对电抗器线圈造成损害,电抗器两端并接过电压保护器。采用主负荷侧直接补偿的优点是:(1)无功功率无需通过变压器绕组交换,补偿效果更好;(2)可以减小变压器磁路尺寸,降低第三绕组的输出容量甚至取消第三绕组,从而降低变压器的制造成本;(3)充分体现无功补偿的重要性,提高电网运行的经济性。

3、智能化集成式无功补偿装置2012年10月起,为配合国网公司新一代智能变电站示范工程的建设需要,由西安高压电器研究院牵头组织,西容、桂容、无锡日新、合容等企业参与开展了智能化集成式无功补偿装置的研制工作。此次智能变电站设备改变过去供应商为主导的分专业设计模式,采用整站“一体化设计、一体化供货和一体化调试”的运作模式,目的是实现“占地少、造价省、可靠性高”的目标。具体到无功补偿装置有如下特点:(1)以集合式或箱式电容器为装置的核心;(2)将电容器、隔离接地开关、串联电抗器、放电线圈、避雷器、智能组件、传感器等部件集成设计;(3)采用普通箱式或标准集装箱结构,整体运输整体安装;(4)与系统连接仅用“三缆”(电力电缆、操作线缆、光缆);(5)电容器设备与智能组件间能通过传感器和控制器进行信息交互;(6)装置具有测量、控制、监视、保护等功能。

4、智能式低压电容器近几年我国东部经济发达地区,逐步推广智能式低压电容器,其工作核心仍然是低压自愈式电容器,但与传统低压电容器装置不同的是,它利用智能控制单元、晶闸管复合开关电路、线路保护单元组成控制保护部分,并将这些智能部件组成一个整体安装在电容器上部,代替传统的无功补偿控制器、熔断器、机械开关、热继电器等。这种装置具有明显的优点:(1)装置接线简单,体积小,易于维护;(2)电容器元件装有温度传感器,如果电容器工作温度过高,智能控制单元可根据设定温度自动切除电容器;(3)内部有智能单元和晶闸管复合开关电路,可以很方便地实现电容器的过零投入,避免合闸涌流危害;(4)易于实现数据的网络通信。这种电容器装置具备了结构紧凑、可靠性高及智能化的特点,很可能会成为今后低压无功补偿和交流滤波的发展方向。

5、使用植物油作为绝缘介质日本电容器株式会社(NICHICON)的草津工厂生产一种高压自愈式电容器,用双面金属化纸作电极,中间夹一层聚丙烯薄膜作介质,浸渍剂为难燃的液体菜籽油(燃点280℃,比目前常用的电容器浸渍剂高一倍)。这种自愈式电容器寿命为15年,属于难燃电容器,降低了火灾事故的危险性,适用于城市建筑物内运行的无功补偿装置。无独有偶,ABB变压器也开始使用由高油酸葵花籽油或红花籽油制成的天然酯基介电绝缘液BIOTEMPR代替原有的矿物油,其燃点高达347℃。另外很容易生物降解,不会产生环境问题。这种变压器已经在巴西投入运行。

电力电容器范文第10篇

【关键词】电力电容器;无功补偿

由于经济的不断发展和用电负荷的增加,必然要求电网系统利用率的提高。但由于接入电网的用电设备绝大多数是电感性负荷,自然功率因素低,影响发电机的输出功率;降低有功功率的输出;影响变电、输电的供电能力;降低有功功率的容量;增加电力系统的电能损耗;增加输电线路的电压降等。因此,连接到电网中的大多数电器不仅需要有功功率,还需要一定的无功功率。无功,简单的说就是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。电机和变压器中的磁场靠无功电流维持,输电线中的电感也消耗无功,电抗器、荧光灯等所有感性电路全部需要一定的无功功率。为减少电力输送中的损耗,提高电力输送的容量和质量,必须进行无功功率的补偿。

目前,在110kV及以下的电网中,常安装电力电容器组来进行无功功率补偿,这是一种实用、经济的方法。而采用无功补偿,具有减少设计容量;减少投资;增加电网中有功功率的输送比例,降低线损,改善电压质量,稳定设备运行;可提高低压电网和用电设备的功率因素,降低电能损耗和节能;减少用户电费支出;可满足电力系统对无功补偿的检测要求,消除因为功率因素过低而产生的罚款等优点。

1.电力电容器的补偿原理

电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电容器上,能量在两种负荷间相互转换。这样,电网中的变压器和输电线路的负荷降低,从而输出有功能力增加。在输出一定有功功率的情况下,供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。因此,电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。当前,采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。

2.电力电容器补偿的特点

2.1优点

电力电容器无功补偿装置具有安装方便,安装地点增减方便;有功损耗小(仅为额定容量的0.4%左右);建设周期短;投资小;无旋转部件,运行维护简便;个别电容器组损坏,不影响整个电容器组运行等优点。

2.2缺点

电力电容器无功补偿装置的缺点有:只能进行有级调节,不能进行平滑调节;通风不良,一旦电容器运行温度高于70℃时,易发生膨胀爆炸;电压特性不好,对短路稳定性差,切除后有残余电荷;无功补偿精度低,易影响补偿效果;补偿电容器的运行管理困难及电容器安全运行的问题未受到重视等。

3.无功补偿方式

3.1高压分散补偿

高压分散补偿实际就是在单台变压器高压侧安装的,用以改善电源电压质量的无功补偿电容器。其主要用于城市高压配电中。

3.2高压集中补偿

高压集中补偿是指将电容器装于变电站或用户降压变电站10kV高压母线的补偿方式;电容器也可装设于用户总配电室低压母线,适用于负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量较大的场所,用户本身又有一定的高压负荷时,可减少对电力系统无功的消耗并起到一定的补偿作用。其优点是易于实行自动投切,可合理地提高用户的功率因素,利用率高,投资较少,便于维护,调节方便可避免过补,改善电压质量。但这种补偿方式的补偿经济效益较差。

