低壓電容器精選(九篇)
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第1篇：低壓電容器范文
關(guān)鍵詞：低壓電容器；工作環(huán)境；長(zhǎng)周期；穩(wěn)定運(yùn)行
在眾多廠礦企業(yè)中，400V低壓電力系統(tǒng)上有眾多電氣設(shè)備，其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行直接影響到企業(yè)生產(chǎn)成本，因此發(fā)揮好低壓電力電容器改善電壓質(zhì)量、降低線路損耗的作用，保證其長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行成為企業(yè)電力工作的一個(gè)重要內(nèi)容。本文主要就結(jié)合廠區(qū)的實(shí)際情況就改善電容器的工作環(huán)境必要性做一些探討。
1 運(yùn)行現(xiàn)狀
我廠某變電所共6面低壓電容盤，補(bǔ)償量300KVar/面，內(nèi)含低壓電容約一百多個(gè)。每面盤分為7組分組控制，按照功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)定進(jìn)行智能投切。自投用以來電容器補(bǔ)償裝置無法長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，低壓各段因沒有有效無功功率補(bǔ)償，功率因數(shù)長(zhǎng)期保持在較低的水平。類似情況普遍存在于我廠多個(gè)變電所，成為技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)。
2 情況分析
經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)分析和一段時(shí)間的監(jiān)測(cè)，我們發(fā)現(xiàn)：
（1）電抗器發(fā)熱嚴(yán)重，導(dǎo)致電容器柜內(nèi)溫度遠(yuǎn)高于電容器最優(yōu)工作溫度。
（2）電容器、電抗器距離太近，發(fā)熱互相影響，距離電抗器越近電容溫度越高。
（3）盤柜內(nèi)空間三層設(shè)計(jì)，上下層間距僅有33cm，上層板距離下層設(shè)備最小距離僅有不到6cm，元器件布局過密，散熱不良，柜內(nèi)平均溫度高達(dá)35度。
（4）電容器在長(zhǎng)達(dá)一年的統(tǒng)計(jì)期內(nèi)各類故障共發(fā)生20次，其中電容器本體發(fā)生鼓脹就占12次之多。
根據(jù)電容器的特性和使用說明，我們了解到過高的溫度對(duì)產(chǎn)品的工作可靠性影響非常大。
（1）溫度影響電容的容量，溫度每超過極限值8℃，電容器的容值衰減三分之一。
（2）溫度與電容的損耗成正比， 一般情況下，損耗值會(huì)隨溫度的升高而加大。
（3）溫度影響電容的絕緣電阻，一般情況下，電容絕緣電阻隨溫度的升高而降低。
（4）溫度對(duì)電容器壽命的影響，一般情況下，電容的壽命隨溫度的升高而縮短。一個(gè)極限工作溫度為85℃的電解電容器，20℃一般情況可以保證181019小時(shí)的正常工作時(shí)間；而在極限溫度85℃時(shí)，一般僅可以保證2000小時(shí)的正常工作時(shí)間。
（5）溫度影響電容的工作電壓，由于電路產(chǎn)生的熱量積聚， 溫度的升高會(huì)導(dǎo)致電容的漏電流增加，因此實(shí)際使用必須降低電壓等級(jí)才能保證電容的正常工作。
因此，我們認(rèn)為要有效延長(zhǎng)電容器壽命、降低故障率就必須嚴(yán)格控制電容器的運(yùn)行環(huán)境，避免其他元器件熱輻射，盡量使電容在正常條件下工作，在盤柜設(shè)計(jì)時(shí)盡量考慮到電容器的散熱，布局盡量考慮電容遠(yuǎn)離發(fā)熱區(qū)，同時(shí)增強(qiáng)通風(fēng)效能，降低內(nèi)部環(huán)境溫度，避免溫度對(duì)電容諸多參數(shù)的影響。
3 具體措施
3.1 改盤柜內(nèi)3層為2層設(shè)計(jì)，撤除多余電容
原來電容每面盤18只電容，實(shí)際最大補(bǔ)償量451.8kVar遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)的300kVar，電容在全負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下也未能全部投入。根據(jù)計(jì)算所得僅需12只電容補(bǔ)償量即可能滿足要求。改造工作將盤柜原來18只電容三層設(shè)計(jì)更改為12只電容兩層布置，層間距由33cm擴(kuò)大至52cm，同時(shí)元器件散熱空間明顯增大，元器件間熱量傳導(dǎo)減弱。
3.2 改善盤柜通風(fēng)狀況
考慮到電容器柜內(nèi)散熱不暢的情況，改善盤柜通風(fēng)狀況成為考慮重點(diǎn)。我們?cè)陔娙莨裣露诵掳惭b了進(jìn)風(fēng)風(fēng)扇，在電容柜上部開設(shè)了附帶除塵網(wǎng)的熱量釋放口。風(fēng)扇控制回路中增加電容器分組接觸器的常開觸點(diǎn)，柜內(nèi)任一組電容器投用，風(fēng)扇都會(huì)開始工作對(duì)電容柜內(nèi)元器件進(jìn)行降溫。
3.3 統(tǒng)一歸置電容，增加隔熱板
在電抗器和電容器之間添加塑膠板材質(zhì)的隔熱板，避免熱量橫向傳導(dǎo)至電容，降低電容運(yùn)行溫度。
4 效果驗(yàn)證
改造后通過為期三個(gè)月的持續(xù)測(cè)溫觀察發(fā)現(xiàn)，6面低壓盤內(nèi)電抗器本體最高溫度由原來的110℃降至85℃，電容器本體最高溫度由原來的88℃降至65℃，柜內(nèi)平均溫度也由原來的35℃降至27℃，可見元器件溫度大約有20度的削減，柜內(nèi)平均溫度也降低了8度左右。觀察期間，該變電所低壓電容器運(yùn)行穩(wěn)定，未見異常，故障得到了徹底控制。
5 結(jié)語
由于低壓電容器故障在我廠比較普遍，因此該項(xiàng)改造工作得到了推廣應(yīng)用，截止目前，廠內(nèi)低壓電容器運(yùn)行情況都已經(jīng)得到了極大改善。可見，在我們的生產(chǎn)實(shí)際中，設(shè)備出現(xiàn)故障率高發(fā)的情況時(shí)應(yīng)做好故障統(tǒng)計(jì)和分析工作，只要抓好要點(diǎn)，有針對(duì)性進(jìn)行技術(shù)和管理方面的改進(jìn)和創(chuàng)新，設(shè)備就一定會(huì)煥發(fā)新的“活力”。
參考文獻(xiàn)：
第2篇：低壓電容器范文
關(guān)鍵詞：變壓器，介質(zhì)因數(shù)，繞組，對(duì)地電容
變壓器作為電力系統(tǒng)的主要組成部分，它的絕緣狀況將直接影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 而介質(zhì)因數(shù)及電容的測(cè)量作為變壓器絕緣狀態(tài)的一種有效檢測(cè)手段，可以用來檢查變壓器整體受潮、油質(zhì)劣化、繞組上附著油泥及嚴(yán)重的局部缺陷等。測(cè)量介質(zhì)因數(shù)及電容是指測(cè)量繞組連同套管一起的介質(zhì)因數(shù)及其對(duì)地電容量。
2009年01月10日，湛江供電局檢修公司高壓試驗(yàn)班對(duì)220kV廉江變電站#1主變進(jìn)行大修試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)10kV側(cè)對(duì)地電容明顯減少。試驗(yàn)人員經(jīng)過多次試驗(yàn)，認(rèn)真分析，初步確定了故障原因，并通過咨詢廠家和參與大修的技術(shù)人員，最終確定故障原因，經(jīng)排出故障后，試驗(yàn)結(jié)果正確。
1 設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)經(jīng)過
220kV廉江變電站#1主變型號(hào)為SFPSZ7-150000/220的變壓器停電進(jìn)行大修試驗(yàn)，在對(duì)變壓器表面進(jìn)行處理后，試驗(yàn)人員進(jìn)行了直流電阻、單套管介損、絕緣電阻及吸收比、繞組連套管介損等預(yù)防性試驗(yàn)，測(cè)量的數(shù)據(jù)與預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的數(shù)據(jù)、與歷年來臺(tái)賬數(shù)據(jù)相比較繞組，均無明顯偏差，但是10 kV對(duì)地電容明顯減小，如表1所示。
試驗(yàn)位置
試驗(yàn)日期
介質(zhì)因數(shù)值tgδ(%)
電容量（pF）
高壓-中、低壓及地
2003年08月28日
0.399
14670
2006年06月23日
0.180
14419
2009年01月10日
0.254
14327
中壓-高、低壓及地
2003年08月28日
0.464
21934
2006年06月23日
0.217
21715
2009年01月10日
0.322
21773
低壓-高、中壓及地
2003年08月28日
0.418
26813
2006年06月23日
0.164
26386
2009年01月10日
第3篇：低壓電容器范文
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；低壓；補(bǔ)償柜；功率因數(shù)
Abstract：The development of the power system of people's daily life is extremely important, and in many issues of power, power factor improvement has become a widespread concern. This is because in the enterprise, the power factor is related to the normal operation of the entire power grid and the entire power system security. In recent years, the development, the use of low-capacitance compensation cabinet to improve the power factor of each enterprise has become the first choice. In such cases, the author discusses in detail the meaning of the power factor, briefly discusses ways to improve the power factor, and finally gives low capacitance compensation cabinet in the actual design of concrete steps.
