电容器技术规范培训课件

电容器技术规范改善功率因素提高功率因素确定补偿容量：某工厂最大负荷月的平均有功功率为200kw，功率因素COS∮＝０.6,拟将功率因素提高到0.9,需要装设电容器的总容量为多少?解:

=200×(1.33-0.48)=170kvar静止无功补偿器

1、静止无功补偿器概述

（1）、晶闸管控制电抗器和固定电容器当需要无功功率小于最大值时，通过动态控制感性无功功率来保持电压在要求的范围内。

(２)、晶闸管控制电抗器和晶闸管投切电容器

(３)、晶闸管控制电抗器和机械投切电容器静止无功补偿器

(4)、晶闸管投切电容器可用于平衡负载，也可用于不平衡负载，每相独立补偿。电容器是按工频周期投的，是可以抑制铁磁谐振。(5)、基于微处理器的静止无功控制器晶闸管投切电容器和晶闸管控制电抗器都是由微处理器来控制。(6)、静止同步补器静止无功补偿器

2、静止无功补偿中的损耗和谐波在选择SVC的额定值时，损耗是一个重要的考虑因素。在空载运行时，感性无功和容性无功相互抵消，这意味所有的容性电流流入了感性电路中。因此，当容性无功输出增加时，损耗减少，这种结构大约损耗为1﹪的额定容量。谐波在晶闸管控制电抗方案中，谐波是由于相位控制引起的。对谐波电压控制在如下方面有效益：减少损耗，减少发热，减少维护工作量，减少继电保护装置的误动作等。电容器的基本原理额定容量的计算：例：Ｑ=

