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電力電容器范文1
電力中電容器一直是電力系統中的核心組成部分，它在電力系統與電力設備中被廣泛的應用，而且在均壓、穩壓、降低線路系統損耗以及提高電力系統功率因數等方面有良好的表現性能，同時在工廠、居民區、市政設施、交通設施等電力系統的配電系統中都有著巨大的作用。另一方面，電容器又是非常容易受損，對安裝于維護有著較高要求的電力設備，其回路中若存在任何細微的非正常接觸，均可能激發高頻振蕩電弧，同時電力系統在運行過程中電流與電壓均會對電力電容器產生不同程度的影響，因而電力電容器的保護對于其自身功效和壽命的穩定乃至整個電力系統的正常運行有著十分重要的意義，關于電力電容器的保護技術，我們可從電流與電壓兩個方面切入進行分析。
1 電流保護
電容器組的電流保護主要包含了過電流保護和電流速斷保護兩個方面，裝設過電流保護的目的主要是保護電容器組的引線、套管的短路故障，也可作為電容器組內部故障的后備保護。過電流保護接在電容器組斷路器回路電流互感器二次側。通常非為速斷和過流兩段，速斷段的動作電流按在最小運行方式下引線相間短路，保護靈敏度大于2來整定。當電容器組引接母線、電流互感器、放電電壓互感器、串聯電抗器等回路發生相間短路，或者電容器組本身內部元件全部或者部分被擊穿形成相間短路時，電容器系統內部會產生很大的短路電流，為了防止此種情況對電力電容器造成不可逆轉性破壞，應該在系統內裝設速斷和過電流（定時限或者反時限）保護。
“電流速斷保護的動作電流按在最小運行方式下引線相間短路”，按保護靈敏度大于2 來整定，利用動作時帶有 0.1～0.2s 的延時來躲過電容器的充電涌流，進而對電力電容系統進行保護，其通常以在三相電容器端在最小運行方式下發生兩相短路時，保護具有足夠靈敏度來整定動作電流為標準。除速斷保護之外，電容器的過電流保護是速斷保護的后備，同時兼做電容器組的過負荷保護，其動作電流應該考慮以下三點：①電容器組的電容有±10%的偏差，使負荷電流增大；②電容器長期工作環境電流為額定電流的1.3倍；③合閘涌流沖擊下不發生誤動。另一方面，電容器過電流保護最好采用反時限特性，并與電容器的過電保護相配合，建議兩段電流保護均采用三相式接線以獲得較高的靈敏度。
2 低電壓保護
在電力電容器正常運行的過程中若發生突然斷電或者失去電壓，可能對電容器系統造成兩種不良后續反應，進而對電容器系統造成破壞。例如，當“電力系統斷電后供電恢復，電容器若未能及時切除，則可能造成變壓器帶電容器合閘，產生諧振過電壓，從而造成變壓器或者電容器的損壞”。除此之外，電路系統在停電后恢復供電的初期，變壓器還未完全帶負荷運行，母線電壓較高，這也可能引起電容器產生過電壓，所以從種種情況來看，電力電容器應該裝設低電壓保護。
一般情況下，電力電容器低電壓保護的動作電壓可以取值為Uop=（0.5～0.6）Un/nbv其中，Un 表示系統額定電壓，nbv表示電壓互感器變比。當 Uop 取值在 0.5Un/nb及以下時，互感器二次一相熔絲熔斷也不會使低電壓保護誤動作，為避免同級電壓出現短路時低電壓保護誤切電容機組，應以時限躲過。
3 過電壓保護
“過電壓保護是通過電壓繼電器來反映外部工頻電壓升高的，電壓繼電器可以接在放電線圈或放電用電壓互感器的二次側。在同一母線上同時接有幾組電容器時，電壓繼電器也可以接在母線電壓互感器二次側，幾組電容器共用一套過電壓保護”。對系統產生的過電壓，只考慮對稱過電壓，要求電容器的過電壓保護返回系數不低于 0.98。目前在我國的電力系統中已經廣泛采用微機保護技術，其返回系數基本都能符合這一要求。過電壓元件的整定范圍為 1.1～1.3倍額定電壓，同時動作時間應小于電容器允許的過電壓時間。按照我國國標的強制規范，容器工頻過電壓以及其相應的允許運行時間如表1所示。
4 不平衡保護技術
在一組電容器中，由于故障切除或者一部分電容器發生短路后，剩余的電容器承受的電壓大小和電容器組的接線方式、每組并聯的臺數、串聯的段數等因素有關。內過電壓保護的接線方式很多，磚石內過電壓保護的目的是防止電容器組中因個別電容器故障切除后，健全電容器上的電壓查過額定電壓的1.1倍，如不及時處理這一情況并斷開電容器組，就會造成其他電容器的損壞，對系統產生進一步的危害。
在一組電容器的各串聯段上裝設電壓互感器，可以監視電容器兩端出現的工頻過電壓，但這通常需要多臺電壓互感器和電壓繼電器，使過電壓保護系統趨于復雜，且成本升高，因而在實際中通常采用不平衡保護技術代替。這一技術的原理是檢測一組電容器中正常部分與受損部分之間在電流和電壓等指標方面的差異，將這種差異作為保護的動作量，其數值大于整定值時，保護動作自動切除故障電容器組。
電容器組的接線方式不同，構成不平衡保護的方式也不相同，其中主要有零序電流保護、零序電壓保護和差壓保護。在線路正常運行情況下或者接地系統無故障時，三相電流或電壓的向量和為零或者只有很小的不平衡電流；而當線路運行不正?；蛘呓拥叵到y發生故障時，零序電流和零序電壓二次回路將出現較大電流和電壓，使保護裝置動作并發出信號或切除故障回路。
