电力电容器 (1)

1、电力电容器电力电容器 电容柜的组成高压电容柜的组成元件有：1.电容器：有三个电容组成星接形式。2.真空接触器：主要完成电容器投入和退出。3.熔断器。4.无功补偿控制器。5.隔离开关。6.电抗器：抑制谐波，限制涌流额定电压在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1.用途：用以提高功率因数，调整网络电压，

2、降低线路损耗，改善供电质量，提高供配电设备的使用效率的容性无功补偿装置。型号、规格与外形尺寸 B R(Z)并联电容器智能型电容器组额定容量（kvar）单台电容器额定容量（kvar）装置额定电压（kV）K铠装式G柜式 一次接线图功率的概念1、视在功率：视在功率是指发电机发出的总功率，其中可以分为有功部分和无功部分。 2、有功功率：有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。3、无功功率：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。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，

3、就要消耗无功功率。无功功率不做功，但是要保证有功功率的传导必须先满足电网的无功功率。无功补偿的基本原理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

4、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。 电容器的放电装置电容器组与电网断开后，由于极板上仍然存在电荷，两端存在一定的残余电压。而且，由于电容器极间绝缘电阻很高，

5、自行放电的速度很慢，残余电压要延续较长的时间，为了尽快消除电容器极板上的电荷，对电容器组要加装与之并联的放电装置，使其停电后能自动放电。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。一方面能防止电容器带电荷再次合闸；另一方面可以防止运行值班人员或检修人员工作时，触及有剩余电荷的电容器而发生危险。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，进行逐只放电。 电容器的安全运行电容器应在额定电压下运行。如暂时电容器应在额定电压下运行。如暂时不可能，可允许在超过额定电压不可能，可允许在超过额定电压5的范围内

6、运行；当超过额定电压的范围内运行；当超过额定电压1.1倍时，只允许短期运行。但长时间出倍时，只允许短期运行。但长时间出现过电压情况时，应设法消除。现过电压情况时，应设法消除。电容器应维持在三相平衡的额定电流电容器应维持在三相平衡的额定电流下进行工作。如暂不可能，不允许在下进行工作。如暂不可能，不允许在超过超过1.3倍额定电流下长期工作，以倍额定电流下长期工作，以确保电容器的使用寿命。确保电容器的使用寿命。装置电容器组地点的环境温度不得超装置电容器组地点的环境温度不得超过过+40，24h内平均温度不得超过内平均温度不得超过+30，一年内平均温度不得超过，一年内平均温度不得超过+20。电容器外壳温

7、度不宜。电容器外壳温度不宜60。超过如发现超过上述要求时，应采用超过如发现超过上述要求时，应采用人工冷却，必要时将电容器组与网路人工冷却，必要时将电容器组与网路断开。断开。 电容器在抬高母线电压的同时，输出功率与电压的平方成正比，可能造成自身过载。此外，电容器组应选用串联级数少的，最好单台电容器就能达到系统标称电压所需电压水平。串联电容器组当1台绝缘击穿时，其余电容器就持续承受高于额定值的电压，很快就会因超压或过载而损坏。电容器因超压或谐波放大等原因过载，会出现超温，因此监测运行温度甚至配置温度保护是必要的。电容器配套设置的串联电抗器的作用 电容器配套设置的串联电抗器是为了限制合闸涌流和限制谐

8、波两个目的，串联电抗器限制合闸涌流的作用非常浅显，不言而喻。但是限制谐波的原理我们需要解释一下： 所谓谐波，是指电网运行中存在的与工频频率不同的电磁波。我国电网使用50Hz频率，波形按正弦规律变化的三相对称的电源，而谐波（主要是指高次谐波），如3次、5次、7次的存在，将对电网工频的波形造成影响，使其不再是正弦波，而是波形发生畸变的非正弦波。波形的畸变会危及电气设备的安全运行，造成继电保护和自动装置的误动，会影响电力用户的产品质量，甚至会影响我们家用电器的正常使用，因此消除和抑制谐波，做为一项课题日益受到有关部门的重视。 电网在运行时不可能没有谐波，很多电气设备和用电设备在运行时都会产生谐波，只