=709215Var≈700Kvar型号:AAM6.1-700-1W额定电压:6.1kV额定容量:700kvar额定频率:50Hz编号:06-0136-3-120实测电容:60.7电容器的技术规范（5）运行条件（6）套管类型：有单套管和双套管（7）冲击水平（冲击电压）（8）内部放电装置：600V以上放电5分（9）暂时工频过电压（10）瞬态过电流（11）三相结构的连接方式（12）漏电流（13）损耗因数：电容器的电抗Xe和阻抗Ｚe之间的夹角的正切值。电容器试验安装试验或现场试验：（1）电容值测量（2）低电压通电试验：试验电压为120V左右。（3）高压绝缘强度试验：交流电压试验时，电容器应在额定电压或额定电压以下关合，然后电压缓慢上升到试验值，试验结束时，断电前将电压降到额定电压以下，试验时间不应超过20S。直流电压试验时，充放电过程应限制在1A以下，可通过与电容器串联电阻实现，试验完成后电容器应用合适电阻放电。电容器安全运行一．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。电容器使用环境温度不得超出规定的数值（一般为+40℃~-40℃）。电容器外壳温度不得超过生产厂家规定值（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下，应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。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。如果电容器三相电流明显不平衡，也应退出运行，进行检查。电容器安全运行发生下列故故障情况之之一时，电电容器组应应紧急退出出运行：1、接点严重过热甚甚至熔化；；2、瓷套管严重闪络放放电；3、电容器外壳壳严重膨胀变变形；4、电容器器或其放电电装置发出出严重异常声响；5、电容器器爆破；6、电容器器起火、冒烟烟。电容器安全全运行三、电容器器操作进行电容器器操作应注注意以下几几点：1、正常情情况下全站站停电操作作时，应先拉开电容器器的开关，，后拉开各路出出线的开关关；正常情情况下全站站恢复送电电时．应先合上各路出出线的开关关，后合上电容器器线的开关关。2、全站事事故停电后后，应拉开开电容器的的开关。3、电容器器断路器跳跳闸后不得得强行送电电；熔丝熔熔断后，在在查明原因因之前不得得更换熔丝丝送电。电容器安全全运行4、不论是是高压电容容器还是低低压电容器器，都不允允许在其带带有残留电电荷的情况况下合闸。。否则，可可能产生很很大的电流流冲击。电电容器重新新合闸前，，至少应放放电3分钟。5、为了修修理检查的的需要，电电容器断开开电源后、、工作人员员接近之前前；不论该该电容器是是否装有放放电装置，，都必须用用可携带的的专门放电电负载进行行人工放电电。电容器安全全运行电容器保护护高压电容器器组总容量量不超过100kvar时，可用跌落式熔断断器保护和控制制；总容量量100~300kvar时，应采用用负荷开关保保护和控制制；总容量300kvar以上上时，应采用用真空断路器器或其他断路路器保护和和控制。低压电容器器组总容量量不超过100kvar时，，可用交流流接触器、、刀开关、、熔断器或或刀熔开关关保护和控控制；总容容量100kvar以上时应应采用低压压断路器保保护和控制制。电容器安全全运行内部未装熔熔丝的10kV电力力电容器应应按台装迷迷熔丝保护护，其熔断断电流应按按电容器额额定电流的的1.5~2倍选择。高高压电容器器宜采用平平衡电流保保护或瞬动动的过电流流保护。如如电力网有有高次谐波波，可加装装串联电抗抗器抑制谐谐波（感抗抗值约为容容抗值的3％~5％％）或加装压敏敏电阻及RC过电压压吸收装置置。低压电容器器用熔断器器保护时，，单台电容容器可按电电容器额定定电流的1.5~2.5倍选用熔体体的额定电电流；多台台电容器可可按电容器器额定电流流之和的1.3~1.8选用熔体的的额定电流流。电容器安全全运行五、电容器器故障判断断里处理1、渗漏油油：渗漏油主要要由于产品质量不不高或运行行维护不当当造成的。。外壳轻度度渗油时，，应将修油油处除锈、、补焊、涂涂漆予以修修复；严重重渗漏油时时应予更换换。2、外壳膨膨胀：主要由电容容器内部分分解出气体体或内部部部分元件击击穿造成。。外壳明显显膨胀应更更换电容器器。3、温度过过高：主要由过电电流（电压压过高或电电源有谐波波）或散热热条件差造造成，也可可能由介质质损耗增大大造成。应应严密监视视，查明原原因，作针针对性的处处理。如不不能有效地地控制过高高的温度，，则应退出出运行；如如是电容器器本身的问问题，应予予更换。电容器安全全运行4、套管闪闪络放电：主要由套套管脏污或或套管缺陷陷造成。如如套管无损损坏，放电电仅由脏污污造成，应应停电清扫扫，擦净套套管；如套套管有损坏坏，应更换换电容器。。处理工作作应停电进进行。5、异常声声响：异常声响响由内部故故障造成。。异常声响响严重时．．应立即退退出运行，，并停电更更换电容器器。6、电容器器爆破：由内部严严重故障造造成。应立立即切断电电源，处理理完现场后后更换电容容器。7、熔丝熔熔断：如电容器熔熔丝熔断，，不论是高高压电容器器还是低压压电容器，，均应查明明原因，并并作适当处处理后再投投入运行。。否则，可可能产生很很大的冲击击电流。