Key words：Power Systems; Low; compensation cabinet; power factor
中圖分類號(hào)：TM726.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
引言
電力系統(tǒng)在人們?nèi)粘Ｉ钪姓紦?jù)重要的地位，人類二十一世紀(jì)的發(fā)展就是建立在電力系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用之上的。電力系統(tǒng)支撐了當(dāng)今的很多高科技產(chǎn)品，比如電腦，電話、電燈等一系列具有劃時(shí)代意義的高端產(chǎn)品，使人類進(jìn)入了一個(gè)智能化的世界。因此，保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行是人們?cè)谌魏螘r(shí)候都關(guān)心的問題。然而在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，電力系統(tǒng)也存在著一些不盡人意的地方。如生產(chǎn)電能的地方往往人們使用的地方相距太遠(yuǎn)，由于生產(chǎn)的電能不能大量的儲(chǔ)存，電能的生產(chǎn)和消費(fèi)之間一般不能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡。同時(shí)電能的生產(chǎn)是連續(xù)不斷的、而電能的使用是隨機(jī)變化的，這樣就給電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成了一定的困難。
一、電力系統(tǒng)
1、電力系統(tǒng)的構(gòu)成
電力系統(tǒng)主要由電源、變電所、輸電、配電以及負(fù)荷中心構(gòu)成。此外，為了實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)之間的電能調(diào)節(jié)和交換，在各電源之間還相互聯(lián)接。這不僅提高了供電的經(jīng)濟(jì)性，還提高了供電的安全性。習(xí)慣上，我們將變電所與輸電線路合稱為電力網(wǎng)絡(luò)。為了保證電能生產(chǎn)與使用之間的協(xié)調(diào)平衡，電力系統(tǒng)逐漸向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。
2、電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求
電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行需要四個(gè)基本條件（1）電能質(zhì)量一定要良好。（2）供電的持續(xù)性。（3）供電的穩(wěn)定性。（4）要有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
二、功率因數(shù)的概念
1、功率因數(shù)的定義
在通常情況下，功率因數(shù)用符號(hào)COSφ表示，其中φ代表電流與電壓之間的相位差。其數(shù)學(xué)計(jì)算式為：
COSφ=P/S1
在電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行是在額定的電壓和額定的電流下工作的，超出范圍的運(yùn)行都容易造成安全隱患。根據(jù)計(jì)算，提高功率因數(shù)COSφ會(huì)降低輸電線上的功率損耗。在實(shí)際的電力系統(tǒng)運(yùn)行中，功率因數(shù)的提高有著非常重要的意義，如降低生產(chǎn)成本、節(jié)約電能、提高用電質(zhì)量、減少線路的功率損失等。
2、提高自然功率因數(shù)的方法
（1）提高檢修質(zhì)量。
（2）改變輕負(fù)荷電動(dòng)機(jī)接線。
（3）異步電動(dòng)機(jī)的容量要選擇正確。
（4）合理使用變壓器。
（5）限制空載。
3、采用人工補(bǔ)償裝置提高功率因數(shù)
在企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中，有大量的感性負(fù)載的使用，使得功率因數(shù)降低。為了設(shè)備正常運(yùn)行，同時(shí)為了工作環(huán)境的安全，一般情況下要增加無功功率補(bǔ)償裝置，從而使功率因數(shù)達(dá)到正常水平。常用的增加無功功率補(bǔ)償裝置有兩種：
（1）移相電容器。移相電容器的安裝、維護(hù)、運(yùn)行都很簡(jiǎn)單，而且其有功損耗非常小。所以在一般企業(yè)的供電網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用較廣。但其缺陷是修復(fù)復(fù)雜，使用壽命相對(duì)較短。
（2）并聯(lián)電容器。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，并聯(lián)電容器一般采用Δ形聯(lián)結(jié)，低壓并聯(lián)電容器內(nèi)部通常連成三角形，而且要做成三相。采用Δ聯(lián)結(jié)的好處是，當(dāng)電容器任一連線斷線時(shí)，三相線路仍得到無功補(bǔ)償；但是，其缺陷是任一電容器擊穿短路時(shí)，將造成三相線路的兩相短路，短路電流很大，有可能引起電容器爆炸。而采用Y形聯(lián)結(jié)，則沒有這一種危險(xiǎn)，但是其任一相斷線時(shí)，斷線的一相將失去無功補(bǔ)償。
圖1（a）為電容器Y形聯(lián)結(jié)時(shí)正常工作時(shí)的電流分布，圖1（b）為電容器Y形聯(lián)結(jié)時(shí)而A相電容器擊穿短路時(shí)的電流分布和向量圖。對(duì)于圖1（b），當(dāng)A相電容器擊穿短路時(shí)：
其中：UP為三相線路的相電壓。
有上式可知，電容器適宜采用Y形聯(lián)結(jié)，因?yàn)槠涠搪冯娏鲀H為正常工作電流的3倍（在其中一相電容器被擊穿短路時(shí)），因此比較安全。
圖1 三相線路中電容器Y形聯(lián)結(jié)時(shí)的電流分布
(a) 正常時(shí)的電流分布；(b)A相電容器擊穿短路時(shí)的電流分布和向量圖
有上式可知，為了安全，低壓電容器組應(yīng)結(jié)成三角形。并聯(lián)電容器在供電系統(tǒng)中的裝設(shè)位置，有高壓集中補(bǔ)償、單獨(dú)就地補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償三種方式。本文針對(duì)主要分析低壓集中補(bǔ)償。
4、低壓集中補(bǔ)償
在所有的補(bǔ)償方式中，低壓集中補(bǔ)償相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)。其具體做法是將低壓電容器集中裝設(shè)在變電所的低壓母線上，以補(bǔ)償?shù)蛪耗妇€以前電力系統(tǒng)所產(chǎn)生的無功功率，進(jìn)而減少變壓器的視在功率。通常情況下，低壓電容器柜與低壓配電屏之間采取并聯(lián)裝設(shè)的方式。
三、低壓電容器補(bǔ)償柜的設(shè)計(jì)案例
在該案例中，供電所在電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)為0.75。線路的電壓為三相380V，有功計(jì)算負(fù)荷在540kW左右，無功計(jì)算負(fù)荷在730kvar左右，變壓器一臺(tái)10/0.4kV的低壓損耗變壓器。
1、功率因數(shù)
功率因數(shù)的計(jì)算包括平均功率因數(shù)、瞬時(shí)功率因數(shù)、最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)。我國有關(guān)規(guī)定：高壓供電的工廠，最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于0.9，其他工廠不得低于0.85。如達(dá)不到上述要求，則必須進(jìn)行無功補(bǔ)償。
2、無功功率補(bǔ)償
一般情況下，由于工廠生產(chǎn)所需大量的動(dòng)力負(fù)荷都是感性負(fù)荷，例如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐等，使得功率因數(shù)偏低,因此需要采用無功補(bǔ)償措施來提高功率因數(shù)。當(dāng)功率因數(shù)由COSφ提高到COSφ時(shí)，無功率Q30和視在功率S30分別減小為Q30和S30,從而使負(fù)荷電流相應(yīng)的減小，這樣做所獲得的益處使和那的：可降低供電系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗；可選用稍小一些容量的電器元件，如電壓變壓器、開關(guān)設(shè)備和合較小截面的導(dǎo)線，從而減少投資和有色金屬。要使功率因數(shù)由COSφ提高到COSφ，通常需裝設(shè)人工補(bǔ)償裝置。對(duì)單項(xiàng)電容器來說，應(yīng)取3的倍數(shù)，以便三相均衡分配。
3、無功功率補(bǔ)償后工廠計(jì)算負(fù)荷的確定
補(bǔ)償后總的無功功率計(jì)算負(fù)荷為：
Q30（1）=Q30-QC
總的視在計(jì)算負(fù)荷為：
S30（1）=
總的計(jì)算電流為： I30（1）=S30（1）/ UN
總的有功功率P30保持不變。
（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求得：補(bǔ)償前低壓變電所低壓側(cè)的視在功率為：
S30（2）=908（kV•A）
變壓器容量的選擇SNT≥S30（2）,因?yàn)槲催M(jìn)行補(bǔ)償時(shí)主變壓器容量應(yīng)選為：
SNT=1000 kV•A＞908 kV•A
經(jīng)計(jì)算，低壓側(cè)的功率因數(shù)為0.59
（2）低壓側(cè)的無功補(bǔ)償容量為：
QC=540×[tan(arccos0.59)-tan(arccos0.97)] =604.8(kvar) 取610(kvar)
一般來說COSφ＞0.9，本文取0.97
n=QC/qc=51(個(gè))
其中：qc為單個(gè)電容器的額定容量；n為電容器個(gè)數(shù)，必須為3的整數(shù)倍。
（3）補(bǔ)償后高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷、變壓器容量、功率因數(shù)、低壓側(cè)的視在功率為：
S130(2)= =553（kV•A）
變壓器的功率損耗為：∆PT=0.015 S130(2)=0.015×553=8.3(kW)
∆QT=0.065 S130(2)=0.065×553=35.9(kvar)
變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：
P130(1)=548.3(kW)；Q130(1)=155.9(kvar)； S130(1)= =570（kV•A）
I130(1) =33(A)
變壓器可以選擇：SNT=630（kV•A）>570（kV•A）
功率因數(shù)為：COSφ = P130(1) / S130(1)=0.96
4、低壓補(bǔ)償柜設(shè)備的選擇
（1）電氣設(shè)備選擇的一般原則
所選擇的設(shè)備應(yīng)當(dāng)符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)，保證設(shè)備在正常使用的情況下不存在安全隱患。如設(shè)備的額定電壓不能低于電力系統(tǒng)的最高電壓、開關(guān)的斷開能力要考慮短路情況等，此外還要考慮設(shè)備的工作環(huán)境，如是否高溫、高壓，在使用過程中是否要考慮防暴、防塵等。
（2）根據(jù)電氣設(shè)備的選擇原則，選出正確、合理的電氣設(shè)備，讓后進(jìn)行短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)和開關(guān)設(shè)備斷流能力校驗(yàn)，以保證電容補(bǔ)償柜的正常工作。
（3）低壓電容器補(bǔ)償柜線路的設(shè)計(jì)圖
根據(jù)上兩節(jié)對(duì)無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算和設(shè)備的選擇，所以低壓電容器補(bǔ)償柜的設(shè)計(jì)的內(nèi)部接線圖如圖2
圖2低壓電容器補(bǔ)償柜的內(nèi)部接線圖
四、結(jié)語