目前在城市電路系統或者主網變電站中，大部分采用的不平衡電壓保護，是將電容器組的三相電壓互感器二次頭尾相接（A 相非極性端連接B相極性端，B相非極性端連接C相極性端），并從A相極性端和C相非極性端引出二次線形成差電壓回路，將此電壓接入保護裝置來判別，使之動作并發出信號或者切除故障回路。
不平衡保護技術的要點包括了八個方面：①與熔斷器保護相配合，這樣可以保證在整組電容器切除之前故障電容器便已被檢出并切除，保證電容器系統的正常運行；②不平衡保護技術應具備相當的靈敏度，當由于單臺電容器的切除引起剩余電容器的過電壓低于5%時，應發出信號，而過電壓超過額定電壓1.1 倍時，則應跳閘和閉鎖。③不平衡保護的動作延時要較短，以便減小由于電容器內部燃弧型故障造成的損壞，防止剩余電容器的過電壓時間超過允許的限度。該延時應該足夠短，以防止在單相或者斷相故障時不平衡保護中的電流互感器或電壓互感器以及保護繼電器等設備受到過電壓的損害。④不平衡保護的動作時間要選擇恰當，防止在出現涌流、外電路發生接地故障、雷擊、臨近設備的投切、斷路器三相合閘不同步等情況下出現的短時間不平衡，造成不平衡保護誤動作，一般情況下，電容器組的不平衡保護可以采用0.5s 的延時。⑤不平衡保護回路應該加設諧波濾過器，限制諧波電壓的影響，而對于電容器組中性點可能出現的暫態過電壓也應該采取保護措施。⑥不平衡保護應具有閉鎖功能，動作跳閘的同時，應閉鎖電容器組的自動投入，防止將故障的電容器組再次投入使用。⑦不平衡保護的動作值應大于由于系統和電容器公差引起的固有不平衡。⑧所有中性點不平衡檢測接線，都應檢測三相電壓和電流的不平衡，以保證在每相中失去相同數量的電容器產生的過電壓都能檢測出來，此外，由于不平衡檢測不能反應高壓系統產生的過電壓，因而不平衡保護系統必須要能承受系統高過電壓。
5 結語
電力電容器作為現代電力系統的重要組成部分，雖然目前我國的電容保護技術還落后于西方發達國家，但只要我們積極探索與創新，以電流和電壓保護為兩個基準出發點，以不平衡保護等新技術作為引導，相信電力電容器的保護技術一定可以邁上更高的發展平臺。
【參考文獻】
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[2]涂全波.現代線路保護實踐教程[M].成都電子科技大學出版社，2003.
電力電容器范文2
關鍵詞：電力系統 電力電容器 安裝維護
中圖分類號： F407 文獻標識碼： A 文章編號：
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、電力系統安裝電力電容器原因
電力系統中，電動機及其他有線圈的設備用的很多，這類設備除從線路中取得一部分電流作功外，還要從線路上消耗一部分不作功的電感電流，這就使得線路上的電流要額外的加大一些。功率因數就是衡量這一部分不作功的電感電流的，當電感電流為零時，功率因數等于1；當電感電流所占比例逐漸增大時，功率因數逐漸下降。顯然，功率因數越低，線路額外負擔越大，發電機、電力變壓器及配電裝置的額外負擔也較大，這除了降低線路及電力設備的利用率外，還會增加線路上的功率損耗、增大電壓損失、降低供電質量。為此應當提高功率因數。提高功率因數最方便的方法是并聯電容器，產生電容電流抵消電感電流，將不作功的所謂無功電流減小到一定的范圍以內，補償電力系統感性負荷無功功率,以提高功率因數,改善電壓質量,降低線路損耗。安裝電力電容器組來進行無功功率補償,這是一種實用、經濟的方法。而采用無功補償,具有減少設計容量;減少投資;增加電網中有功功率的輸送比例,降低線損,改善電壓質量,穩定設備運行;可提高低壓電網和用電設備的功率因素,降低電能損耗和節能;減少用戶電費支出;可滿足電力系統對無功補償的檢測要求,消除因為功率因素過低而產生的被處罰等優點。
二、電容補償裝置安裝
1、電容補償裝置安裝地點的選擇，電容器室技術要求的確定及整個補償裝置安裝質量的優劣，對安全運行與使用壽命影響很大，因其絕緣介質為液體，要求安裝地點無腐蝕氣體，保持良好通風的地點，相對濕度不大于80%，溫度不低于-35度，無爆炸或易燃的危險。
2、額定電壓在1千伏以上應單獨設置電容器室，1千伏以下的電容器可設置在低壓室內，補償用電力電容器或者安裝在高壓邊，或者安裝在低壓邊；可集中安裝，也可以分散安裝。從效果來說，低壓補償比高壓補償好，分散補償比集中補償好；從安裝成本及管理來說，高壓補償比低壓補償好，集中補償比分散補償好。低壓集中補償是指將低壓電容器通過低壓開關接在配電變壓器低壓母線側,以無功補償投切裝置作為控制保護裝置,根據低壓母線上的無功符合而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進行,做不到平滑的調節。低壓補償的優點:接線簡單、運行維護工作量小,使無功就地平衡,從而提高配變利用率,降低網損,具有較高的經濟性,是目前無功補償中常用的手段之一。