电容器安全全运行维护与故障障检修1、电容器器运行中的的异常现象象1)、电容容器渗漏油油2)、电容容器外壳膨膨胀3)、电容容器温升高高4)、电容容器瓷瓶表表面闪络放放电5)、异常常声响6)、电容容器爆破维护与故障障检修2、故障检修分分析1)、电压压额定值不不够引起的的电容器故故障2)、熔断断器烧断电容器单元元的短路、、过电压引引起的过电电流、或者者谐波都有有导致熔断断器的烧断断。3)、热故故障电容器可能能由于温度度过高而故故障。4)、铁磁磁谐振电容器组容容易与电源源电感或变变压器电感感相互作用用而产生的的铁磁振荡荡。维护与故障障检修5)、谐波波谐波会引起起电容器单单元的过热热和损坏。。6)、电容容器单元开开路7)、电介介质损坏8)、支架架故障和绝绝缘损坏9)、制造造缺陷10)、电电容器单元元内部应力力引起的故故障在纹波电流、、冲击电压压和高频振振荡电流下下会产生生内部应力力并过早地地损坏。11)、外外部应力引引起的损坏坏12)、操操作错误13)、避避雷器连接接错误电容器使用用中应注意意的问题一、防止意意外直接接接触电容器设备备除一般的的防止人员员接触的防防护措施外外，还由于于脱离电源源后有残余余电荷，必必须有放电电设备，以以利于及时时检修并保保证人员的的安全。放放电设备须须保证在较较短时间达达到规定的的残余电压压标准。1．电容器器放电后残残压允许值值及放电时时间放电后残压压标准，应应根据人身身安全要求求确定。电电容器标准准中规定低低压电容器器放电后残残压为75V。电容容器上残压压为无波纹纹直流，低低于正常环环境下的允允许值120V，是是安全的。。低压电容器器产品标准准规定：达到规定定的残压所所需放电时时间为3min，这这比过去的的旧标准延延长3倍，，放电开始始时的电压压按工频电电压峰值计计算，即放放电装置应应从UN起经3min放电至至75V。。计算放电装装置电阻值值的方法为为：一般成套供供应的电容容器柜，由由制造厂提提供放电电电阻。能自动投入入的电容器器，如上次次切断与下下次投入之之间的时间间不能保证证残压符合合投入时的的要求（额额定电压的的10%；；400／／230V系统为40V），，放电电阻阻需要减小小，以提高高放电速度度。如为制制造厂成套套生产的产产品，应由由制造厂统统一计算动动作时间和和放电电阻阻，并应分分别满足上上述手动投投入或自动动投入的要要求。2．电容容器组与与放电装装置的连连接我国电容容器产品品标准中中都有规规定：放电装装置与电电容器组组之间不不能有开开关接点点，但低低压电容容器放电电电阻采采用控制制开关的的常闭接接点接通通，在我我国现行行的设计计规范中中是允许许的，应应继续执执行。这这对全国国的大量量低压电电容器的的节能有有利。采采用此种种放电方方式时，，应在操操作规程程中规定定适当的的安全操操作要求求。二、关于于电容器器过电压压的倍数数电容器过过电压不不同于其其他设备备的过电电压，它它一方面面受电源源过电压压的影响响，另一一方面它它本身也也是系统统过电压压的原因因之一。。1．电容容器的允允许工作作电压电容器的的允许工工作电压压基本上上是1.1倍额额定电压压。IEC产品品标准规规定每天天8h以以内的过过电压允允许值为为1.1倍，这这对两班班工作用用户较多多的电力力系统中中的有第第三班的的用户的的电容器器，已能能满足要要求。我我国标准准对电容容器的要要求提高高至1.1倍额额定电压压可长期期工作，，则有更更大的裕裕度。2．电容容器引起起的过分分升压及及其防止止输配电线线路及配配电变压压器等系系统元件件都是电电感性元元件，电电容器的的超前电电流在通通过感性性元件时时要引起起电容器器的端电电压升高高。当与与电容器器并联的的其他负负载很小小时，因因电压升升高而增增加，负负载电流流所引起起的电压压降低可可能已不不足以平平衡因电电压升高高而增加加电容电电流所引引起的电电压升高高，因而而电压可可能继续续升高至至高于额额定值，，超过电电容器的的允许界界限；而而且其他他并联的的电气设设备也将将受到危危害。3．电容容器组的的过电压压保护电容器过过电压保保护的设设置以电电容器的的额定电电压UN为依据而而不以电电力系统统标称电电压为依依据。加加在电容容器上的的电压为为1.1UN时可长期期工作；；1.15UN允许30min；1.2UN允许5min；；1.3UN允许1min。。因此，，过电压压保护应应以此为为根据确确定是否否设置及及设置时时的具体体要求。。需要设设置过电电压保护护时（如如变电所所中电容容器组）），其过过电压继继电器应应尽量选选用返回回系数高高的产品品。返回回电压值值应尽量量不低于于1.1UN，以便充充分发挥挥电容器器的补偿偿作用。。4．Y接接法电容容器组采用Y接接法的10kV三相电电容器组组，因其其每相中中电容器器的电容容值不可可能完全全一样，，故正常常工作时时，势必必会有某某相电压压高于其其他相。。困此在在电容器器安装时时，应预预先测量量各单个个电容器器电容值值，并适适当在三三相中尽尽量均匀匀分配，，使任一一相不致致承受过过多的过过电压。。但在电电容器组组中有损损坏的电电容器退退出运行行时，则则可能出出现较大大过电压压。因此此，用户户的高压压电容器器组中每每相中电电容器台台数少时时不宜采采用Y接接法电容容器组。。5．电容容器过电电压引起起的过电电流电容器因因过电压压引起的的过电流流与过电电压成正正比，而而电容器器长期过过电压仅仅允许10%。。故此过过电流最最大为额额定电流流的10%。但但电容器器允许长长期过电电流为额额定电流流的130%，，而且对对于电容容值为正正偏差最最大值的的电容器器还允许许更大的的过电流流。因此此，因过过电压引引起的过过电流在在电容器器过电流流问题中中并不占占主要地地位。