無功功率補(bǔ)償歷來是改善供電質(zhì)量，緩解電力矛盾的首選措施。本文詳細(xì)論述了電力系統(tǒng)中功率因數(shù)的提高問題，最后又給出了現(xiàn)實(shí)當(dāng)中低壓電容補(bǔ)償柜的設(shè)計(jì)實(shí)例。低壓電容補(bǔ)償柜歷來為相關(guān)電力學(xué)者所關(guān)注，作者希望通過本文的論述，能夠使更多的電力人員來關(guān)注這個(gè)問題。
參考文獻(xiàn)
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[2] 陸錫恩.低壓無功電容補(bǔ)償柜的維護(hù)管理[J]. 企業(yè)科技與發(fā)展. 2009(12)
[3] 宋晨星.低壓無功補(bǔ)償裝置的器件分析和選型[J]. 山東煤炭科技. 2010(02)
第4篇：低壓電容器范文
關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償；電壓；電容補(bǔ)償；集中補(bǔ)償；就地補(bǔ)償；分析
中圖分類號(hào)：TM451 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2306-1499（2014）12-
交流異步電動(dòng)機(jī)在工礦企業(yè)中應(yīng)用廣泛，不少電動(dòng)機(jī)負(fù)荷率低，經(jīng)常處于輕載或空載狀態(tài)，功率因數(shù)普遍不高。負(fù)荷率愈低，功率因數(shù)愈低，無功功率相對(duì)于有功功率的百分比愈大，顯著地浪費(fèi)電能。因此對(duì)異步電動(dòng)機(jī)采用無功功率補(bǔ)償，以提高功率因數(shù)、節(jié)約電能、減少運(yùn)行費(fèi)用、提高電能質(zhì)量，既符合我國節(jié)約能源的國策，又給企業(yè)帶來了經(jīng)濟(jì)效益。
1.無功功率補(bǔ)償?shù)姆N類
1.1 集中補(bǔ)償
在高低壓配電所內(nèi)設(shè)置若干組電容器，電容器接在配電母線上，補(bǔ)償供電范圍內(nèi)的無功功率。
1.2 組合就地補(bǔ)償（分散就地補(bǔ)償）
電容器接在高壓配電裝置或動(dòng)力箱的母線上。
1.3單獨(dú)就地補(bǔ)償
將電容器裝于箱內(nèi)，放置在電動(dòng)機(jī)附近，對(duì)其單獨(dú)補(bǔ)償?？煞譃閹追N：（1）電容器直接接在電動(dòng)機(jī)端子上或保護(hù)設(shè)備末端，一般不需要電容器用的操作保護(hù)設(shè)備，稱為直接單獨(dú)就地補(bǔ)償。經(jīng)常操作者，采用接觸器；非經(jīng)常操作者，采用空氣斷路器；高壓電容器直接單獨(dú)就地補(bǔ)償，宜采用真空開關(guān)。（2）不采用控制設(shè)備，由電動(dòng)機(jī)控制開關(guān)操作，但電容器必須采用內(nèi)裝熔絲或另裝熔斷器。（3）采用控制設(shè)備，即為控制式單獨(dú)就地補(bǔ)償，多用于降壓起動(dòng)或有可逆運(yùn)行等有特殊操作要求的電動(dòng)機(jī)。
2.無功功率補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>
2.1 改善功率因數(shù)相應(yīng)地減少電費(fèi)。
根據(jù)水電部《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則》的規(guī)定和農(nóng)網(wǎng)改造的技術(shù)要求，電力用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定，即：①高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶功率因數(shù)為0.9以上；②低壓供電的用電單位和其他100千伏安（千瓦）及以上電力用戶和大、中型電力排灌站，功率因數(shù)在0.85以上；③低壓供電的農(nóng)業(yè)用戶，功率因數(shù)在0.8以上。經(jīng)過努力達(dá)不到以上規(guī)定者應(yīng)裝設(shè)必要的補(bǔ)償裝置。原水電部《供用電規(guī)則》規(guī)定：高壓供電的用戶必須保證功率因數(shù)在0.9以上，其他用戶應(yīng)保持在0.8以上。
2.2 降低系統(tǒng)的能耗。
功率因數(shù)的提高，能減少線路損耗及變壓器的銅耗。
2.3 減少了線路的壓降。
由于線路傳送電流少了，系統(tǒng)的線路電壓損失相應(yīng)減少，有利于系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定（輕載時(shí)要防止超前電流使電壓上升過高）和大功率電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。
2.4 增加了供電功率，減少了用電貼費(fèi)。
對(duì)于原有供電設(shè)備來講，同樣的有功功率下，COSφ提高，負(fù)荷電流下降，因此，向負(fù)荷傳輸功率所經(jīng)過的變壓器、開關(guān)、導(dǎo)線等配電設(shè)備都增加了功率儲(chǔ)備，發(fā)揮了原有供電設(shè)備的潛力。對(duì)于新建項(xiàng)目來說，降低了變壓器容量，減少了投資費(fèi)用，同時(shí)，也減少了運(yùn)行后的基本電費(fèi)。
3. 電容補(bǔ)償控制及安裝方式的選擇
3.1 電容補(bǔ)償方式的選擇
采用并聯(lián)電容器作為人工無功功率補(bǔ)償，為了盡量減少線損和電壓損失，宜就地平衡，即低壓部分的無功功率宜由低壓電容器補(bǔ)償，高壓部分的無功功率宜由高壓電容器補(bǔ)償。對(duì)于容量較大，負(fù)荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設(shè)備的無功功率，宜就地補(bǔ)償；補(bǔ)償基本無功功率的電容器組宜在配變電所內(nèi)集中補(bǔ)償，在工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化程度高的流水線和有大容量機(jī)組的場(chǎng)所，宜分散補(bǔ)償。
3.2 電容器組投切方式的選擇
電容器組投切方式分手動(dòng)和自動(dòng)兩種。對(duì)于補(bǔ)償?shù)蛪夯緹o功功率及常年穩(wěn)定和投切次數(shù)少的高壓電容器組，宜采用手動(dòng)投切；為避免過補(bǔ)償或輕載時(shí)電壓過高，易造成設(shè)備損壞的，宜采用自動(dòng)投切。高、低壓補(bǔ)償效果相同時(shí)，宜采用低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置。
3.3 無功功率自動(dòng)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)節(jié)方式
以節(jié)能為主者，采用無功功率參數(shù)調(diào)節(jié)；當(dāng)三相平衡時(shí)，也可采用功率因數(shù)參數(shù)調(diào)節(jié)；為改善電壓偏差為主者，應(yīng)按電壓參數(shù)調(diào)節(jié)；無功功率隨時(shí)間穩(wěn)定變化者，按時(shí)間參數(shù)調(diào)節(jié)。
4. 電容補(bǔ)償容量的選定
4.1 集中補(bǔ)償容量確定
先進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，確定有功功率PC和無功功率QC，補(bǔ)償前自然功率因數(shù)為COSφ1，要補(bǔ)償?shù)降墓β室驍?shù)為COSφ2，則QC=αPC（tanφ1 ―tanφ2），其中，α為平均負(fù)荷因數(shù)。
4.2 電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償電容器容量的確定
就地補(bǔ)償電容器容量選擇的主要參數(shù)是勵(lì)磁電流，因?yàn)椴皇闺娙萜髟斐勺约な沁x用電容器容量的必要條件。一般情況下，功率因數(shù)、負(fù)載率、極數(shù)容量的關(guān)系如下：負(fù)載率越低，功率因數(shù)越低；極數(shù)越多，功率因數(shù)越低；容量越小，功率因數(shù)越低。但由于無功功率主要消耗在勵(lì)磁電流上，隨負(fù)載率變化不大，因此，應(yīng)主要考慮電動(dòng)機(jī)容量和極數(shù)這2個(gè)參數(shù)，才能得到最佳補(bǔ)償效果。
5. 電容補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用實(shí)例
以某大型項(xiàng)目中能源中心為例。該項(xiàng)目設(shè)備裝機(jī)容量約為21MW，本著“節(jié)能、高效”的方針，初次嘗試了采用燃汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組自發(fā)電，冷、熱、電三聯(lián)供，做到汽電共生，實(shí)現(xiàn)能源綜合利用。經(jīng)過經(jīng)濟(jì)分析，采用10kV作為高壓電動(dòng)機(jī)的供電電壓等級(jí)，投資較省，同時(shí)亦減少變電環(huán)節(jié)，也就減少了故障點(diǎn)。根據(jù)負(fù)荷計(jì)算，共采用6路10kV電源，分別對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)直配。
在該項(xiàng)目中，高壓電動(dòng)機(jī)主要用于空調(diào)系統(tǒng)中的中央空調(diào)機(jī)組，以及主機(jī)的外部設(shè)備―冷凍水循環(huán)泵和冷卻水循環(huán)泵等多臺(tái)設(shè)備。這些設(shè)備單機(jī)容量很大，離心機(jī)組單機(jī)最大達(dá)2.81MW（共5臺(tái)），小的870kW（共4臺(tái)），冷凍水循環(huán)泵單機(jī)560kW（共9臺(tái)），冷凍水循環(huán)泵單機(jī)亦有380kW（共3臺(tái)），自然功率因數(shù)在0.8左右。如果在10kV配電室集中補(bǔ)償電容，而不采用高壓無功自動(dòng)補(bǔ)償，則如此大容量的電動(dòng)機(jī)起、停會(huì)使10kV側(cè)功率因數(shù)不穩(wěn)定，有可能造成過補(bǔ)償，引起系統(tǒng)電壓升高。同時(shí)，從配電室至冷凍機(jī)房高壓電動(dòng)機(jī)的線路最近50m，最遠(yuǎn)140m，線路損耗相當(dāng)可觀，綜合考慮到高壓無功自動(dòng)補(bǔ)償元件、技術(shù)、價(jià)格均要求很高，因此宜采用高壓電容器就地補(bǔ)償，與電動(dòng)機(jī)同時(shí)投切。高壓電容器組放置在電動(dòng)機(jī)附近，這些電動(dòng)機(jī)采用自耦降壓起動(dòng)方式，高壓就地補(bǔ)償裝置以并聯(lián)電容器為主體，采用熔斷器做保護(hù)，裝設(shè)避雷器用于過電壓保護(hù)，串聯(lián)電抗器抑制涌流和諧波。這樣做，不僅提高了電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)，降低了線路損耗，同時(shí)釋放了系統(tǒng)容量，縮小了饋電電纜的截面，節(jié)約了投資。
對(duì)于低壓設(shè)備，由2臺(tái)1000kVA及2臺(tái)1600kVA變壓器配出。低壓電動(dòng)機(jī)布置較分散，因此，在變電所變壓器低壓側(cè)采用電容器組集中自動(dòng)補(bǔ)償。雖然一些低壓電動(dòng)機(jī)的容量也不小，就地補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益亦有，但這些設(shè)備主要用于鍋爐房和給排水設(shè)備，鍋爐房的設(shè)備不如冷凍機(jī)房集中，環(huán)境較差，管理不便，因此，在低壓配電室采用按功率因數(shù)大小自動(dòng)補(bǔ)償是較合適的。
6. 三相低壓異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償
用三相低壓異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償是一種經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、高效、可能的補(bǔ)償方法，它有以下好處：①因?yàn)橹皇窃陔妱?dòng)機(jī)上并聯(lián)一臺(tái)合適的專用電容器就可，不需要外加其他保護(hù)裝置，簡(jiǎn)單、價(jià)低，便于推廣；②不僅能提高低壓電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低了線損，同時(shí)也提高了供電電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低了配電網(wǎng)線損；③對(duì)用戶來講，節(jié)約了內(nèi)線損耗，減少電費(fèi)，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益；④提高了低壓線路的功率因數(shù)，減少末端電壓波動(dòng)，提高了電壓質(zhì)量，也增加了產(chǎn)品數(shù)量及質(zhì)量；⑤因?yàn)檠a(bǔ)償電容器隨電動(dòng)機(jī)投切，只要補(bǔ)償?shù)碾娙萜魅萘颗渲眠m當(dāng)，不存在無功過補(bǔ)償，有較為理想的補(bǔ)償效果。