9、不过一般情况下对电网波形影响不大，不会危及正常的供电和用电，但某些情况则不同，如变压器铁心饱和、电弧炉炼钢，大型整流设备，都会对电网带来严重的谐波干扰，影响供电质量，因此必须加以治理。为了回避谐波的影响，必须采取消除谐波影响的措施，其中一条重要的措施就是在电容器回路中串联一定数值的电抗器，即造成一个对n次谐波的滤波回路。 在实际运行中，3次、5次、7次谐波分量往往偏高，是电容器滤波回路的主要目标。所谓3次、5次、7次谐波，指的是谐波的频率相当于工频的3倍、5倍或7倍。当串联电抗器的n次谐波感抗与电容器的n次谐波容抗相等时，即nwL = 1/(nwC)时构成串联谐振条件，则母线的n次谐波电压将被

10、抑制得干干净净。电容器的保护 （1)装置（电容器组）可选择中性点不平衡电流保护、开口三角零序电压保护、电压差动保护及桥式不平衡电流保护中的任一种或几种保护方式作为主保护（不平衡保护），通常在订货和设计制造时已有要求。(2)用合适的避雷器来进行大气过电压保护。 (3) 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1.52倍电容器的额定电流为宜。 (4)电容器失压保护不允许装设自动重合闸装置。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

11、大的冲击电流，从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。 电容器装置与其它电器设备不同，除非有特殊情况，否则电容器装置与其它电器设备不同，除非有特殊情况，否则严禁在不接严禁在不接入主保护（不平衡保护入主保护（不平衡保护）的情况下试合闸或运行！）的情况下试合闸或运行！扬子苏杭电容器柜保护 电容柜采用内熔丝保护作为电容器内部故障的第一级保护，为了确保其性能稳定性和可靠性， 电容柜采用不平衡保护作为电容器内部故障的第二级保护。 第三级保护电容柜采用限流熔断器和真空接触器配合作电容器组的相间短路保护，使速断时间更快，更安全，更有效地切断短路电流，一般选用限流熔断器开断短路电流为40kA。 电容器的投入退出

12、控制原则1 电压优先调控原则电压优先调控原则 A 电压超高定值时，切除电容器组； B 电压超低定值时，在保证不过补条件下投电容器组。 2 无功补偿控制原则无功补偿控制原则（即电压合格范围时的原则） A 无功欠补投电容器组; B 无功过补切电容器组; C 投电容器之前先探询是否投后电压超高限,再决这定是否投电容器组;当功率因数低于0.9、电压偏低时应投入；当功率因数趋近于1且有超前趋势、电压偏高时应退出。发生下列故障之一时，应紧急退出： 连接点严重过热甚至熔化； 瓷套管闪络放电； 外壳膨胀变形； 电容器组或放电装置声音异常； 电容器冒烟、起火或爆炸。电容器的操作(1)在正常情况下，全所停电操作时

13、，应先断开电容器组断路器后，再拉开各路出线断路器。恢复送电时应与此顺序相反。 (2)事故情况下，全所无电后，必须将电容器组的断路器断开。 (3)电容器组断路器跳闸后不准强送电。保护熔丝熔断后，未经查明原因之前，不准更换熔丝送电。 (4)电容器组禁止带电荷合闸。电容器组再次合闸时，必须在断路器断开3min之后才可进行。 电容器运行中的故障处理电容器运行中的故障处理 (1)当电容器喷油、爆炸着火时，应立即断开电源，并用砂子或干式灭火器灭火。(电气灭火原则？）(2)电容器的断路器跳闸，而熔丝未熔断。应对电容器放电3min后，再检查断路器、电流互感器、电力电缆及电容器外部等情况。若未发现异常，则可能是由于外部故障或电压波动所致，可以试投，否则应进一步对保护做全面的通电试验。通过以上检查、试验，若仍找不出原因，则应拆开电容器组，并逐台进行检查试验。但在未查明原因之前，不得试投运。 (3)当电容器的熔丝熔断时，应向值班调度员汇报，取得同意后，在切断电源并对电容器放电后，先进行外部检查，如套管的外部有无闪络痕迹、外壳是否变形、漏油及接地装置有无短路等，然后用摇表摇测极间及极对地的绝缘电阻值。如未发现故障迹象，可换熔丝继续投入运行。如经送电后熔丝仍熔断，则应退出故障电容器。 电容器运行中的故障处理电容