3、電容器也可裝設于用戶總配電室低壓母線,適用于負荷較集中、離配電母線較近、補償容量較大的場所,用戶本身又有一定的高壓負荷時,可減少對電力系統無功的消耗并起到一定的補償作用。其優點是易于實行自動投切,可合理地提高用戶的功率因素,利用率高,投資較少,便于維護,調節方便可避免過補,改善電壓質量。
4、電容器室應符合防火要求，不用易燃材料，耐火等級不應低于二級。油量300kg以上的高壓電容器應安裝在獨立防爆室內，油量300kg以下高低壓電容器根據油量多少安裝在有防爆墻的間隔內或有隔板的間隔內。
5、高壓電容器組和總容量30kvar及以上的低壓電容器組，每相應裝電流表，總容量60kvar及以上的低壓電容器組，每相應裝電壓表，電容器外殼和鋼架均采取接地。
三、電容器投退
1、根據線路上功率因數的高低和電壓的高低投入或退出，當功率因數低于0.9、電壓偏低時應投入電容器組，當功率因數趨近于1且有超前趨勢、電壓偏高時應退出電容器組。
2、發生故障時，電容器組應緊急退出運行，如：外殼變形嚴重或爆炸、起火冒煙，有放電點，異常噪音大，連接部位嚴重過熱溶化等。
3、正常情況下全站停電操作時，先斷電容器的開關，后斷各路出線的開關，送電時先合各路出線的開關，后合電容器的開關，
4、全站事故停電后，先斷開電容器的開關。
5、電容器斷路器跳閘后不應立即送電、保險熔斷，應查明原因處理完畢后送電，并監視運行。
6、無論高、低壓電容器，不準帶有電荷合閘，因為如果合閘瞬間電壓極性正好和電容器上殘留電荷的極性相反，那么兩電壓相加將在回路上產生很大的沖擊電流，易引起爆炸。所以為防止產生大電流沖擊造成事故，重新合閘以前至少放電三分鐘。
7、檢修電容器時，斷開電源后，本身有放電裝置的，檢修工作人員工作前，應該人工放電。確保安全。
四、電力電容器運行及監護
1、電容器的正常運行狀態是指在額定條件下，在額定參數允許的范圍內，電容器能連續運行，且無任何異?，F象。
2、并聯電容器裝置應在額定電壓下運行，一般不宜超過額定電壓的1.05倍，最高運行電壓不用超過額定電壓的1.1倍。母線超過1.1倍額定電壓時，電容器應停用。
3、正常運行的電容器應在額定電流下運行，最大運行電流不得超過額定電流的1.3倍，三相電流差不超過5%
4、電容器正常運行時，其周圍額定環境溫度為＋40℃～－25℃，電容器周圍的環境溫度不可太高，也不可太低。如果環境溫度太高，電容器工作時所產生的熱量就散不出去；而如果環境溫度太低，電容器內的油就可能會凍結，容易電擊穿。電容器工作時，其內部介質的溫度應低于65℃，最高不得超過70℃，否則會引起熱擊穿，或是引起鼓肚現象。電容器的工作環境溫度一般以40℃為上限，電容器外殼的溫度是在介質溫度與環境溫度之間，一般為50～60℃。如果室溫上升到40℃以上，這時候就應采取通風降溫措施，現在很多大型工廠有安裝空調進行降溫，否則應立即切除電容器。
五、電容器保護
1、電容器裝置內部或引出線路短路，根據容量采用熔斷器保護。
2、內部未裝熔絲高壓10KV電力電容器應按臺裝熔絲保護，其熔斷電流按電容器額定電流的1.5-2倍選擇，高壓電容器宜采用平衡電流保護或瞬動的過電流保護。
3、低壓采用熔斷器保護，單臺按電容器額定電流的1.5-2.5倍選擇熔斷器額定電流，多臺按電容器額定電流之和的1.3-1.8倍選擇熔斷器額定電流。
4、高壓電容器組總容量300kvar以上時，應采用真空斷路器或其他斷路器保護和控制。
5、低壓電容器組總容量不超過100kvar時，可用交流接觸器、刀開關、熔斷器或刀熔開關保護和控制，總容量100kvar以上時，應采用低壓斷路器保護和控制。
六、電容器故障判斷及處理
1、電容器輕微滲油時，將此處打磨除銹、補焊刷漆修復，嚴重應更換。
2、由于套管臟污或本身缺陷造成閃絡放電，應停電清掃，套管本身損壞要更換。
3、電容器內部異常聲響嚴重時，立即停電更換合格電容器。
4、當電容器熔絲熔斷，查明原因，更換相應熔絲后投運。
5、如發生電容器爆炸事故，將會造成巨大損失，因此要加強對電容器定期清掃、巡檢，注意使電壓、電流和環境溫度不得超過廠家規定范圍，發現故障及時處理。
從以上可以看出，電力電容器具有無功補償原理簡單、安裝方便、投資小,有功損耗小,運行維護簡便、安全可靠等優點。因此,在當前,隨著電力負荷的增加,要想提高電網系統的利用率,無功補償技術是提高電網供電能力、減少電壓損失和降低網損的一種有效措施，通過采用補償電容器進行合理的補償,是能夠提高供電質量并取得明顯的經濟效益的。
參考文獻：
青島勞動局編《電工安全作業技術》
電力電容器范文3
1概述