3.3低压分散补偿

低压分散补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地安装在用电设备附近,以补偿安装部位前边的所有高低压线路和变压器的无功功率。其优点是用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,可减少配电网和变压器中的无功流动从而减少有功损耗;可减少线路的导线截面及变压器的容量,占位小。缺点是利用率低、投资大,对变速运行,正反向运行,点动、堵转、反接制动的电机则不适应。

3.4低压集中补偿

低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功符合而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到平滑的调节。低压补偿的优点:接线简单、运行维护工作量小,使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。

4.电容器补偿容量的计算

无功补偿容量宜按无功功率曲线或无功补偿计算方法确定,其计算公式如下:

QC=p(tg?1-tg?2)或是QC=pqc(1)

式中:Qc:补偿电容器容量;

P:负荷有功功率;

COS?1:补偿前负荷功率因数;

COS?2:补偿后负荷功率因数;

qc:无功功率补偿率,kvar/kw;

5.电力电容器的安全运行

5.1允许运行电流

正常运行时,电容器应在额定电流下运行,最大运行电流不得超过额定电流的1.3倍,三相电流差不超过5%。

5.2允许运行电压

电容器对电压十分敏感,因电容器的损耗与电压平方成正比,过电压会使电容器发热严重,电容器绝缘会加速老化,寿命缩短,甚至电击穿。因此,电容器装置应在额定电压下运行,一般不宜超过额定电压的1.05倍,最高运行电压不宜超过额定电压的1.1倍。当母线超过1.1倍额定电压时,须采取降温措施。

5.3谐波问题

由于电容器回路是一个LC电路,对于某些谐波容易产生谐振,易造成高次谐波,使电流增加和电压升高。且谐波的这种电流对电容器非常有害,极容易使电容器击穿引起相间短路。因此,当电容器在正常工作时,在必要时可在电容器上串联适当的感抗值的电抗器,以限制谐波电流。

5.4继电保护问题

继电保护主要由继电保护成套装置实现,目前国内几个知名电气厂家生产的继电保护装置技术都已经非常成熟,安全稳定、功能强大。继电保护装置可以有效的切除故障电容器,是保证电力系统安全稳定运行的重要手段。主要的电容器继电保护措施有:①三段式过流保护;②为防止系统稳态过压造成电容器损坏而设置的过电压保护;③为避免系统电源短暂停投引起电容器瞬时重合造成的过电压损坏而设置的低电压保护;④反映电容器组中电容器的内部击穿故障而配置的不平衡电压保护、不平衡电流保护或三相差电压保护。

5.5合闸问题

电容器组禁止带电重合闸。主要是因电容器放电需要一定时间,当电容器组的开关跳闸后,如果马上重合闸,电容器是来不及放电的,在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷,这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流,从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。所以,电容器组再次合闸时,必须在断路器断开3min之后才可进行。因此,电容器不允许装设自动重合闸装置,相反应装设无压释放自动跳闸装置。

一些终端变电站往往配置有备用电源自动投切装置,装置动作将故障电源切除,然后经过短暂延时投入备用电源,在这个过程中,如果电容器组有低压自投切功能,那么电容器组将在短时间内再次合上,这就会发生以上所说的故障。所以,安装有备用电源自动投切装置的系统与电容器组的投切问题,应值得充分的重视。

5.6允许运行温度

电容器正常工作时,其周围额定环境温度一般为40℃~-25℃;其内部介质的温度应低于65℃,最高不得超过70℃,否则会引起热击穿,或是引起鼓肚现象。电容器外壳的温度是在介质温度与环境温度之间,不应超过55℃。因此,应保持电容器室内通风良好,确保其运行温度不超过允许值。

5.7运行中的放电声问题

电容器在运行时,一般是没有声音的,但在某些情况下,其在运行时也会存在放电声的问题。如电容器的套管露天放置时间过长时,一旦雨水进入两层套管之间,加上电压后,就有可能产生放电声;当电容器内缺油时,易使其套管的下端露出油面,这时就有可能发出放电声;当电容器内部若有虚焊或脱焊,则会在油内闪络放电;当电容器的芯子与外壳接触不良时,会出现浮动电压,引起放电声。

一旦出现以上几种出现放电声状况,应针对每种情况做出处理,即其处理方法依次为:将电容器停运并放电后把外套管卸出,擦干重新装好;添加同种规格的电容器油;如放电声不止,应拆开修理;将电容器停运并放电后进行处理,使其芯子和外壳接触好。

5.8爆炸问题

电容器在运行过程中,如出现电容器内部元件击穿、电容器对外壳绝缘损坏、密封不良和漏油、鼓肚和内部游离、带电荷合闸或是温度过高、通风不良、运行电压过高、谐波分量过大、操作过电压等情况,都有可能引起电容器损坏爆炸。为预防电容器爆炸事故,正常情况下,可根据每组相电容器通过的电流量的大小,按1.5倍~2倍,配以快速熔断器,若电容被击穿,则快速熔断器会熔化而切断电源,保护电容器不会继续产生热量;在补偿柜上每相安装电流表,保证每相电流相差不超过±5%,若发现不平衡,立即退出运行,检查电容器;监视电容器的温升情况;加强对电容器组的巡检,避免出现电容器漏油、鼓肚现象,以防爆炸。

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