為什么一個(gè)合適容量的電容器可以與異步電動(dòng)機(jī)直接并聯(lián)，而不需要外加其他保護(hù)裝置，僅利用原異步電動(dòng)機(jī)的保護(hù)就可以，這是因?yàn)椋海?）異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)所需要的無功功率從異步電動(dòng)機(jī)的等效電路中可知由兩部分組成，一部分是勵(lì)磁支路所需的無功功率，另一部分是負(fù)荷支路所需的無功功率。小容量的異步電動(dòng)機(jī)主要是勵(lì)磁支路所需的無功功率，當(dāng)負(fù)荷由零到滿載時(shí)，其變化很小，隨負(fù)荷的增加而略有下降；而負(fù)荷支路所需的無功功率隨負(fù)荷增加而增加，其值一般要比勵(lì)磁支路所需的無功功率要小，異步電動(dòng)機(jī)容量越小，相對(duì)的比例也越小。小容量的異步電動(dòng)機(jī)從空載到滿載，其總的無功功率的變化不大，以Y801.2（0.75kW）為例，空載時(shí)無功功率為0.531kvar，而滿載時(shí)為0.646 kvar。由此可知，容量小所需無功功率在不同的負(fù)載下變化很小。異步電動(dòng)機(jī)隨著容量的增大，從空載到滿載所需的總無功功率變化相應(yīng)加大，如Y165L-2（18.5kW），空載時(shí)所需無功功率5.343kvar，而滿載時(shí)為10.651 kvar。但一般空載與滿載的無功功率之比約為0.5以上。因此，對(duì)低壓異步電動(dòng)機(jī)的無功補(bǔ)償，其并聯(lián)電容器在運(yùn)行時(shí)的實(shí)際補(bǔ)償容量，只要能補(bǔ)償其勵(lì)磁功率，就能使異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的功率因數(shù)在負(fù)載率從40%～100%都有較高值（0.9以上），而低負(fù)載時(shí)，其功率因數(shù)雖不能達(dá)到0.9左右，但由于所需的無功功率量很小，因此產(chǎn)生的線損不大，但比無補(bǔ)償時(shí)降低了很多。（2）由于異步電動(dòng)機(jī)本身就是很好的放電線圈，所以在異步電動(dòng)機(jī)外加電源電壓失去時(shí)，三相低壓異步電動(dòng)機(jī)專用無功補(bǔ)償電容器可以向異步電動(dòng)機(jī)放電，使電容器端電壓很快下降到零，在電網(wǎng)電壓復(fù)現(xiàn)（電網(wǎng)“重合閘”成功）時(shí)，就不會(huì)出現(xiàn)過電壓。因此，異步電動(dòng)機(jī)與電容器并聯(lián)之間不能加裝熔斷器保護(hù)或開關(guān)，異步電動(dòng)機(jī)與電容器應(yīng)同時(shí)投入或斷開。（3）由于并聯(lián)電容器在異步電動(dòng)機(jī)的額定電壓下，所產(chǎn)生的無功功率小于異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下空載時(shí)需要的勵(lì)磁功率（略小于空載無功功率）。當(dāng)電壓上升時(shí)，電容器所產(chǎn)生的無功功率隨電壓的平方增加，而異步電動(dòng)機(jī)因鐵芯的磁飽和，其需要的無功功率增加將大于電容器的無功功率增加；當(dāng)電壓下降時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)和電容器的無功功率幾乎都將隨電壓的平方下降。因此，并聯(lián)電容器的補(bǔ)償容量在運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的無功功率，總小于異步電動(dòng)機(jī)在不同負(fù)載下所需的無功功率。因此，不會(huì)產(chǎn)生過補(bǔ)償。（4）由于電容器的無功功率比補(bǔ)償異步電動(dòng)機(jī)空載無功功率要略小一點(diǎn)，也就是說僅為勵(lì)磁功率，因此不會(huì)產(chǎn)生異步電動(dòng)機(jī)的自勵(lì)現(xiàn)象。（5）工礦企業(yè)的異步電動(dòng)機(jī)采用三相低壓異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相比，經(jīng)濟(jì)性是明顯的。雖然就地補(bǔ)償?shù)目偀o功容量是集中補(bǔ)償?shù)?～4倍，但集中無功補(bǔ)償裝置的單位容量的費(fèi)用卻為單臺(tái)電容器的4～6倍，異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償總費(fèi)用要比集中無功補(bǔ)償?shù)纳?。而且用三相低壓異步電?dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償?shù)碾娙萜骺山档凸さV企業(yè)內(nèi)的低壓電網(wǎng)損失，節(jié)約了能源，減少了電費(fèi)支出。
7.結(jié)束語
對(duì)無功功率進(jìn)行補(bǔ)償?shù)墓?jié)能效果是有目共睹的，在應(yīng)用的過程中，還應(yīng)該在技術(shù)
經(jīng)濟(jì)上綜合考慮，根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，決定是采用集中補(bǔ)償還是就地補(bǔ)償，或者兩者綜合采用，從而達(dá)到使電氣設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。
第5篇：低壓電容器范文
【關(guān)鍵詞】電容式電壓互感器;電容元件;懸浮放電;擊穿;故障
1.引言
如果電容式電壓互感器（CVT）高中壓電容的油室和電磁單元油箱的之間密封不嚴(yán)，會(huì)造成高中壓電容尤其高壓電容的膜紙絕緣缺油，導(dǎo)致其耐電強(qiáng)度下降。由于電容元件設(shè)計(jì)場(chǎng)強(qiáng)遠(yuǎn)高于其它電氣設(shè)備，故而容易擊穿，這又使電容量和介質(zhì)損耗增大，二次電壓偏高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致主絕緣擊穿，引起高中壓電容爆炸[1-2]。本文介紹了此類故障的典型案例，以供參考。
2.故障及檢查情況
2.1 故障情況
2013年1月16日4點(diǎn)20分，某500kV站監(jiān)控機(jī)報(bào)電壓越限，值班人員檢查發(fā)現(xiàn)220kVⅠA母線的Uab、Ubc和Uca母線電壓分別為232.5kV、229kV和232.5kV，Uab和Uca比Ubc母線電壓高3.5kV。值班人員使用萬用表測(cè)量220kVⅠA母線三只CVT二次小空開上的電壓，Uab、Ubc和Uca測(cè)量值分別為106V、103V和103V。
對(duì)該三只CVT本體進(jìn)行了紅外測(cè)溫，發(fā)現(xiàn)A相CVT下節(jié)電容器的上部與B相、C相CVT相應(yīng)位置相比溫度較高，A相CVT下節(jié)電容器的上部溫度為9.9℃，B相、C相相應(yīng)位置溫度為-8℃，A相和B相CVT紅外圖譜如圖1和圖2所示。另外，還發(fā)現(xiàn)A相CVT電磁單元油箱油位有明顯增長(zhǎng)，與B、C兩相相比明顯偏高，已經(jīng)超出油位計(jì)的顯示范圍[3]。
圖1 A相CVT紅外圖譜
圖2 B相CVT紅外圖譜
1月16日，該三只CVT二次電壓曲線如圖3所示。
由圖3可知，UA（圖中紅色曲線）從3點(diǎn)43分開始逐漸上升，到4點(diǎn)51分基本達(dá)到最大值，此時(shí)UA為138.36kV，UB為132.36kV，UC為132.35kV。
圖3 電壓曲線
該三只CVT為某生產(chǎn)廠家1996年03月出廠的TYD220/√3-0.01H型產(chǎn)品，1997年01月16日投入運(yùn)行。上次停電試驗(yàn)日期為2007年05月12日，試驗(yàn)數(shù)據(jù)未見異常。該型號(hào)CVT電氣接線圖如圖4所示。
圖4 電氣接線圖
綜合考慮紅外圖譜及電壓曲線情況，初步判斷為A相CVT下節(jié)電容器內(nèi)部存在故障，且位于其上部，說明高壓電容C21上部有部分電容元件擊穿。
A相CVT上節(jié)和下節(jié)電容器額定電容設(shè)計(jì)值均為20000pF。咨詢生產(chǎn)廠家技術(shù)人員，該CVT設(shè)計(jì)時(shí)，高壓電容C11和C21、中壓電容C22分別由75、52、23個(gè)電容元件串聯(lián)。
假設(shè)所有電容元件電容量均相等，設(shè)為C0，則：
C11=C0/75
C21=C0/52
C22=C0/23
設(shè)中間變壓器的變比為k，一次電壓為U，則二次電壓u為：
u=23/[（75+52+23）Uk]
假設(shè)高壓電容C21有n個(gè)電容元件發(fā)生擊穿，則C21=C0/（52-n），即二次電壓u'為：
u'=23/{[75+（52-n）+23]Uk}
已知，u'=138.36kV，u≈132.36kV
u'/u≈138.36/132.35=1.0454
計(jì)算可得損壞電容元件數(shù)n≈6.5，即該CVT二次電壓偏高的原因初步判斷為高壓電容C21有6個(gè)或者7個(gè)電容元件擊穿，高壓電容C21電容量增大，導(dǎo)致中壓電容C22兩端電壓升高，而二次電壓與中壓電容C22的兩端電壓成正比關(guān)系，造成該CVT二次電壓升高，即高壓電容C21電容量增大會(huì)造成二次電壓升高[4]。
2.2 外觀檢查情況
A相CVT外表清潔、連接可靠，未發(fā)現(xiàn)閃絡(luò)、滲油及其它異常。
根據(jù)TYD220/√3-0.01H型CVT的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，上節(jié)電容器、下節(jié)電容器和電磁單元分別具有獨(dú)立的油室，A相CVT電磁單元油位與B、C兩相CVT相比明顯偏高，初步認(rèn)為是由于下節(jié)電容器油室和電磁單元油室之間密封不嚴(yán)，下節(jié)電容器的油滲漏到電磁單元中而引起的。
2.3 試驗(yàn)檢查情況
為查找故障原因，對(duì)A相CVT進(jìn)行試驗(yàn)檢查。電容分壓器極間、二次繞組等絕緣電阻測(cè)試結(jié)果正常。中間變壓器二次繞組直流電阻測(cè)試結(jié)果見表1，與以往測(cè)量結(jié)果相比未發(fā)現(xiàn)異常[5-6]。采用自激法測(cè)量介損和電容量，高壓電容C11介損及電容量測(cè)試正常，與以往測(cè)量結(jié)果相比未發(fā)現(xiàn)異常，但高壓電容C21和中壓電容C22無法運(yùn)用自激法進(jìn)行測(cè)試。A相CVT近兩次介損及電容量測(cè)試結(jié)果見表2所示。
表1 二次繞組直流電阻測(cè)量數(shù)據(jù)
測(cè)試時(shí)間 1a-1n（Ω） 2a-2n（Ω） da-dn（Ω） 環(huán)境溫度（℃）
2013-01-16 0.014 0.025 0.098 -11
表2 電容量及tanδ測(cè)量數(shù)據(jù)
測(cè)試時(shí)間 C11 C21 C22
tanδ 2013-01-16 0.00122 / /
2007-05-12 0.00104 0.00104 0.00114
電容量
（pF） 2013-01-16 20370 / /
2007-05-12 20270 29200 67820
誤差（%） 0.14 / /
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，得出下面幾個(gè)初步結(jié)論：
（1）中間變壓器二次繞組的直流電阻測(cè)量數(shù)據(jù)與以往試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比，無明顯變化，所以二次電壓升高不是由于二次繞組出現(xiàn)故障而產(chǎn)生的;
（2）高壓電容C11介損及電容量測(cè)試結(jié)果與以往試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比，無明顯變化，所以二次電壓升高不是由于高壓電容C11出現(xiàn)故障而產(chǎn)生的;