此此过电流流与谐波波过电流流综合考考虑，低低压电容容器不超超过额定定电流的的43%。6．串接电抗抗器引起的电电压升高电容器因某种种原因需串接接电抗器时，，电容器上电电压即高于电电源电压。电容器的端电电压高于电源源电压的百分分数等于电抗抗器感抗占电电容器容抗的的百分数。电容器端电电压在电源电电压最高时（（如按标准380V系统统最高电压不不应超过400V），，如不超过电电容器额定电电压的110%，则该电电容器可用；；否则应选额额定电压较高高的电容器产产品。串入电电抗器的电容容器组过电压压保护整定值值，必须按继继电器接至电电抗器前或电电抗器后而取取不同数值。。三、电容器的的谐波与谐波波过电流1．谐波对并并联电容器的的影响对电容器来讲讲，一般不存存在偶次倍数数的谐波。此此外，中性点点不接地星形形连接的电容容器组的相电电流和三角形形连接的电容容器组的相电电压中，都不不包括3次及及其整数倍的的谐波。因此此，主要考虑虑5、7、11、13等等次谐波的影影响，在这些些高次谐波中中，以5次谐谐波最显著。。由于系系统电电压中中高次次谐波波的作作用，，会使使电容容器产产生过过电流流和过过负荷荷，两两者超超过的的倍数数并不不一样样。同同时，，某高高次谐谐波电电流所所造成成的电电流波波形畸畸变，，远比比电压压波形形的畸畸变严严重。。再者者，电电容器器对谐谐波电电压的的反应应比较较敏感感，在在发生生谐波波共振振的情情况下下，可可能使使电容容器成成倍地地过负负荷，，造成成电容容器的的严重重损坏坏或无无法运运行。。2．谐谐波的的限制制对于系系统中中有谐谐波源源，而而且影影响到到电容容器安安全运运行时时，首首先应应对用用户（（谐波波源））采取取相应应的有有关措措施以以降低低高次次谐波波分量量。抑抑制高高次谐谐波的的方法法很多多，目目前为为了保保护用用于无无功补补偿的的并联联电容容器，，最有效效的方方法是是在电电容器器回路路中串串联电电抗器器。串联电电抗器器XL越大，，谐波波电流流越小小，为为了避避免n次及以以上谐谐波谐谐振，，应使使自振振频率率次数数小于于n，令X=XS+XL，当n次谐波波谐振振时，，即有有故应使使：为限制制5次次谐波波电流流，应应取XL>0.04XC;而为为降低低母线线上5次谐谐波电电压，，应取取XL=0.04Xc；以以上两两者兼兼顾之之，通通常取取XL=0.06XC。采用串串联电电抗器器限制制谐波波的电电路连连接方方法一一般有有以下下三种种：3．谐谐波成成分允允许值值电容器器标准准规定定：计计入各各种因因素的的联合合作用用后谐谐波过过电流流总值值不超超过其其额定定电流流的143%时时，电电容器器可长长期运运行。。其中中，因因电容容值正正偏差差引起起的过过电流流为10%，因因过电电压引引起的的过电电流为为10%，，故各各次谐谐波引引起的的谐波波总电电流对对基波波电流流的比比值，，应限限制在在额定定电流流的69%。四、防防止谐谐波过过电流流过大大的措措施1．．消消除除谐谐振振的的办办法法电容容器器允允许许过过电电压压较较小小，，因因此此电电容容器器因因过过电电流流损损坏坏主主要要原原因因不不是是因因过过电电压压引引起起过过电电流流，，而而是是谐谐波波过过电电流流。。谐波波电电流流过过大大的的主主要要原原因因是是谐谐振振。消消除除谐谐振振的的办办法法有有以以下下几几种种：：调整整电电容容器器位位置置：电电容容器器与与谐谐波波源源之之间间感感抗抗XL与电电容容器器所所在在的的位位置置有有关关，，因因此此将将电电容容器器位位置置调调整整后后，，XL增加加，，有有可可能能使使谐谐振振消消除除或或减减轻轻。。增加加电电容容器器数数量量：增增加加电电容容器器数数量量即即加加大大XC，也也可可改改变变流流入入电电容容器器的的某某次次谐谐波波的的电电流流值值。。专设设串串联联电电抗抗器器：如如上上述述两两措措施施不不能能将将谐谐振振电电流流消消除除，，或或某某次次谐谐波波削削减减后后其其他他次次谐谐波波又又增增大大，，则则需需与与电电容容器器人人为为串串接接电电抗抗器器，，使使主主要要谐谐波波电电流流都都受受到到限限制制。。电电容容器器串串入入电电抗抗器器后后端端电电压压升升高高，，需需考考核核有有无无改改变变电电容容器器额额定定电电压压的的要要求求。。电电抗抗器器电电抗抗数数值值应应取取大大于于最最低低次次主主谐谐波波谐谐振振值值并并使使其其他他次次谐谐波波也也不不谐谐振振。。2．．单单独独补补偿偿电电容容器器与与用用电电设设备备的的工工频频谐谐振振与电电动动机机固固接接的的单单独独补补偿偿电电容容器器，，如如无无功功功功率率匹匹配配不不当当，，也也将将因因谐谐振振而而损损坏坏。。因因此此，，与与电电动动机机固固接接的的电电容容器器的的无无功功功功率率最最多多不不能能超超过过电电动动机机空空载载时时功功率率的的90%。。3．．过过负负荷荷保保护护在有有谐谐波波源源的的系系统统中中，，为为防防止止出出现现过过大大的的谐谐波波过过电电流流损损坏坏电电容容器器，，电电容容器器组组应应设设置置过过负负荷荷保保护护。。动动作作于于跳跳闸闸的的过过负负荷荷保保护护应应在在143%额额定定电电流流时时可可靠靠动动作作。。但但由由于于继继电电器器的的动动作作误误差差，，既既能能在在超超过过143%额额定定电电流流时时可可靠靠动动作作，，又又不不致致在在允允许许过过负负荷荷下下不不误误动动，，一一般般难难以以同同时时满满足足。。因因此此，，如如尽尽可可能能保保持持电电容容器器组组