20世紀60年代后期，隨著聚丙烯電工薄膜的出現，電力電容器很快地從全紙介質經過紙膜復合介質向全膜介質發展，產生了全膜電力電容器。歐美發達國家在20世紀80年代初就已經實現了全膜化，而當時我國才開始進行全膜電容器研究。20世紀80年代中后期，我國的主要電容器生產企業（桂林電力電容器廠、西安電力電容器廠、上海電機廠電容器分廠）分別從美國通用電氣公司（GE）、愛迪生公司和西屋公司引進了全膜電容器制造技術和關鍵設備，經過消化吸收和改進，我國在20世紀90年代中期也實現了全膜化。全膜電容器具有以下優點：
①擊穿場強高（平均值達240MV／m），局部放電電壓高，絕緣裕度大；
②介質損耗低（平均水平為0．03％），消耗有功少，發熱少，節能，而且運行溫升低，產品壽命長；
③比特性好（平均為0．2kg／kvar），重量輕，體積小；④運行安全可靠。由于薄膜一旦擊穿，擊穿點可靠短路，避免發生由于紙介質擊穿碳化造成擊穿點接觸不良而反復放電造成電容器爆裂的嚴重故障。由于全膜電容器的顯著特點，因此，一出現就得到了的推廣應用，產品也得到了不斷的發展。目前，先進國家的全膜電容器的設計場強已達到了80MV／m，比特性已達到了0．1kg／kvar。我國的制造企業也正在努力研究、提高全膜電容器的技術水平。本文就主要影響全膜電容器技術水平的三個主要因素，介質材料、結構、工藝進行簡要分析。
2介質材料
全膜電容器的固體介質材料是聚丙烯薄膜，液體介質材料是芳香烴類的混合油，目前大多數企業使用芐基甲苯、苯基乙苯基乙烷，也有少數企業用二芳基乙烷。
2．1聚丙烯薄膜
聚丙烯薄膜最早由GE公司在20世紀70年代初應用在電容器上，而且GE公司首創了電力電容器用聚丙烯薄膜生產技術（管膜法）。此后，西歐出現了平膜法生產技術。目前，我國引進了10多條管膜法和平膜法生產線，可以生產粗化膜（單面粗化和雙面粗化）和光膜（主要用于自愈式電容器），薄膜厚度最小可達4μm，全膜電容器所用的膜厚通常在10μm以上。經過20多年的發展，國產的聚丙烯薄膜性能與先進國家的已經處于同一水平上，無論是電性能、機械性能還是工藝性能都基本接近，有的性能甚至超過先進國家的水平。以國內電容器生產企業常用的15μm厚的粗化膜為例，國產膜與進口膜性能比較列于表1。
隨著全膜電容器技術水平的提高，厚度薄的聚丙烯薄膜的應用越來越大，例如12μm及以下的薄膜將占主導地位。厚度減少后，薄膜制造廠的質量控制難度將會增大，當然薄膜的性能穩定性也會受影響。從國家標準GB／T12802－1996《電容器用聚丙烯薄膜》的規定中可見，12μm膜的（元件法）直流介電強度中值比15μm的低20MV／m（6％），10μm膜的的比15μm膜的低30MV／m（10％）。更主要的是薄膜越薄，電弱點越多，接GB／T12802－1996的規定，12μm以上的薄膜電弱點≤0．5個／m2，而10μm的≤0．6個／m2。如果按2m2／kvar計算，則一臺200kvar電容器可能會有多達200個的電弱點，即200個絕緣缺陷。對于高場強電容器，由于運行的場強提高了，選用更薄的薄膜，電容器的損壞幾率也會提高。因此，聚丙烯薄膜的性能必須得到提高以后才能應用到更高電場強度（60MV／m以上）的全膜電容器。實際上，某些廠家薄膜的性能指標，比如介電強度和電弱點遠高于國標要求值，只是在質量穩定性上需加強控制，即可滿足高場強電容器的要求。
從試驗的統計得出，降低粗糙度可有效提高薄膜的電氣強度，減少電弱點。隨著電容器生產工藝的提高和液體介質的發展，浸漬問題已經得到解決。因此，為了提高薄膜的介電強度和減少電弱點，應該使用單面粗化膜或粗糙度更小的薄膜生產高場強全膜電容器。即薄膜制造企業今后應重點控制介電強度和電弱點這兩個指標。
2．2液體介質液體介質應滲透到電容器固體介質內的所有空隙，消除產品內的殘存氣體，提高產品局放性能。因此，對液體介質的基本要求有三個方面：①介電強度高，一般要求達到60kV／2．5mm以上；②析氣性好，能夠溶解和吸收更多氣體；③粘度低，能夠充分浸漬和滲透聚丙烯薄膜。
目前普遍使用的芐基甲苯、苯基乙苯基乙烷和二芳基乙烷都能滿足以上要求，只是二芳基乙烷的粘度較高，低溫性能稍差。
如果用于生產高場強電容器時，液體介質中還必須加入添加劑，以提高液體介質的抗老化性能。
3結構
全膜電容器主要有兩種基本結構，一種是隱箔式結構（也叫引線片式結構，如圖1a），另一種是凸箔式結構（如圖1b）。
為了改善電極的邊緣電場畸變，非凸出的鋁箔電極邊緣通常進行折邊處理，尤其在凸箔式結構中普遍采用。由于隱箔式結構需要引線片引出電極，存在接觸電阻和尖角，而且不適宜進行折邊處理，因此，隨著場強的提高，已逐漸淘汰，現基本采用凸箔式帶折邊的結構。
固體介質通常由兩層或三層粗化的聚丙烯薄膜組成。介質的厚度對電極邊緣的電場畸變有影響，因此在選擇時要注意。
電極邊緣的電場強度Ee可按下式計算：式中：εm—固體介質相對介電常數；εy—液體介質相對介電常數；d—電極間距離；δ—鋁箔電極厚度；E—均勻處的電場強度從（1）式中可見，鋁箔折邊，相當于使δ增加一倍，因此，使邊緣電場下降到折邊前的（30%左右）。相反，如果選用較厚的聚丙烯薄膜或選用三層聚丙烯薄膜時，會使電極間的距離d增大，從而使邊緣電場畸變加劇，不利于產品運行。
