第八章_电力电容器

1、全国特种作业人员安全技术培训全国特种作业人员安全技术培训 讲义讲义20222022年年6 6月月1919日日一一 工厂的功率因数及无功补偿工厂的功率因数及无功补偿二二 电力电容器补偿原理与计算电力电容器补偿原理与计算三三 电力电容器安装与接线电力电容器安装与接线四四 电容器安全运行电容器安全运行全国特种作业人员安全技术培训全国特种作业人员安全技术培训 讲义讲义20222022年年6 6月月1919日日一一 工厂的功率因数及无功补偿工厂的功率因数及无功补偿 1. 1.电路的功率因数电路的功率因数 功率因数是用电设备的一个重要技术指标。电路的功率因数功率因数是用电设备的一个重要技术指标。电路的功率

2、因数由负载中包含的电阻与电抗的相对大小决定。纯电阻负载由负载中包含的电阻与电抗的相对大小决定。纯电阻负载coscos1 1；纯电抗负载；纯电抗负载coscos0 0； 一般负载的一般负载的coscos在在0 01 1之间，而且多之间，而且多为感性负载。为感性负载。 例如常用的交流电动机便是一个感性负载，满载时例如常用的交流电动机便是一个感性负载，满载时功率因数为功率因数为0.70.70.90.9，而空载或轻载时功率因数较低。，而空载或轻载时功率因数较低。 功率因数过低，会使供电设备的利用率降低，输电线路上的功率因数过低，会使供电设备的利用率降低，输电线路上的功率损失与电压损失增加功率损失与电压

3、损失增加。下面通过实例来说明这个问。下面通过实例来说明这个问。 全国特种作业人员安全技术培训全国特种作业人员安全技术培训 讲义讲义20222022年年6 6月月1919日日 例 1 某供电变压器额定电压Ue=220V，额定电流Ie=100 A，视在功率S=22kVA。 现变压器对一批功率为P=4kW cos=0.6 的电动机供电，问变压器能对几台电动机供电？若cos 提高到 0.9，问变压器又能对几台电动机供电？ 解 当cos=0.6 时，每台电动机取用的电流为AUPI306 . 0220104cos3 可供电动机的台数为 Ie/I=100/303.3，即可给 3 台电动机供电。 若 cos

4、=0.9，每台电动机取用的电流为AUPI209 . 0104cos3 则可供电动机的台数为Ie/I=100/20=5 台。 可见, 当功率因数提高后，每台电动机取用的电流变小，变压器可供当功率因数提高后，每台电动机取用的电流变小，变压器可供电的电机台数增加，使变压器的容量得到充分的利用。电的电机台数增加，使变压器的容量得到充分的利用。全国特种作业人员安全技术培训全国特种作业人员安全技术培训 讲义讲义20222022年年6 6月月1919日日 例 2 某厂供电变压器至发电厂之间输电线的电阻是5，发电厂以10kV的电压输送500kW的功率。当cos=0.6 时，问输电线上的功率损失是多大？若将功率

5、因数提高到0.9, 每年可节约多少电？ AUPI836 . 01010500cos43输电线上的功率损失为kWrIP5 .3458322损 当cos =0.9时，输电线上的电流为AUPI6 .559 . 01010500cos43 输电线上的功率损失为kWrIP5 .1556 .5522损 一年共有一年共有 36536524=8760 24=8760 小时，当小时，当coscos从从0.60.6提高到提高到0.90.9后，节约的电能为后，节约的电能为 W W(P(P损损PP损损) )87608760(34.5-15.5)(34.5-15.5)8760166 440kWh8760166 440k

6、Wh即每年可节约用即每年可节约用电电16.616.6万度。万度。 全国特种作业人员安全技术培训全国特种作业人员安全技术培训 讲义讲义20222022年年6 6月月1919日日 从以上两例可见，提高功率因数，可以充分利用供电设备的容量，而提高功率因数，可以充分利用供电设备的容量，而且可以减少输电线路上的损失。且可以减少输电线路上的损失。2 2提高功率因数的方法提高功率因数的方法 方法：提高自然功率因数（指用电设备和工厂在没有安装人工补偿装置时的功率因数）的方法和人工补偿无功功率提高功率因数的方法；人工补偿无功功率提高功率因数的方法通常是安装移相电容器移相电容器进行无功补偿。 注意：我国有关规程规

7、定，高压供电的工厂，最大负荷时的功率因注意：我国有关规程规定，高压供电的工厂，最大负荷时的功率因数不得低于数不得低于0.90.9，其它工厂不得低于，其它工厂不得低于0.850.85。当功率因数低于。当功率因数低于0.70.7时，电业时，电业局不予供电。局不予供电。全国特种作业人员安全技术培训全国特种作业人员安全技术培训 讲义讲义20222022年年6 6月月1919日日1.1.无功补偿原理无功补偿原理 提高功率因数最方便的方法是并联移相电容器，产生电容电流抵消提高功率因数最方便的方法是并联移相电容器，产生电容电流抵消感性电流，将不做功的所谓无功电流减小到一定范围以内。感性电流，将不做功的所谓无