（3）由于高壓電容C21和中壓電容C22無法運(yùn)用自激法進(jìn)行測(cè)試，從試驗(yàn)方面，無法確定二次電壓升高是否由于高壓電容C21和中壓電容C22出現(xiàn)故障而產(chǎn)生的。
圖5和圖6分別為高壓電容C21和中壓電容C22運(yùn)用自激法進(jìn)行測(cè)試的原理圖[7]。該CVT故障運(yùn)行時(shí)，二次有電壓輸出，說明高壓電容C11和高壓電容C21之間、高壓電容C21和中壓電容C22之間電氣連接及中間變壓器不是導(dǎo)致高壓電容C21和中壓電容C22無法運(yùn)用自激法進(jìn)行測(cè)試的故障部位。綜合考慮上面兩方面因素，高壓電容C21和中壓電容C22無法運(yùn)用自激法進(jìn)行測(cè)試的原因分析初步判斷為中壓電容C22末端于二次接線盒之間存在斷線故障。
圖5 測(cè)量C21的原理圖
圖6 測(cè)量C22的原理圖
2.4 解體檢查情況
為進(jìn)一步查明故障原因，將A相CVT進(jìn)行了解體檢查。
打開該CVT下節(jié)電容器上部的密封蓋，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部油位約只有原來1/2。吊起下節(jié)電容器瓷套，發(fā)現(xiàn)上部電容元件已經(jīng)沒有絕緣油浸泡，上部6個(gè)電容元件有擊穿放電痕跡，如圖7所示，與紅外圖譜位置相對(duì)應(yīng)。
圖7 電容元件放電情況
該CVT下節(jié)電容器共有73個(gè)電容元件，其中高壓電容C21有51個(gè)電容元件，中壓電容C22有22個(gè)電容元件（考慮到阻抗平衡問題，實(shí)際電容元件數(shù)量與設(shè)計(jì)值有1-2個(gè)偏差）。用電容表測(cè)量電容元件的電容量，表明高壓電容C21從頂端往下第1個(gè)至第6個(gè)及第33個(gè)電容元件擊穿，即高壓電容C21共有7個(gè)電容元件擊穿，與本文第2.1部分計(jì)算結(jié)果基本吻合。
打開該CVT電磁單元油箱，發(fā)現(xiàn)中壓電容C22末端引出線套管破裂，碎片散落在中間變壓器的鐵心上，末端引出線在套管接頭處燒斷。
運(yùn)用正接線測(cè)量該CVT高壓電容C21和中壓電容C22介損及電容量，測(cè)試結(jié)果如表3所示。高壓電容C21的電容量偏差超過了10%[8]。
表3 電容量及tanδ測(cè)量數(shù)據(jù)
測(cè)試時(shí)間 C21 C22
tanδ 2013-01-16 0.481 0.124
2007-05-12 0.104 0.114
電容量
（pF） 2013-01-16 31930 67180
2007-05-12 28972.8 67683
誤差（%） 10.21 -0.74
取下中壓電容C22末端引出線低壓套管，發(fā)現(xiàn)低壓套管內(nèi)部有嚴(yán)重的放電痕跡，接線柱及低壓套管內(nèi)、外表面積累了大量的炭黑，形成導(dǎo)電通道，如圖8所示。低壓套管的緊固法蘭密封膠圈有一處燒損痕跡，如圖9所示。
圖8 低壓套管破損情況
圖9 密封膠圈燒損情況
展開擊穿后和部分未擊穿的電容元件，未發(fā)現(xiàn)電容元件內(nèi)部存在絕緣劣化痕跡。
3.故障原因分析
該500kV站220kVⅠA母線A相CVT故障的原因?yàn)?，該CVT中壓電容C22末端引出線在運(yùn)行中燒斷，造成中壓電容C22末端引出線端部懸浮電位放電，處于中壓電容C22低壓端小瓷套的導(dǎo)電桿和處于地電位的其固定法蘭之間絕緣無法承受升高的電壓而擊穿放電造成小瓷套破碎，同時(shí)將小瓷套與其固定法蘭之間密封膠圈燒損，造成下節(jié)電容器油室與電磁單元油室之間密封不嚴(yán)，下節(jié)電容器油室中變壓器油滲漏到電磁單元油室中，下節(jié)電容器油室的油位下降，高壓電容C21上部6個(gè)電容元件的膜紙絕緣由于缺油耐電強(qiáng)度下降而擊穿短路。由于高壓電容C21是由多個(gè)電容元件串聯(lián)組成，隨著電容元件數(shù)量減少，剩余單個(gè)電容元件承受電壓上升，造成下部一個(gè)絕緣較為薄弱的電容元件擊穿，即C21共計(jì)7個(gè)電容元件擊穿。同時(shí)，高壓電容C21電容元件擊穿放電產(chǎn)生的高溫造成下節(jié)電容器外部瓷套溫度升高約18K。
在運(yùn)行中，高壓電容C21電容量增大使中壓電容C22的兩端電壓升高，由于二次電壓u與中壓電容C22的兩端電壓成正比關(guān)系，即二次電壓同樣隨著高壓電容C21電容量增大而升高。
該CVT故障初期，中壓電容C22低壓端的小瓷套的導(dǎo)電桿和處于地電位的其固定法蘭之間絕緣擊穿放電生成的炭黑等導(dǎo)電物質(zhì)在小瓷瓶接線柱和其固定法蘭之間形成新的導(dǎo)電通道，不影響該CVT電氣回路的完整性，故二次電壓可以正常輸出。
該CVT中壓電容C22末端引出線與小瓷套導(dǎo)電桿的連接處未采用接線鼻子，而是通過銅絞線纏繞并錫焊處理。故中壓電容C22末端引出線在運(yùn)行中燒斷的原因判斷為，連接時(shí)，由于生產(chǎn)廠家安裝工藝控制不嚴(yán)，末端引出線接線端部受到損傷。長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，損傷部位逐步擴(kuò)大最終斷裂從而形成懸浮放電，最終造成此次故障的發(fā)生。
4.預(yù)防措施
與該500kV站220kVⅠA母線A相CVT同批次的部分產(chǎn)品仍在網(wǎng)運(yùn)行，為了避免類似故障再次發(fā)生，采取以下預(yù)防措施：
（1）加強(qiáng)監(jiān)管巡視力度，發(fā)現(xiàn)有聲響、油位異常、二次側(cè)三相輸出電壓長(zhǎng)時(shí)間不平衡等異常情況，應(yīng)及時(shí)采取措施，防止事故擴(kuò)大;
（2）利用紅外精確測(cè)溫、容性設(shè)備介損電容量帶電檢測(cè)、高頻局部放電帶電檢測(cè)等手段，發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即查明原因[9-12];
（3）利用停電試驗(yàn)機(jī)會(huì)，加強(qiáng)對(duì)CVT的檢查和維護(hù)，試驗(yàn)中，應(yīng)注意觀察C11、C21和C22的tanδ和電容量有無明顯異常，并測(cè)量中壓電容C22末端N端子的絕緣電阻;
（4）紅外在線監(jiān)測(cè)診斷設(shè)備故障具有準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速特征，日常維護(hù)中重視紅外熱成像的應(yīng)用，通過定期對(duì)CVT進(jìn)行紅外監(jiān)測(cè)和診斷及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備的缺陷，排除事故隱患;
（5）生產(chǎn)廠家要嚴(yán)格控制工藝流程，并保證其產(chǎn)品附件的質(zhì)量[13-17]。
5.結(jié)束語
該500kV站220kVⅠA母線A相CVT損壞的原因?yàn)橹袎弘娙軨22末端引出線未采用接線鼻子，而是通過銅絞線纏繞并錫焊處理。連接時(shí)，由于生產(chǎn)廠家安裝工藝控制不嚴(yán)，末端引出線接線端部受到損傷。長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，損傷部位逐步擴(kuò)大最終斷裂形成懸浮放電，最終造成此次故障的發(fā)生。生產(chǎn)廠家在CVT制造過程中應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量管理，細(xì)化工藝控制卡，做到每個(gè)生產(chǎn)細(xì)節(jié)都得到嚴(yán)格把關(guān)，確保質(zhì)量管理體系有效運(yùn)轉(zhuǎn)。
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第6篇：低壓電容器范文
【關(guān)鍵詞】無功補(bǔ)償；電容器；工業(yè)；安全應(yīng)用
引言
在電力系統(tǒng)中電壓與無功功率密切相關(guān)，特別是電力系統(tǒng)中無功功率的變化，會(huì)改變電力線路和變壓器的電壓損耗，并引起各節(jié)點(diǎn)電壓的變化。由于網(wǎng)路建設(shè)明顯的滯后，電力系統(tǒng)裝機(jī)容量的逐步增大，使10KV以下配電網(wǎng)路的損耗日益遞增。無功補(bǔ)償是10KV配電網(wǎng)路升壓降損的有效條件，與改造配電網(wǎng)路結(jié)構(gòu)、縮短供電半徑、增大導(dǎo)線截面、更換高損耗變壓器等措施相比，無功補(bǔ)償投資最少且效果明顯，并能在一年左右時(shí)間收回成本。
一、當(dāng)前無功補(bǔ)償?shù)姆椒皟?yōu)缺點(diǎn)
當(dāng)前就電力而言，無功補(bǔ)償主要有高壓電網(wǎng)集中補(bǔ)償、低壓電網(wǎng)就地補(bǔ)償和調(diào)節(jié)同步電機(jī)的勵(lì)磁補(bǔ)償這三種方法。而應(yīng)用這些方法，主要滿足了供電部門對(duì)企業(yè)功率因數(shù)的要求，卻很少考慮怎么減少企業(yè)內(nèi)部的電能損耗，因此這些方法同時(shí)也有如下的優(yōu)缺點(diǎn)：
（1）高壓電網(wǎng)集中補(bǔ)償。初投資少，便于運(yùn)行維護(hù)，在大中型工廠中應(yīng)用較多。高壓電網(wǎng)集中補(bǔ)償雖然滿足了電業(yè)局對(duì)功率因數(shù)的要求，但是企業(yè)內(nèi)部大量的高壓配電線路，各車間變電所的配電變壓器和低壓配電線路并沒有得到補(bǔ)償，大部分有功電能轉(zhuǎn)變?yōu)樽儞p、線損消耗掉了。
（2）低壓電網(wǎng)就地補(bǔ)償。不論是就地還是在變電內(nèi)，高壓或低壓補(bǔ)償效果是一樣的，差別不大。因?yàn)樽儔浩鞅旧硪蚕臒o功，所以低壓補(bǔ)償效果會(huì)更好一點(diǎn)。更重要的是，低壓補(bǔ)償，由于電容器電壓等級(jí)下降了，相同容量的電容器造價(jià)要低的多。所以采用的原則是，盡量低壓就地補(bǔ)償。雖然采用低壓集中補(bǔ)償投資少，在滿足電業(yè)局對(duì)功率因數(shù)要求的同時(shí)也可以補(bǔ)償一部分線損與變損，但是電容器不能隨著負(fù)荷的變動(dòng)即時(shí)投切，有時(shí)能造成部分線路過補(bǔ)償反而對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，同時(shí)大量的低壓電網(wǎng)仍舊未能得到徹底的補(bǔ)償。就地補(bǔ)償，變電所就不用向線路輸送無功功率，可以減小線路電流，有利于降低線路損耗。
（3）調(diào)節(jié)同步電機(jī)的勵(lì)磁補(bǔ)償。采用調(diào)節(jié)同步電機(jī)的勵(lì)磁補(bǔ)償，雖然不用增加無功補(bǔ)償器，在設(shè)備運(yùn)行中就可以對(duì)線路進(jìn)行補(bǔ)償，而且也能隨著設(shè)備的開停而即時(shí)投切，但是目前企業(yè)的同步機(jī)數(shù)量有限，如果把全部的異步電機(jī)更換為同步電機(jī)，一次性投資巨大，且有些設(shè)備根本不實(shí)用。
二、電容器無功補(bǔ)償為企業(yè)帶來的可觀價(jià)值及重要性
根據(jù)生產(chǎn)發(fā)展的需求，目前幾乎所有企業(yè)，針對(duì)企業(yè)的要求采用電容器就地補(bǔ)償?shù)姆椒▉頋M足電業(yè)局對(duì)企業(yè)功率因數(shù)的要求，不僅僅改善了供電質(zhì)量（降低企業(yè)線路損耗、增加電網(wǎng)的傳輸能力）還減少電費(fèi)支出的問題。
同時(shí)電容器投資少見效快，下面根據(jù)筆者的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行一下簡(jiǎn)短分析：公司的供電線路、供電變壓器以及所有動(dòng)力設(shè)備大部分是八十年代的淘汰品，線路變壓器損耗大，設(shè)備效率低，這樣就出現(xiàn)因供電質(zhì)量而產(chǎn)生設(shè)備不能多臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，電流升高使設(shè)備燒毀率增高，線路各種損耗大而使設(shè)備機(jī)械效率低并且連帶著企業(yè)的功率因數(shù)低，且公司還沒有達(dá)到電業(yè)局對(duì)企業(yè)功率因數(shù)的要求。
