高电压设备测试试验-电力电容器试验

1概述高压电力电容器主要分为串联电容器和并联电容器。串联电容器主要用于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；并联电容器主要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率，以提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗。2高压电力电容器结构高压电力电容器主要由外壳、电容元件、液体和固体绝缘、紧固件、引出线和套管等元件组成。高压电力电容器结构见图1。3高压电力电容器巡视重点内容3.1电容器本体及套管应清洁完整，油漆完好，接线排列整齐，外壳无凹凸现象，外壳温度不超过50℃，见图2。3.2储油柜油位正常，应无鼓肚现象，见图3。3.3吸湿器完好，油杯内油面、油色正常，呼吸畅通（油中有气泡翻动），硅胶变色不超过2/3,见图4。3.4套管应保持清洁，没有裂纹或机械损伤，见图53.5引线接头无松动、过热、脱落及断线，见图64高压电力电容器巡视其他内容4.1电容器标示牌齐全，编号正确。4.2电容器应无异常声响。4.3熔断器、放电线圈、接地装置完好，接地引线无锈蚀、断股。4.4电容器网门锁闭良好并接地。4.5电容器安装稳固，外壳及构架接地良好。二.并联电容补偿装置的工作原理三.常见并联电容补偿装置四.并联电容补偿装置的运行与维护一.电力牵引存在的问题及提高功率因数的措施一、电力牵引存在的问题及提高功率因数的措施（一）电力牵引存在的问题

我国电气化铁道的牵引方式是单相工频整流型电力牵引。这种牵引方式存在以下问题：

（1）由于是单相负荷，在电力系统中易产生负序电流分量，影响电力系统的容量。（2）电力牵引负荷主要是感性负荷，功率因数低，有较大的谐波电流存在。

按电业部门的要求，电气化铁路执行功率因数0.90标准。（二）提高功率因数的措施（1）提高用电自然功率因数：例如，提高电力机车的功率因数；改善牵引网的阻抗特性，包括减小牵引网单位阻抗和阻抗角，限制供电臂的长度；合理选择牵引变压器容量，提高容量利用率。（2）设置并联电容补偿装置：由于牵引网阻抗的影响，牵引变压器在牵引侧母线处功率因数为0.8~0.85，所以在牵引变压所牵引侧采用并联电容补偿装置，既能提高牵引负荷功率因数，又能减少牵引负荷谐波电流。牵引侧并联电容原理图

电力牵引供电系统未补偿等效电路图如图（a）所示。

当在牵引侧母线上接入并联电容C后，等效电路如图（b）所示。二、并联电容补偿装置的工作原理三、常见并联电容补偿装置（一）固定并联电容补偿装置右图所示为直接供电方式、带回流线的直接供电方式和BT供电方式下的牵引变电所并联电容补偿装置接线图。AT供电方式并联电容补偿装置接线图

左图所示为AT供电方式下的牵引变电所并联电容补偿装置接线图。（1）并联电容器组：用于无功补偿，并与串联电抗器匹配，滤掉一部分谐波电流。（2）串联电抗器：限制断路器合闸涌流和分闸时的重燃电流，与电容器匹配滤掉部分谐波电流；防止并联电容补偿装置与供电系统发生高次谐波并联谐振；发生短路故障时。避免电容器组向短路点直接放电，保护电容器不受损坏。（3）断路器：用于投切和保护并联电容器补偿装置。（4）隔离开关：保证在维护和检查并联电容补偿装置时有明显的断口。（5）电压互感器：实现电容器组的继电保护，并在电容器组退出运行时放电。（6）电流互感器：实现并联电容补偿装置的电流测量和继电保护。（7）避雷器：作过电压保护。（8）熔断器：作为单台电容器的过电流保护。主接线图上主要的设备及作用是：（二）可调并联补偿装置（1）TSC的结构如右图所示是TSC装置的主电路。组成：进线隔离开关QS、真空断路器QF、降压变压器T、低压母线、低压真空断路器QF、低压隔离开关QS、晶闸管交流开关、滤波电容器组C、串联电抗器及相应的测控、保护装置等部件。TSC采用投切方式进行补偿，分组越多调节越平滑，跟随负载变化能力越强，但投资也越大，所以不能无限制增加分组数。综合考虑母线开关能力、晶闸管交流开关能力、晶闸管交流开关额定电流、电容器串并联数、投资成本等因素，通常采用两大组。每组再设几个支路，根据运行需要灵活投切电容器组。（2）补偿电容器组支路数选择原则TSC装置具有数据检测功能及远动接口，可以实现整套装置的遥测、遥调及遥控。可根据牵引网电压的变化自动确定电容器组的投切组数，也有人工手动功能。TSC装置多装于分区所或靠近供电臂末端的车站，用于补偿牵引网电压。晶闸管开关还可带谐波滤波器，以综合解决功率因数和谐波问题。对谐波问题要求不严时，可只装设3次谐波滤波器。四、并联电容补偿装置的运行与维护（一）电容器的运行与维护1.新装电容器在投入前的检查2.正常情况下的投入和退出电容器正常情况下的投入和退出应听从电力调度指挥。3.事故情况下的退出当发生下列情况之一时。应立即将电容器退出并报告电力调度。（1）电容器爆炸。（2）接头严重过热或熔化。（3）套管发生严重放电闪络。（4）电容器喷火或起火。4.电容器运行中的维护和检查（二）电抗器的巡视内容（1）检查电抗器本体应清洁无污垢，线圈无变形。（2）检查电抗器室内应清洁、无杂物、无磁性杂物（电抗器外部短路时，短路电流大，磁场强，磁性物体易吸入至电抗器绕组上，使电抗器损坏）。（3）检查电抗器的换位处接线应良好，接头无过热现象。（4）检查水泥支柱应完整无裂纹、油漆无脱落；检查电抗器支柱绝缘子应无裂纹、无破损、无放电痕迹、无倾斜不稳；地面完好，无开裂下沉。