實際應用中，有的企業為了減少產品的串聯數，提高了元件電壓，在基本保持電場強度（E）不變的情況下，選擇了較厚的薄膜或選擇三層膜結構。理論和試驗數據表明，這種結構的局部放電性能最差，實際的運行損壞情況也證明了這一點。另外，有的企業為了降低薄膜弱點重合的概率，選擇三層膜結構；從理論上分析，三層膜結構確實可以減少弱點重合的概率，但三層膜結構勢必要使用厚度更薄的薄膜，薄膜的性能（介電強度、電弱點）將會影響其效果，甚至適得其反。三層膜結構即使可以減少弱點重合概率，實際應用中還有一個因素必須考慮。在產品進行出廠耐壓試驗時，極間施加2．15Un的試驗電壓，如果三層膜中的一層存在電弱點時，所有電壓加在另外兩層膜上，以等厚的三層膜設計場強為55MV／m分析，其試驗耐受場強由118MV／m只上升到177MV／m，而薄膜浸油后的擊穿場強通常在200MV／m以上，即此臺電容器有可能通過出廠試驗而將隱患帶到電網中。兩膜結構時，若其中一層存在電弱點時，其試驗耐受場強將上升到236MV／m，即出廠試驗時就可將有弱點的產品挑出，而保證出廠產品的質量。實際應用中，三層膜結構的產品出廠合格率確實高于兩膜結構，但其早期損壞率也高于兩膜結構的產品。超級秘書網
無論是兩層膜結構還是三層膜結構，最好選擇厚度相同的薄膜。
4工藝
電力電容器制造包括四個方面的工藝：機加工工藝；元件卷制工藝；真空浸漬工藝和油處理工藝。其中后三者為電力電容器的專業工藝。機加工工藝只影響產品外觀質量，油處理工藝影響液體介質的性能和質量。下面重點分析元件卷制工藝和真空浸漬工藝。
4．1元件卷制工藝元件卷制是在凈化間內，利用卷制機，將固體介質材料（聚丙烯薄膜）和電極材料（鋁箔）卷制成為元件的過程。
在元件卷制工藝中，潔凈度單位空間中懸浮的塵埃的顆粒是影響產品質量的最主要因素，尤其對全膜電容器而言，由于薄膜具有靜電吸附的作用，很容易吸附環境中的塵埃。如果吸附的是導電性顆粒，會使極間電場畸變或產生浮動電位從而使介質擊穿；如果吸附的是非導電性顆粒，顆粒在電場作用下會首先擊穿從而使介質也擊穿。
4．2真空浸漬工藝真空浸漬是利用加熱抽真空的方法將電容器內的水份和氣體排除后，注入合格的液體介質的過程。
真空浸漬工藝要解決兩個關鍵問題，一是如何盡可能地排除水份和氣體；二是如何使液體介質能夠充分滲透產品內的所有空隙。
根據真空理論，真空度越高，氣體的排除越徹底。但是，即使把真空度提高到1．33×10－1Pa，空隙的氣體分子密度仍高達3．2×1016個／m3，如果進一步提高到1．33×10－4Pa，氣體密度仍達到3．2×1013個／m3。再加上真空罐內表面和產品表面的吸附氣體，想通過抽真空的辦法徹底排除氣體和水份是不可能的，也是不經濟的，實際生產中，真空度最高只到1．33×10－1Pa。通過兩種途徑解決這個問題，一是利用液體介質的溶氣能力將殘存的氣體溶解；二是在注入液體介質的同時，繼續抽真空。隨著全膜電容器的電場強度的提高，必須采用邊注油邊抽真空的方法。
前面已經分析過，薄膜之間具有靜電吸附作用，要使液體介質充分滲透到薄膜之間確實很困難，但是壓力浸漬工藝的應用有效地解決了浸漬問題。目前，實際應用中的壓力浸漬工藝有兩種方式；一種是油位差壓力浸漬；另一種是利用外力的壓力浸漬。油位差壓力浸漬如圖2所示。其高度差通常只有3m左右，因此壓力只有0．3MPa左右，而且頂上的儲油罐必須破空。油位差壓力浸漬工藝時間較長。
利用外力的壓力浸漬如圖3所示。其壓力可任意調節，可利用強壓力進行浸漬，而且不需破空，油路處于密封狀態。由于利用了強壓力，因此浸漬徹底，而且工藝時間較短。如果壓力浸漬工藝效果能進一步提高，則對聚丙烯薄膜的粗化要求可以降低，進而使薄膜的性能提高，提高產品可靠性。
5結論
全膜電容器的技術水平的提高，必須重點研究解決以下四個方面的問題：
①聚丙烯薄膜的性能必須提高，尤其是厚度規格小的薄膜，隨著電場強度的提高，薄膜的介電強度和電弱點尤其重要；
②電容器結構的選擇必須綜合考慮材料的性能和工藝水平；
電力電容器范文4
【關鍵詞】電力變電站；電容器組；設計分析；安裝布置
隨著我國電力事業的發展，我國電網規模在逐步擴大，供電公司其變電站的電容器發生故障也越來越多。在電力工程設計時電容器組的安全運行是設計師考慮的重點。近年來，科技發展使得電容器及其同路配套設備質量有很大程度提高，這都為并聯電容器裝置發生故障幾率大大降低，但實際情況并非如此。因為并聯電容器裝置是一個整體系統，系統中的所有元件都安裝正確并不能保證電容器沒有問題。本人由工作經驗得知，接線方式、保護方式和安裝方式是并聯電容器裝置運行中出現最多的問題。本文將對上述問題進行分析討論并提出工程設計時應注意的問題。
1 并聯電容器裝置設計技術原則
在對電容器組出現的大量故障分析表明，電容器裝置設計上存在技術缺陷是導致電容器發生故障的主要原因，以下對電容器裝置接線和保護問題進行了探究。
1.1 電容器組接線