如果要解決以上問題有兩種方法：（1）更換所有的供電線路、變壓器和動(dòng)力設(shè)備。但是這樣投資大、涉及面廣且對(duì)生產(chǎn)和安全都帶來很多不必要的麻煩。（2）增加無功補(bǔ)償，此種方法也很多。根據(jù)實(shí)際情況，上述方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，本人建議采用無功電容器高壓集中補(bǔ)償，低壓就地補(bǔ)償。這樣在投資很少的情況下，高壓集中補(bǔ)償就能滿足電業(yè)局對(duì)功率因數(shù)的要求，低壓就地補(bǔ)償是根據(jù)設(shè)備的工作環(huán)境等因素，對(duì)個(gè)別設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)償，并安裝在設(shè)備的負(fù)荷側(cè)，隨著設(shè)備的開停而投切，在保證了設(shè)備高效率的運(yùn)行的前提下也解決了產(chǎn)生過補(bǔ)償?shù)膯栴}。下面對(duì)此種方法進(jìn)行分析：
1、降低線路損失、改善電壓質(zhì)量。因?yàn)榫€路經(jīng)過電容器補(bǔ)償后升高電壓降低了電流，這樣功率損失就降低，如終端電壓為350V左右，滿足不了設(shè)備的需求，把原先70mm2電纜更換為120mm2的電纜，而經(jīng)過補(bǔ)償后線路終端電壓能達(dá)到410V左右。
2、減少設(shè)備容量、提高設(shè)備利用率。設(shè)備的容量一定，正增加了無功補(bǔ)償，提高了功率因數(shù)，而設(shè)備所做的有用功隨著功率因數(shù)的變化而變化，這樣同樣的設(shè)備同樣的時(shí)間所做的功卻大不相同。
3、減少了電費(fèi)的支出。
電費(fèi)的減少包括因?yàn)榫€路損耗降低、由于功率因數(shù)提高這兩個(gè)方面節(jié)省費(fèi)用。線路損耗減低消耗在線路上的電量減少：
公司只需一次性投入更換合適的電容器，一年時(shí)間便可減省數(shù)十萬的電費(fèi)消耗。可見，電容器對(duì)節(jié)約能源，保護(hù)電氣設(shè)備，以及提高經(jīng)濟(jì)效益都有較深遠(yuǎn)的意義。
三、電容器無功補(bǔ)償在工業(yè)生產(chǎn)中的安全應(yīng)用
1.正常運(yùn)行時(shí)，電容器應(yīng)在額定電流下運(yùn)行，最大運(yùn)行電流不得超過額定電流的1.3倍，三相電流差不超過5%。
2. 電容器裝置應(yīng)在額定電壓下運(yùn)行，最高運(yùn)行電壓不宜超過額定電壓的1.1倍。當(dāng)母線超過1.1倍額定電壓時(shí)，須采取降溫措施。而電容器對(duì)電壓十分敏感，電容器的損耗與電壓平方成正比，過電壓會(huì)使電容器發(fā)熱嚴(yán)重，電容器絕緣會(huì)加速老化，甚至電擊穿。
3.必要時(shí)可在電容器上串聯(lián)適當(dāng)?shù)母锌怪档碾娍蛊?，以限制諧波電流。由于電容器回路是一個(gè)LC電路，對(duì)于某些諧波容易產(chǎn)生諧振、造成高次諧波，使電流增加，電壓升高。而諧波的這種電流對(duì)電容器非常有害，極易使電容器擊穿引起相間短路。
4.繼電保護(hù)裝置可以有效地切除故障電容器，是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。三段式過流保護(hù)；為防止系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)過壓造成電容器損壞而設(shè)置的過電壓保護(hù)；為避免系統(tǒng)電源短暫停投引起電容器瞬時(shí)重合造成的過電壓損壞而設(shè)置的低電壓保護(hù)；反映電容器組中電容器的內(nèi)部擊穿故障而配置的不平衡電壓保護(hù)、不平衡電流保護(hù)或三相差電壓保護(hù)是主要的電容器繼電保護(hù)措施。
5.電容器組禁止帶電重合閘。特殊情況需要再次合閘時(shí)，必須在斷路器斷開3分鐘之后才可進(jìn)行。因?yàn)殡娙萜鞣烹娦枰欢〞r(shí)間，馬上重合閘，電容器中殘存著與重合閘電壓極性相反的電荷，使合閘瞬間很可能產(chǎn)生很大的沖擊電流，從而造成電容器外殼膨脹、噴油甚至爆炸。
6. 保持電容器室內(nèi)通風(fēng)良好，確保其運(yùn)行溫度不超過允許值。電容器正常工作時(shí)，其周圍額定環(huán)境溫度一般為40℃-25℃；內(nèi)部介質(zhì)的溫度最高不得超過70℃，否則會(huì)引起熱擊穿或鼓肚現(xiàn)象。電容器外殼的溫度是在介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度之間，不應(yīng)超過55℃。
四、結(jié)語
綜上所述，無功補(bǔ)償技術(shù)是提高電網(wǎng)供電能力、減少電壓損失和降低網(wǎng)損的一種有效措施。電力電容器具有無功補(bǔ)償原理簡(jiǎn)單、投資小，功損耗小，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。因此，在當(dāng)前隨著電力負(fù)荷的增加，要想提高電網(wǎng)系統(tǒng)的利用率，通過采用補(bǔ)償電容器進(jìn)行合理的補(bǔ)償，是能夠提高供電質(zhì)量并取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益的。
第7篇：低壓電容器范文
關(guān)鍵詞：電子設(shè)備諧波問題對(duì)策
隨著小區(qū)和建筑樓宇智能化的興起和信息處理技術(shù)的普及，電子計(jì)算機(jī)、彩色電視機(jī)和電子節(jié)能照明光源等電子設(shè)備和元件已廣泛進(jìn)入到我們的學(xué)習(xí)、工作、生活中。這些元件和設(shè)備屬于非線性負(fù)載，在大量集中使用的建筑物或居民小區(qū)中，其非線性產(chǎn)生的諧波電流，如果不加以抑制，會(huì)使低壓電網(wǎng)的電壓電流波形產(chǎn)生畸變，影響電能質(zhì)量。
一、電子設(shè)備的諧波現(xiàn)象及原因
電子設(shè)備的電源一般是整流電源，只在交流電壓接近峰值時(shí)，整流管才導(dǎo)通有輸入電流。由于在一周期內(nèi)導(dǎo)通的時(shí)間很短，又必須維持設(shè)備正常的工作電流，所以輸入電流呈脈沖狀。這種脈沖狀輸入電流的基波含量小，而諧波含量大，且工作電流越大，脈沖電流的幅值就越大，形成嚴(yán)重的畸變電流注入低壓電網(wǎng)，成為不可忽視的諧波源。
電子計(jì)算機(jī)和電視機(jī)的諧波電流含量大，諧波電流總畸變率高。這樣高含量的負(fù)載諧波電流在負(fù)荷使用高峰期注入低壓電網(wǎng)，會(huì)造成電網(wǎng)電壓和電流總諧波畸變率升高，對(duì)電能質(zhì)量產(chǎn)生影響，如果超過國標(biāo)規(guī)定的限值，還可能造成危害。
據(jù)有關(guān)資料，在家用電器（主要是電視機(jī)）集中使用的居民小區(qū)，對(duì)低壓電網(wǎng)的電壓質(zhì)量有明顯的影響。在負(fù)荷高峰時(shí)，電壓的總畸變率和3次、5次諧波均已達(dá)到或超過國標(biāo)規(guī)定的限值，而且還有進(jìn)一步增加的趨勢(shì)。
二、諧波對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備的影響
電網(wǎng)諧波使電網(wǎng)波形受到污染，供電質(zhì)量惡化，附加損失增加，傳輸能力下降，是電網(wǎng)的公害。其對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備的影響主要表現(xiàn)在幾方面。
1．對(duì)變壓器和電動(dòng)機(jī)，諧波電壓使鐵芯渦流損耗增加，諧波電流使銅損增加，溫度上升，絕緣加速老化，降低了效率和利用率，縮短使用壽命。目前為了抑制3次諧波，常用Dyn11接線的變壓器，使3次諧波在三角形連接繞組中形成環(huán)流，盡量不注入電網(wǎng)。但應(yīng)注意，當(dāng)諧波含量較大時(shí)，這些環(huán)流也可能引起變壓器繞組過熱。
2．在諧波電壓作用下，電容器會(huì)產(chǎn)生額外的功率損耗，加快絕緣介質(zhì)的老化。更為嚴(yán)重的是，大量諧波電流很可能引發(fā)電容器和系統(tǒng)其他元件之間的并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，造成對(duì)某次諧波電流的放大和諧波電壓的增高。這種危險(xiǎn)的諧波過電壓和過電流，不僅會(huì)使電容器超載而損壞，也會(huì)使與電容器聯(lián)接的配電回路中所有線路、設(shè)備因電壓閃變超壓過負(fù)荷而損壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，70％以上的諧波故障發(fā)生在電容器裝置上。
3．對(duì)電力電纜和配電線路，諧波電流頻率增高引起明顯的集膚效應(yīng)，導(dǎo)線電阻增大，線損加大，發(fā)熱增加，絕緣過早老化，容易發(fā)生接地短路故障，形成潛在的火災(zāi)隱患。同時(shí)，3次諧波使三相平衡負(fù)荷的N線電流顯著增加。在配電回路負(fù)荷主要是大量集中使用電子計(jì)算機(jī)和大面積采用電子節(jié)能氣體光源照明的場(chǎng)合，N線電流甚至達(dá)到相線電流的兩倍，致使N線過熱、燒毀，甚至導(dǎo)致火災(zāi)。
4．配電回路的諧波電流含量高會(huì)使斷路器遮斷能力降低。這是因?yàn)榛冸娏鬟^零點(diǎn)時(shí)，電弧電流隨時(shí)間的變化率要比工頻正弦電流大，電弧電壓的恢復(fù)要迅速得多，使電弧容易重燃。事實(shí)表明，空氣電磁斷路器不能遮斷其分?jǐn)嗄芰Ψ秶鷥?nèi)波形畸變率超過50％的故障電流，還會(huì)導(dǎo)致斷路器損壞。
5．諧波對(duì)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)、計(jì)量?jī)x表以及通信系統(tǒng)的設(shè)備、信號(hào)產(chǎn)生干擾和損害。
三、國家諧波標(biāo)準(zhǔn)限值
為了抑制諧波污染，保證電網(wǎng)和電氣設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，近幾年來國家先后制定了一系列電磁兼容和安全的國家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)諧波的限值作出了明確的規(guī)定。在《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》（GB/T14549－93）中，對(duì)0.38KV低壓電網(wǎng)諧波電壓和諧波電流限值的規(guī)定如表
三、表四：
這些標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，為電子設(shè)備產(chǎn)品的生產(chǎn)和檢測(cè)，供配電設(shè)計(jì)以及供用電的監(jiān)督管理提供了依據(jù)。
四、減小諧波影響的措施
1．在民用建筑低壓配電設(shè)計(jì)中，尤其是對(duì)用電負(fù)荷主要為單相用電設(shè)備供電的配電干線，中性線（N）的截面積不應(yīng)小于相線截面積。而對(duì)大量集中使用計(jì)算機(jī)、電視機(jī)等電子設(shè)備供電的場(chǎng)合，TN系統(tǒng)配電回路的N（PEN）線的截面積不應(yīng)小于相線截面積的2倍，以增加N線載流量，避免導(dǎo)線過載發(fā)熱而損壞。
2．對(duì)應(yīng)用電子設(shè)備和元件較多的配電線路保護(hù)，應(yīng)選用有中性線過流保護(hù)的開關(guān)電器，并且應(yīng)適當(dāng)加大斷路器的斷流容量，防止短路故障時(shí)因斷流容量不足損壞開關(guān)和設(shè)備。
3．為防止電力電容器對(duì)諧波的放大，以致引起諧振過電壓或過電流，對(duì)電容器的設(shè)置要注意以下幾點(diǎn)：①適當(dāng)調(diào)整電容器的安裝位置，以改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。②根據(jù)可能產(chǎn)生諧振的諧波次數(shù)，確定電容器的容量，或調(diào)整電容器投切分組容量，以避開諧振點(diǎn)。③在電容器回路中串聯(lián)適當(dāng)?shù)目招碾娍蛊?，限制電容器支路的諧波電流。例如，為限制3～5次諧波電流，可安裝相當(dāng)于電容器容量4％～6％的串聯(lián)電抗器。
4．在系統(tǒng)中并聯(lián)裝設(shè)交流濾波器。交流濾波器有無源與有源之分，由于民用建筑中負(fù)荷類型變化不大，電子設(shè)備產(chǎn)生的諧波次數(shù)相對(duì)比較固定，因此多采用無源濾波器。