8、功电流减小到一定范围以内。I IR RI IC CI II I0 0U UI IL0L0I IL LI IC C 补偿前线路上的感性无功电流为IL0、总电流为I0；并联电容器后，产生一个电容电流IC抵消部分感性电流，使得线路上的感性无功电流减小为IL、线路上的总电流减小为I。 二二 电力电容器补偿原理与计算电力电容器补偿原理与计算全国特种作业人员安全技术培训全国特种作业人员安全技术培训 讲义讲义20222022年年6 6月月1919日日2 2补偿容量的计算补偿容量的计算 利用公式计算： 12()QP tgtg式中： 补偿前的功率因数角； 补偿后的功率因数角； 21111coscostg2222

9、1 coscostg12全国特种作业人员安全技术培训全国特种作业人员安全技术培训 讲义讲义20222022年年6 6月月1919日日三三 电力电容器安装与接线电力电容器安装与接线1.1.电容器的安装要求电容器的安装要求 环境温度要求；建筑要求；防爆要求；分层安装要求；外壳安装要求；放电装置要求；放电电阻要求。 2.2.电容器的接线要求电容器的接线要求 三相电容器内部为三角形接线；单相电容器应根据其额定电压和线路的额定电压确定接线方式：即电容器额定电压与线路电压相符时采用三角形接线；电容器额定电压与线路相电压相符时采用星形接线。 全国特种作业人员安全技术培训全国特种作业人员安全技术培训 讲义讲义

10、20222022年年6 6月月1919日日低压无功自动补偿装置低压无功自动补偿装置全国特种作业人员安全技术培训全国特种作业人员安全技术培训 讲义讲义20222022年年6 6月月1919日日全国特种作业人员安全技术培训全国特种作业人员安全技术培训 讲义讲义20222022年年6 6月月1919日日四四 电容器安全运行电容器安全运行1.1.电容器的运行参数要求电容器的运行参数要求 运行中的电容器电流不应长时间超过额定电流的运行中的电容器电流不应长时间超过额定电流的1.31.3倍；电压不应倍；电压不应超过额定电压的超过额定电压的1.11.1倍；使用环境温度不应超过规定值（倍；使用环境温度不应超过规

11、定值（40 40 4040）；其外壳温度不得超过厂家的规定值（）；其外壳温度不得超过厂家的规定值（6060或或6565）；）； 2.2.电容器的投入或退出要求电容器的投入或退出要求 正常情况下，根据线路上功率因数的高低和电压的高低投入或退正常情况下，根据线路上功率因数的高低和电压的高低投入或退出并联电容器；当功率因数低于出并联电容器；当功率因数低于0.90.9、电压偏低时应投入电容器组；当、电压偏低时应投入电容器组；当功率因数趋近于功率因数趋近于1 1且有超前趋势、电压偏高时应退出电容器组。且有超前趋势、电压偏高时应退出电容器组。 当运行参数异常，超出电容器的工作条件时，应退出电容器组；当运行

12、参数异常，超出电容器的工作条件时，应退出电容器组；若电容器三相电流明显不平衡时，也应退出运行，进行检查。若电容器三相电流明显不平衡时，也应退出运行，进行检查。全国特种作业人员安全技术培训全国特种作业人员安全技术培训 讲义讲义20222022年年6 6月月1919日日发生下列故障情况之一时，电容器组应紧急推出运行：连接点严重过热甚至熔化；连接点严重过热甚至熔化；瓷套管严重闪络放电；瓷套管严重闪络放电；电容器外壳严重膨胀变形；电容器外壳严重膨胀变形；电容器或其放电装置发出严重异常声响；电容器或其放电装置发出严重异常声响；电容器爆破；电容器爆破；电容器起火、冒烟。电容器起火、冒烟。全国特种作业人员安

13、全技术培训全国特种作业人员安全技术培训 讲义讲义20222022年年6 6月月1919日日3.3.电容器的操作要求电容器的操作要求 （1）正常全站停电操作时，先拉开电容器开关，后拉开各路出线开关；恢复送电时，先合上各路出线开关，后合上电容器进线的开关。 （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送电；熔丝熔断后，查明原因之前，不得更换熔丝送电。 （4）不论是高压电容器还是低压电容器，都不允许在其带有残余电荷时合闸。否则可能产生很大冲击电流。电容器重新合闸前，至少应放电3分钟。 （5）电容器断开电源后，工作人员接近之前，必须进行人工放电。全国特种作业人员安全技术培训全国特种作业人员安全技术培训 讲义讲义20222022年年6 6月月1919日日 低压电容器组总容量不超过100kvar时，可用接触器、刀开关、熔断器保护和控制；总容量100以上时，采用低压断路器保护和控制。5.5.电容器故障判断及处理电容器故障判断及处理 故障：渗漏油；外壳