由于三角形接線在技術上存在不安全因素，運行中又發生了大量的電容器爆裂起火事故，早在1985年頒布執行的部頒標準《并聯電容器裝置設計技術規程》規定采用星形接線取代了三角形接線。由于現階段電容器組的電壓等級為65 kV及以下，屬于中性點不接地系統，所以，電容器組的中性點也不接地。星形接線又有單星形和雙星形之分。根據電壓等級和電容器組容量選用。
1.2電容器和電容器組保護
1.2.1單臺電容器保護
電容器保護的任務是在單臺電容器內部元件發生擊穿，其健全元件過電壓在安全值范圍之內，吸收能量不足以引起外殼爆裂前動作，切除故障元件、停運有故障元件的電容器或有故障電容器的電容器組。保護方式有內熔絲、外熔斷器和繼電保護3種方式。電容器內部元件擊穿時，內熔絲動作隔離故障元件，多個元件被隔離后健全元件或單臺電容器過電壓時，不平衡保護動作于跳閘；外熔斷器動作可切除有內部元件故障的電容器：繼電保護動作可切除有電容器內部故障的電容器組。電容器組都是由多臺電容器組合而成，每臺電容器又是由很多電容器元件并聯與串聯后組合構成，運行中個別電容器內部元件擊穿損壞是常有的事，運行中允許電容器個別元件損壞（內熔絲電容器）或一臺電容器損壞，但不應影響電容器組的安全運行，更不能使故障擴大造成電容器爆裂著火等惡性事故。所以，必須設置安全可靠的單臺電容器內部故障保護。
1.2.2電容器組保護
當電容器組中某個單臺電容器發生元件擊穿故障，或電容器缺臺運行，引起正常電容器過電壓達到1.1倍，這時繼電保護應動作，停運整組電容器。保護的基本原理是利用電容器組內部相關的兩部分之間的電容量之差，形成電流差或電壓差構成保護.故稱為不平衡保護，可分為：不平衡電流保護和不平衡電壓保護，所有電容器組均應裝設不平衡保護，根據電容器組的接線方式，可以有不同的選擇.這是電容器保護的重要原則，必須遵循。不平衡保護通常為電容器組短路故障和危及電容器的異常狀態提供主保護。不平衡保護最重要的作用是在故障擴展前將電容器組立即退出運行。
2 設備選擇的有關問題
并聯電容器裝置的設備選擇涉及很多問題，如：斷路器、操作過電壓保護用避雷器、放電線圈、串聯電抗器、電容器和外熔斷器等。本文不準備逐一介紹，以下僅對電容器、過電壓阻尼裝置和串聯電抗器的電抗率予以說明。
2.1 電容器
電容器選型也涉及諸多問題：介質、絕緣油、套管、元件的并聯和串聯、內熔絲和內放電電阻等。本文不去一一闡述，僅說明幾個相關問題。
（1）單臺容量選擇。由于電容器生產的發展，廠家的產品容量，很多已超出了產品標準規定的優選容量系列。原則上說，只要能滿足電容器組的容量組合需要和滿足安全運行條件，單臺容量可以不作限制。但是，從一個地區（或一個單位）準備電容備品考慮，備品型式愈少愈好。同時，要考慮單臺電容器容量與電容器組容量相適應，如10 kV電容器組，容量3 000 kvar，假設選用500 kvar的單臺電容器每相2臺組成電容器組，則單臺容量偏大；但是，如果采用單臺容量50 kvar的電容器，每相將會有20臺并聯，則單臺容量偏小，臺數太多，運行維護麻煩上述2種容量組合都欠妥。如果采用單臺容量100 kvar的電容器，可以采用外熔斷器保護，同時可以滿足缺臺運行條件，對110 kV變電站是比較好的配置；當然，還可以采用334 kvar帶內熔絲的電容器或3相集合式電容器。
（2）內熔絲電容器。工程中采用內熔絲電容器愈來愈多，這種電容器的優點何在？內熔絲反應于1個電容元件擊穿而動作，外熔斷器反應于2個以上內部元件串聯段擊穿而動作；外熔斷器動作分散性大、安裝要求高、易受氣候影響而誤動或拒動；內熔絲無安裝要求，不受氣候影響，動作一致性好；內熔絲動作幾乎可以實現4無過渡過程”開斷，外熔斷器在電容器內部1個串聯元件段擊穿時將長期不動作；內熔絲動作特性按限流熔斷器設計，可以實現“無重擊穿”開斷，外熔斷器屬噴逐式熔斷器，無論是滅弧機理，還是滅弧介質都不如內熔絲理想，容易發生“重擊穿”，造成電容器損壞；內熔絲有“自愈式”保護，延長電容器使用壽命，內熔絲動作后，故障被隔離在1個元件范圍內.引起的相電壓和相電流變化極其微小.單臺電容器容量變化約1%，不影響繼續使用。外熔斷群動作后，單臺電容器故障仍然存在，無法繼續使用，壽命終結；內熔絲對裝置來說不占空間、免安裝免維護。應當注意。內熔絲電容器優點雖然很多，并不是所有電容器都可以裝設內熔絲（前面已說明）。
（3）套管安裝。電容器接線端子與瓷套管之間、瓷套管與箱蓋之間的連接方式有2種：焊接和輥壓式密封連接。后者強度高，漏油率低，優于前者，產品訂貨時應提出要求。
2.2過電壓阻尼裝置
無功補償專業技術人員，研究了各種抑制電容器組操作過電壓的方法，過電壓阻尼裝置已經在工程中應用，并獲得了很好的效果。在串聯電抗器旁并聯過電壓阻尼裝置（主要由電阻器和真空間隙串聯造成），當電容器組操作時，作用在串聯電抗器上的電壓可使真空間隙擊穿放電，將與其串聯的電阻器接入回路，電阻器可消耗電磁振蕩能量，阻尼回路的過渡過程，抑制電容器組的過電壓和過電流。在過渡過程結束后，串聯電抗器恢復穩態電壓，真空間隙可靠滅弧，將電阻器從回路中斷開，避免了功率損耗。采用過電壓阻尼裝置，可降低操作過電壓的陡度和幅值（合閘過電壓一般不超過1.5倍，重擊穿過電壓一般不超過2.2倍），縮短操作渡過程，一般僅維持10～20ms，不再重擊穿。