對(duì)低次數(shù)（13次以下）諧波，因次數(shù)較低，含量較大，可分別設(shè)置單一頻率的單調(diào)諧無源濾波器濾除。單調(diào)諧濾波器由電容器串聯(lián)諧波電抗器組成，基本原理是將需濾除的諧波頻率作為理想的調(diào)諧點(diǎn)，在此頻率上濾波器產(chǎn)生串聯(lián)諧振，形成低阻通路吸收大部分諧波電流。
對(duì)較高次數(shù)（13次及以上）諧波因其幅度小，可選一共同的高通濾波器濾除。最常用的高通濾波器是二階高通濾波器，由電抗器、電阻和電容器混聯(lián)連接構(gòu)成。對(duì)某一次（如13次）諧波頻率以上的各次諧波，濾波器的阻抗是一個(gè)小于其電阻值的低阻通路，使次數(shù)較高的諧波電流被有效地吸收。
現(xiàn)在有的廠家（諾基亞、深圳海億達(dá)等）已可提供有源濾波器。有源濾波器基本原理是作為一個(gè)電流源，與負(fù)載諧波源并聯(lián)，以極快的響應(yīng)速度，送出與負(fù)載諧波電流幅值相等，相位相同，方向相反的電流，使兩者相互抵消，電源側(cè)的總諧波電流為零。有源濾波器還可補(bǔ)償無功功率和三相不對(duì)稱電流。目前由于價(jià)格較高，補(bǔ)償容量較?。▎闻_(tái)補(bǔ)償電流100A以下），所以僅適用于對(duì)供電質(zhì)量要求很高（如重要建筑物的中央監(jiān)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等）的場(chǎng)所使用。
5．加強(qiáng)對(duì)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的管理、檢測(cè)和監(jiān)督，鼓勵(lì)廠家采用有源功率因數(shù)校正等新技術(shù)，生產(chǎn)低諧波值的電子產(chǎn)品。從源頭對(duì)諧波污染進(jìn)行治理，這是最根本的措施。
參考文獻(xiàn)
第8篇：低壓電容器范文
關(guān)鍵詞：電子設(shè)備諧波問題對(duì)策
隨著小區(qū)和建筑樓宇智能化的興起和信息處理技術(shù)的普及，電子計(jì)算機(jī)、彩色電視機(jī)和電子節(jié)能照明光源等電子設(shè)備和元件已廣泛進(jìn)入到我們的學(xué)習(xí)、工作、生活中。這些元件和設(shè)備屬于非線性負(fù)載，在大量集中使用的建筑物或居民小區(qū)中，其非線性產(chǎn)生的諧波電流，如果不加以抑制，會(huì)使低壓電網(wǎng)的電壓電流波形產(chǎn)生畸變，影響電能質(zhì)量。
一、電子設(shè)備的諧波現(xiàn)象及原因
電子設(shè)備的電源一般是整流電源，只在交流電壓接近峰值時(shí)，整流管才導(dǎo)通有輸入電流。由于在一周期內(nèi)導(dǎo)通的時(shí)間很短，又必須維持設(shè)備正常的工作電流，所以輸入電流呈脈沖狀。這種脈沖狀輸入電流的基波含量小，而諧波含量大，且工作電流越大，脈沖電流的幅值就越大，形成嚴(yán)重的畸變電流注入低壓電網(wǎng)，成為不可忽視的諧波源。
電子計(jì)算機(jī)和電視機(jī)的諧波電流含量大，諧波電流總畸變率高。這樣高含量的負(fù)載諧波電流在負(fù)荷使用高峰期注入低壓電網(wǎng)，會(huì)造成電網(wǎng)電壓和電流總諧波畸變率升高，對(duì)電能質(zhì)量產(chǎn)生影響，如果超過國標(biāo)規(guī)定的限值，還可能造成危害。
據(jù)有關(guān)資料，在家用電器（主要是電視機(jī)）集中使用的居民小區(qū)，對(duì)低壓電網(wǎng)的電壓質(zhì)量有明顯的影響。在負(fù)荷高峰時(shí)，電壓的總畸變率和3次、5次諧波均已達(dá)到或超過國標(biāo)規(guī)定的限值，而且還有進(jìn)一步增加的趨勢(shì)。
二、諧波對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備的影響
電網(wǎng)諧波使電網(wǎng)波形受到污染，供電質(zhì)量惡化，附加損失增加，傳輸能力下降，是電網(wǎng)的公害。其對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備的影響主要表現(xiàn)在幾方面。
1．對(duì)變壓器和電動(dòng)機(jī)，諧波電壓使鐵芯渦流損耗增加，諧波電流使銅損增加，溫度上升，絕緣加速老化，降低了效率和利用率，縮短使用壽命。目前為了抑制3次諧波，常用Dyn11接線的變壓器，使3次諧波在三角形連接繞組中形成環(huán)流，盡量不注入電網(wǎng)。但應(yīng)注意，當(dāng)諧波含量較大時(shí)，這些環(huán)流也可能引起變壓器繞組過熱。
2．在諧波電壓作用下，電容器會(huì)產(chǎn)生額外的功率損耗，加快絕緣介質(zhì)的老化。更為嚴(yán)重的是，大量諧波電流很可能引發(fā)電容器和系統(tǒng)其他元件之間的并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，造成對(duì)某次諧波電流的放大和諧波電壓的增高。這種危險(xiǎn)的諧波過電壓和過電流，不僅會(huì)使電容器超載而損壞，也會(huì)使與電容器聯(lián)接的配電回路中所有線路、設(shè)備因電壓閃變超壓過負(fù)荷而損壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，70％以上的諧波故障發(fā)生在電容器裝置上。
3．對(duì)電力電纜和配電線路，諧波電流頻率增高引起明顯的集膚效應(yīng)，導(dǎo)線電阻增大，線損加大，發(fā)熱增加，絕緣過早老化，容易發(fā)生接地短路故障，形成潛在的火災(zāi)隱患。同時(shí)，3次諧波使三相平衡負(fù)荷的N線電流顯著增加。在配電回路負(fù)荷主要是大量集中使用電子計(jì)算機(jī)和大面積采用電子節(jié)能氣體光源照明的場(chǎng)合，N線電流甚至達(dá)到相線電流的兩倍，致使N線過熱、燒毀，甚至導(dǎo)致火災(zāi)。
4．配電回路的諧波電流含量高會(huì)使斷路器遮斷能力降低。這是因?yàn)榛冸娏鬟^零點(diǎn)時(shí)，電弧電流隨時(shí)間的變化率要比工頻正弦電流大，電弧電壓的恢復(fù)要迅速得多，使電弧容易重燃。事實(shí)表明，空氣電磁斷路器不能遮斷其分?jǐn)嗄芰Ψ秶鷥?nèi)波形畸變率超過50％的故障電流，還會(huì)導(dǎo)致斷路器損壞。
5．諧波對(duì)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)、計(jì)量?jī)x表以及通信系統(tǒng)的設(shè)備、信號(hào)產(chǎn)生干擾和損害。
三、國家諧波標(biāo)準(zhǔn)限值
為了抑制諧波污染，保證電網(wǎng)和電氣設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，近幾年來國家先后制定了一系列電磁兼容和安全的國家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)諧波的限值作出了明確的規(guī)定。在《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》（GB/T14549－93）中，對(duì)0.38KV低壓電網(wǎng)諧波電壓和諧波電流限值的規(guī)定如表三、表四：
這些標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，為電子設(shè)備產(chǎn)品的生產(chǎn)和檢測(cè)，供配電設(shè)計(jì)以及供用電的監(jiān)督管理提供了依據(jù)。
四、減小諧波影響的措施
1．在民用建筑低壓配電設(shè)計(jì)中，尤其是對(duì)用電負(fù)荷主要為單相用電設(shè)備供電的配電干線，中性線（N）的截面積不應(yīng)小于相線截面積。而對(duì)大量集中使用計(jì)算機(jī)、電視機(jī)等電子設(shè)備供電的場(chǎng)合，TN系統(tǒng)配電回路的N（PEN）線的截面積不應(yīng)小于相線截面積的2倍，以增加N線載流量，避免導(dǎo)線過載發(fā)熱而損壞。
2．對(duì)應(yīng)用電子設(shè)備和元件較多的配電線路保護(hù)，應(yīng)選用有中性線過流保護(hù)的開關(guān)電器，并且應(yīng)適當(dāng)加大斷路器的斷流容量，防止短路故障時(shí)因斷流容量不足損壞開關(guān)和設(shè)備。
3．為防止電力電容器對(duì)諧波的放大，以致引起諧振過電壓或過電流，對(duì)電容器的設(shè)置要注意以下幾點(diǎn)：①適當(dāng)調(diào)整電容器的安裝位置，以改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。②根據(jù)可能產(chǎn)生諧振的諧波次數(shù)，確定電容器的容量，或調(diào)整電容器投切分組容量，以避開諧振點(diǎn)。③在電容器回路中串聯(lián)適當(dāng)?shù)目招碾娍蛊?，限制電容器支路的諧波電流。例如，為限制3～5次諧波電流，可安裝相當(dāng)于電容器容量4％～6％的串聯(lián)電抗器。
4．在系統(tǒng)中并聯(lián)裝設(shè)交流濾波器。交流濾波器有無源與有源之分，由于民用建筑中負(fù)荷類型變化不大，電子設(shè)備產(chǎn)生的諧波次數(shù)相對(duì)比較固定，因此多采用無源濾波器。
對(duì)低次數(shù)（13次以下）諧波，因次數(shù)較低，含量較大，可分別設(shè)置單一頻率的單調(diào)諧無源濾波器濾除。單調(diào)諧濾波器由電容器串聯(lián)諧波電抗器組成，基本原理是將需濾除的諧波頻率作為理想的調(diào)諧點(diǎn)，在此頻率上濾波器產(chǎn)生串聯(lián)諧振，形成低阻通路吸收大部分諧波電流。
對(duì)較高次數(shù)（13次及以上）諧波因其幅度小，可選一共同的高通濾波器濾除。最常用的高通濾波器是二階高通濾波器，由電抗器、電阻和電容器混聯(lián)連接構(gòu)成。對(duì)某一次（如13次）諧波頻率以上的各次諧波，濾波器的阻抗是一個(gè)小于其電阻值的低阻通路，使次數(shù)較高的諧波電流被有效地吸收。
現(xiàn)在有的廠家（諾基亞、深圳海億達(dá)等）已可提供有源濾波器。有源濾波器基本原理是作為一個(gè)電流源，與負(fù)載諧波源并聯(lián)，以極快的響應(yīng)速度，送出與負(fù)載諧波電流幅值相等，相位相同，方向相反的電流，使兩者相互抵消，電源側(cè)的總諧波電流為零。有源濾波器還可補(bǔ)償無功功率和三相不對(duì)稱電流。目前由于價(jià)格較高，補(bǔ)償容量較小（單臺(tái)補(bǔ)償電流100A以下），所以僅適用于對(duì)供電質(zhì)量要求很高（如重要建筑物的中央監(jiān)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等）的場(chǎng)所使用。
5．加強(qiáng)對(duì)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的管理、檢測(cè)和監(jiān)督，鼓勵(lì)廠家采用有源功率因數(shù)校正等新技術(shù)，生產(chǎn)低諧波值的電子產(chǎn)品。從源頭對(duì)諧波污染進(jìn)行治理，這是最根本的措施。
參考文獻(xiàn)
第9篇：低壓電容器范文
關(guān)鍵詞: 無功補(bǔ)償 ，輸電能力 ，必要性 ，方法
Abstract: in the low pressure in the power of reactive power compensation setting and role is to improve the power factor to reduce equipment capacity and power loss, stable voltage and improve the quality of power supply in the long distance transmission of improve the transmission stability and transmission capacity. This paper discusses the significance of the reactive power compensation and use, low voltage power grid introduced in the necessity of reactive power compensation equipment, and improve the utilization ratio of some low voltage in the power of the reactive power compensation method.