2.3電抗率
根據最近的調查，在500 kV變電站中35 kV電容器組的電抗率有3種：5%、6%、12%；66 kV電容器組的電抗率只有6%一種。330 kV變電站與500 kV變電站類似。220 kV和110 kV變電站中的電容器組的電抗率比較多，有0.5%、1%、4.5%、5%、6%、12%、13%等多種。電抗率與單臺電容器的額定電壓相關，電抗率選取主要考慮串聯電抗器的作用：當電網背景諧波很小，串聯電抗器僅用于限制合閘涌流時，宜取0.1%～1%。用于抑制諧波，分為下列2種情況：當并聯電容器裝置接人電網處的背景諧波為5次及以上時，宜取4.5%～5%；當背景諧波為3次及以上時，宜取12%，在同一個變電站里，亦可采用4.5%～6%與12%2種電擾率混裝方式（見GB 50227--1995標準第5.5.2.2條款）。
3 電容器組布置
3.1電容器組布置
在電容器組的布置上，要滿足配電裝置的布置要求，盡量使電容器組距離重要設備遠一點，防止發生電容器爆裂起火事故時擴大影響范圍。為了給運行維護創造良好條件，需特別注意。電容器臥式安裝的框架相互之間的距離，應滿足更換故障電容器時，從架子上向一側取出電容器需要的最小距離。電容器臥式安裝可以降低裝置的高度，但為了滿足上述要求，占地面積可能需要增大。
4 結束語
保證并聯電容器裝置安全運行是工程設計的首要任務，除了應選擇質量好的電容器產品和性能好的配套設備，還必須注意無功補償技術的最新發展，以便在工程設計時確定正確合理的技術原則。特別應該注意的是接線方式和保護方式的適用條件、設備選擇時應注意內熔絲電容器和外熔斷器的適用條件、電容器安裝與布置首先應滿足安全要求，其次要有利于運行維護。
參考文獻：
[1]呂文杰.高壓并聯電容器組單雙星形接線方式選擇[期刊論文]-四川電力技術2007，30（1）
[2]馬晉輝 高壓并聯電容器組保護的分析及參數計算[期刊論文]-電氣應用2007，26（10）
[3]許志紅.巢志洲.張培銘.陳麗安.用于控制電容器組投切的新型智能交流接觸器[期刊論文]-低壓電器2006（1）
電力電容器范文5
【關鍵詞】積木式產品；電容器；緊湊型；疊放結構
1. 前言
積極響應國網公司節約資源，綠化工業環境號召，開發緊湊結構、大容量、積木式產品。最大程度減少制造材料消耗，從設計源頭清除產品運行噪音，選用性能穩定的無污染材料加工生產，適應現代電網智能化要求。改善電網功率因數，提高供電電壓質量，減少線路損耗和濾除對電網有害的諧波。
2. 內容
積木式電力電容器是一種使用在35KV及以上電壓等級網路中的
高電壓電容器。研制積木式電力電容器，目標是開發一種便于安裝維護、檢修簡單，低噪音的高電壓大容量的并聯電容器。
（1）單臺：積木式電容器模塊按全密封產品無熔絲結構，降低芯子內部發熱；利用大元件減少元件質量分散的幾率和操作的隨意性；內部單元不帶鐵殼，絕緣之間采用瓦楞板，利于熱量散發；采用三膜結構降低薄膜上出現薄弱點重合的機會，延長了產品使用時限（圖1）。
（2）疊放：積木式電力電容器解決和避免集合式和散裝產品的維護和返修問題。該裝置由一個或一個以上的高壓電力電容器模塊通過一定的串并關系組合而成，電容器模塊之間及電容器組之間可以通過母排實現電氣連接。其不但可以實現現場的快速安裝，還可方便的根據補償裝置的容量要求實現擴容或減容，以達到方便高效的目的（圖2）。
（3）成套：模塊積木式疊放結構、無需塔架及大量裝配工作。運行可靠，可以實現現場的快速安裝，還可方便的根據補償裝置的容量要求實現擴容或減容，方便高效。解決和避免集合式和散裝產品的維護和返修問題（圖3）。
圖3 積木式電容器組成套裝置圖
3. 結語
從“十二五”規劃出發，未來五年電氣設備行業投資將是我國特高壓電網和智能化發展的重要階段。積木式電力電容器的開發適合高電壓、緊湊型、模塊化、組合化型式發展，是一種適合國家電網規劃的電力補償裝置。
參考文獻
[1] GB50227-2008，并聯電容器裝置設計規范.
電力電容器范文6
【關鍵詞】箱式變電站；功率因數；智能電容器
Intelligent integrated power capacitor in compact substations of application
JIANG Zhi－feng
(Jiangxi Han,s Power Technology Co Ltd. Jiangxi Nanchang 330096)
【Abstract】Introduce intelligent integrated power capacitors characteristics, in compact substations reactive application advantages of application and promotion.