Key words: the reactive power compensation, transmission capacity, necessity and methods
中圖分類號(hào)：U665.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
在電力供電配送的過程中，我們發(fā)現(xiàn)運(yùn)用無功補(bǔ)償?shù)姆绞?，能達(dá)到穩(wěn)定電壓和降低損耗的作用。因此探討無功補(bǔ)償在低壓電網(wǎng)中的合理運(yùn)用，不僅能提高電網(wǎng)的效率，還能夠降低電能損失，為電力的健康發(fā)展獲得雙贏。
一、低壓電網(wǎng)中無功補(bǔ)償?shù)谋匾?/p>
不管是工業(yè)還是民用所產(chǎn)生的負(fù)荷，一般為感性負(fù)荷。所有感性負(fù)載都需要補(bǔ)償大量的無功功率，而提供這些無功功率有兩條途徑：
一是輸電系統(tǒng)提供；二是補(bǔ)償電容器提供。如果是由輸電系統(tǒng)提供，則在設(shè)計(jì)輸電系統(tǒng)時(shí)，既要考慮有功功率，也要考慮無功功率。由輸電系統(tǒng)傳輸無功功率，將造成輸電線路及變壓器損耗的增加，降低系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。而由補(bǔ)償電容器就地提供無功功率，就可以避免由輸電系統(tǒng)傳輸無功功率，從而降低無功損耗，提高輸電系統(tǒng)的傳輸功率。對(duì)于電力系統(tǒng)而言，在高壓側(cè)或低壓側(cè)均可進(jìn)行補(bǔ)償。但是，如果在低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，既可減少變壓器、輸電線路等的損耗，又可提高變壓器、輸電線路的利用率及提高負(fù)載端的端電壓，所以補(bǔ)償電容器的安裝越靠近負(fù)載端，對(duì)用戶而言越可獲取較大的經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)樵诘蛪簜?cè)裝設(shè)了電容器補(bǔ)償無功電流，即無功電流由電容器提供，所以在進(jìn)行電網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，只考慮有功電流即可，大大節(jié)省變壓器及輸電線路的投資。對(duì)于已有的電網(wǎng)，也能夠提高電網(wǎng)的輸電能力。
二、低壓無功補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>
無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設(shè)備容量和功率損耗、穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量，在長(zhǎng)距離輸電中提高輸電穩(wěn)定性和輸電能力。安裝并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，可限制無功功率在電網(wǎng)中
的傳輸，相應(yīng)減少了線路的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)絡(luò)的電壓質(zhì)量。
2.1提高電壓質(zhì)量
低壓配電網(wǎng)絡(luò)中無功補(bǔ)償設(shè)裝置的合理配置，與電網(wǎng)的供電電
壓質(zhì)量關(guān)系十分密切。合理安裝無功補(bǔ)償裝置可以改善電壓質(zhì)量。
負(fù)荷(P+JQ)電壓損失ΔU簡(jiǎn)化計(jì)算如下：
ΔU=(PR+QX)/U(1)
式中U-線路額定電壓，kV
P-輸送的有功功率，kW
Q-輸送的無功功率，kvar
R-線路電阻，Ω
X-線路電抗，Ω
安裝補(bǔ)償設(shè)備容量Q后，線路電壓降為ΔU1，計(jì)算如下：
ΔU1=[PR＋(Q－Qc)X]/U (2)
很明顯，ΔU1＜ΔU，即安裝無功補(bǔ)償裝置后電壓損失減小了。由
(1)、(2)可得出接入無功補(bǔ)償容量Qc后電壓升高計(jì)算如下：
ΔU-ΔU1=QcX/U (3)
由于越靠近線路末端，線路的電抗X越大，因此從(3)式可以看
出，越靠近線路末端裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置效果越好。
2.2提高變壓器的利用率，挖掘設(shè)備供電潛力
功率因數(shù)由cosφ1提高到cosφ2時(shí)變壓器利用率提高為：
（4）
由此可見，對(duì)于原有供電設(shè)備來說，在同樣有功功率下，因功率
因數(shù)的提高，負(fù)荷電流減少，因此向負(fù)荷傳送功率所經(jīng)過的變壓器、開關(guān)和導(dǎo)線等供配電設(shè)備都增加了功率儲(chǔ)備，從而滿足了負(fù)荷增長(zhǎng)的需要；如果原供電網(wǎng)絡(luò)已趨于過載，由于功率因數(shù)的提高，輸送無功電流的減少，使系統(tǒng)不至于過載運(yùn)行，從而發(fā)揮原有設(shè)備的供電潛力。
三、低壓電網(wǎng)的無功補(bǔ)償要求
1．同機(jī)補(bǔ)償，減少損耗
將低壓電容器組在輸電之前與電動(dòng)機(jī)進(jìn)行連接，進(jìn)行同時(shí)工作。這樣不僅可以降低電流流通過程中損耗，還可以提高電流的工作效能，達(dá)到無損耗值要求。
2．用器補(bǔ)償，彌補(bǔ)損耗
我們可將低壓電容器通過低壓保險(xiǎn)接在配電變壓器二側(cè)，一方面，能夠補(bǔ)償配電變壓器空載無功；另一方面，可彌補(bǔ)變壓器因運(yùn)行而帶來的一定損耗。
3．隨時(shí)補(bǔ)償，穩(wěn)壓供給
在補(bǔ)償?shù)倪^程中將無功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，可以使低壓電容器組補(bǔ)償在大用戶0.5kV左右的母線上這樣，不僅可以上滿足述兩種補(bǔ)償要求，還能夠發(fā)揮穩(wěn)壓的作用，減少電器受損。
四、低壓電網(wǎng)中無功補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>
1．中間同步或靜止補(bǔ)償，保持補(bǔ)償?shù)捻槙承?/p>
在高安供電公司工作和實(shí)踐的這幾年中發(fā)現(xiàn)，在遠(yuǎn)距離輸電線路中間裝設(shè)同步調(diào)相機(jī)或靜止補(bǔ)償裝置，能夠產(chǎn)生如下的效果：（1）有助于電壓的穩(wěn)定，能夠減少在輸電過程中的不斷充電現(xiàn)象；（2）提高輸電的容量水平，即在多條線路的輸電過程中 ，及時(shí)補(bǔ)充其損耗，起到穩(wěn)壓增容的作用；（3）調(diào)節(jié)性能強(qiáng)，因這種補(bǔ)償在線路的中點(diǎn)，能夠起到配給和補(bǔ)償?shù)墓πВ瑥亩畲笙薅鹊匕l(fā)揮其調(diào)節(jié)功能在實(shí)際的操作過程中，應(yīng)該注意以下幾方面：（1）選擇合理的調(diào)節(jié)點(diǎn)，即輸電網(wǎng)的電壓支撐點(diǎn)與調(diào)壓輸電網(wǎng)與受電地區(qū)的低一級(jí)電壓的電網(wǎng)相聯(lián)的樞紐點(diǎn)設(shè)計(jì)無功補(bǔ)償裝置；（2）確定合理的補(bǔ)償調(diào)節(jié)范圍，減少其手外力的影響；（3）不斷地進(jìn)行跟蹤維護(hù)，盡管這種補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)化程度較高，但也會(huì)出現(xiàn)一些諸如受惡劣天氣影響等問題，應(yīng)該注意隨時(shí)觀察 ，發(fā)現(xiàn)異常情況進(jìn)行及時(shí)校正。
2．低壓集中補(bǔ)償方法，降低能效值
低壓集中補(bǔ)償方法主要是在配電變壓器380V側(cè)進(jìn)行集中補(bǔ)償，通常采用微機(jī)控制的低壓并聯(lián)電容器柜 這樣的補(bǔ)償方法具有如下作用：（1）補(bǔ)償?shù)娜萘枯^大 ，可用于上千容器；（2）跟蹤性能較好，即可根據(jù)用戶負(fù)荷水平的波動(dòng)情況進(jìn)行相應(yīng)數(shù)量的補(bǔ)償，做到供給平衡；（3）補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效率好，這種補(bǔ)償方式對(duì)配電過程的損耗有一定的幫助，且投資和維護(hù)費(fèi)用均由專用
變用戶承擔(dān)，減少供電企業(yè)的成本投入筆者根據(jù)現(xiàn)有的資料進(jìn)行整理發(fā)現(xiàn)：目前國內(nèi)各廠家生產(chǎn)的自動(dòng)補(bǔ)償裝置通常是根據(jù)功率因數(shù)來進(jìn)行電容器的自動(dòng)投切的一旦運(yùn)用集中補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ粌H能夠達(dá)到上述的目標(biāo)要求 ，還能夠使企業(yè)能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和解決問題 這種集中補(bǔ)償方法，一方面能夠引起電力供應(yīng)部門的關(guān)注，便于檢查電壓的運(yùn)行情況；另一方面能夠使電壓的數(shù)值始終在一定的范圍之內(nèi)。
3．用戶終端分散補(bǔ)償，提高電壓利用率
用戶是輸電過程中的終結(jié)環(huán)節(jié)，如果能夠在用戶終端進(jìn)行分散補(bǔ)償，不僅能夠提高電壓利用率，還能夠使得用戶的電器設(shè)備始終保持在一定的穩(wěn)壓值之內(nèi)，減少破壞現(xiàn)象的發(fā)生。筆者以為，用戶終端分散補(bǔ)償?shù)谋匾灾饕w現(xiàn)在：（1）城鎮(zhèn)電力用戶的用電量日益增多，需要節(jié)省資源成本；（2）使用電器的頻率較以往有所提高，實(shí)行這樣的補(bǔ)償方式，能夠有一定的發(fā)展空間；（3）符合國家的用電規(guī)范要求《供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50052－1995）指出，容量較大，負(fù)荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設(shè)備無功負(fù)荷宜單獨(dú)就地補(bǔ)償 可以這么說，用戶終端分散補(bǔ)償方式是較為合理的方法之一對(duì)此，筆者以為應(yīng)該建立用戶終端分散補(bǔ)償來提高電壓的利用率 我們可針對(duì)小區(qū)用戶終端，應(yīng)該開發(fā)一種新型低壓終端無功補(bǔ)償裝置 這樣的無功補(bǔ)償方式，一方面，能夠使得電壓釋放系統(tǒng)能量，提高線路供電能力；另一方面，使得電壓始終保持在一定的穩(wěn)定數(shù)值范圍之內(nèi)，有助于保護(hù)電氣設(shè)備 除此之外，運(yùn)用這樣的補(bǔ)償方法，可使線損率減少20%。
在低壓電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)倪^程中，我們首先要分析低壓線路的特征，結(jié)合無功補(bǔ)償?shù)姆椒?，精心設(shè)計(jì)符合電壓運(yùn)行的節(jié)能模式，一定能夠提高低壓電網(wǎng)的運(yùn)行效率。
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