【Key words】Compact substations;Power factor;Intelligent capacitor
0.引言
由于結構緊湊、占地少、外形美觀等原因，箱式變電站已成為當今節能、環保、高效的一種新型配電裝置。箱式變電站中的無功補償裝置是維護系統穩定、保證電能質量和安全運行必不可少的。然而傳統的由智能控制器、熔絲、復合開關或機械式接觸器、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等元件組成的成套自動無功補償裝置達不到電力部門要求的0.9以上的標準。存在可靠性低、過補償、不易維護、投切涌流大、體積大、功耗大、使用壽命短等弊端。隨著微電子技術、數字控制技術、通信與網絡技術的高速發展和廣泛應用，智能電器得到了長足的發展。從而使具有補償效果更好、功耗更低、體積更小、節能、高效、使用靈活、維護更方便、使用壽命更長及可靠性更高的智能型、集成式電力電容器在箱式變電站（以下簡稱箱變）中得以推廣應用，適應了智能電網對無功補償的更高要求。
1.智能集成電力電容器在箱變中應用的優勢
1.1高度集成小型化滿足箱變結構緊湊的要求
由圖1、圖2可以直觀看到智能集成電力電容器與傳統無功補償設備的比較。智能集成電力電容器高度集成、結構緊湊、重量輕，與同容量的傳統補償設備相比占有空間不到減少50%。在箱變中，同樣大小的空間，可以布置兩倍原傳統無功補償容量，大大提高了箱變的無功補償容量。對于630kVA以上箱變，采用智能集成電力電容器組柜，只需一個柜就可以滿足補償要求，可以減少一個柜體空間，大大節省箱變空間。
圖1 原理圖
圖2 實物圖
1.2可靠節能高效提高了箱變的電能質量
由于箱變空間小、較密閉、散熱條件差，傳統無功補償設備接觸器投切開關產生熱量大，電容器運行條件差，易引起熱繼電器誤動作。智能集成電力電容器采用智能過零投切開關電路，實現等電壓投入，零電流切除，投切無涌流沖擊，無操作過電壓、無電弧重燃，大大提高了設備的耐電壓，徹底解決了傳統模式中接觸器、電容器經常損壞的難題。電流沖擊小，減少了傳統無功補償設備80%的能耗。電容器內部配有溫度傳感器，能夠反映電容器過電流，過諧波，漏電流過大和環境溫度過高等情況下導致電容器內部發熱，實現過溫度保護，超過設定溫度后自動切除電容器，退出運行，到達保護設備的目的，提高設備的使用壽命。取消控制器，采用分散控制模式，杜絕因控制器故障導致整個系統癱瘓，且能實現單相分別補償，解決三相負荷不平衡狀況，達到可靠、節能、高效的補償效果，提高了箱變的電能質量，保證了系統的穩定、安全運行。
1.3模塊化設計便于箱變的安裝維護
由于箱變空間狹小，安裝和檢修非常困難，不便操作。智能集成電力電容器采用標準化、模塊化設計，取代了傳統的控制器、空氣開關、交流接觸器、可控硅、熱繼電器、電容器，將其合為一個整體，組柜安裝的時候采用積木堆積方式。在箱變電容器組柜安裝時，生產工時比傳統模式減少60%以上，同時減少80%連接線，減少80%的節點。柜內簡潔，能實現在現場快速組裝。具有簡便的人機對話界面，界面會實時顯示過壓、欠壓、過流、過溫、三相不平衡等。具備自診功能，可以在顯示屏上反映電子開關、電容器、空氣開關、智能模塊網絡通訊等故障，有利于現場故障查找。產品本身的智能化、使用傻瓜化，只要人機界面故障指示燈亮，拆下電容器，用新的更換即可，如同更換電池一樣方便。維護及時，且不需要專業電工，補償效果大大提高，維護成本也只有傳統裝置的10%左右。
1.4符合智能電網對無功補償的更高要求
智能集成電力電容器具有簡便的人機對話界面，前面的液晶顯示反映了當前配電電壓、電流、無功功率、功率因數等參數顯示和無功缺額等。投運、退出的狀態和故障自診斷提示。液晶的上端有兩個燈，分別代表了電容器的投接狀態。電容器的電流顯示和故障代碼顯示，每臺智能電容每個元器件出現問題都有故障代碼提示。電流粗放保護，提示線路上的過壓欠壓故障，三相不平衡故障。實時檢測每只電容器的三相電流，可以實現過流保護，三相不平衡保護和斷相保護等。還有故障自診斷功能。
多臺智能集成電力電容器聯網工作時，后面的485接口，通過485線互相并起來。通電后，其中地址碼最小的一個為主機（每臺電容器出廠都有不同的地址碼），其余為從機由主機控制，形成一個環形網絡。主機控制從機工作，主機出現問題，系統把主機剔出工作，在其余從機中按同樣的原則產生一個新的主機，組成一個新的網絡系統。從機出現問題，主機把從機剔出工作，不影響其余電容器工作，從而實現了配電的智能化綜合管理。
2.總結
綜上所述，隨著智能型箱式變電站的廣泛應用，解決箱式變電站無功補償的可靠、節能、高效的運行，對提高供電系統及負載的功率因數，降低電網損耗具有非常重要的意義。智能集成電力電容器具有節能、小型模塊化、性能優越、成本低等優勢，是新一代智能電器的好產品，無功補償的理想設備。非常適合應用于箱式變電站的無功補償裝置中，該產品在多個地方的箱式變電站中的應用，其接線簡易，維護簡單，運行可靠，補償效果好，得到用戶的廣泛贊譽。通過在新項目箱式變電站中的采用，其上述的優勢得到充分的體現。
【參考文獻】
［1］王和忠.箱式變新型無功補償裝置中智能集成電力電容器的應用[J].變壓器,2009,46(3)：37-39.
