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1、电工安全作业培训第十四章电力电容器 额定电压高压多为 10 5kV 6 3kV 低压多为 0 23kV 0 4kV 结构和型号 在交流电使用时 常用无功功率表示电容器的容量 单位乏尔 var 或千乏 kvar 1定义 任意两块金属导体 中间用绝缘介质隔开 就可以构成一个电容器 电力电容器主要用于电力系统和电工设备 2作用 并联电容器是一种无功补偿设备 并联在线路上 其主要作用是补偿系统的无功功率 提高功率因数 从而降低电能损耗 提高电压质量和设备利用率 串联电容器主要用于补偿电力系统的电抗 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 电力电容器分类 电力电容器种类
2、很多 按其安装方式可分为户内和户外式两种按其额定电压可分为低压和高压两类 按其相数可分为单相和三相两种 除低压并联电容器外 其余均为单相 按其外壳材料可分为金属外壳 瓷绝缘外壳 胶木筒外壳等 按其用途又可分为并联串联等 电力电容器的基本结构 基本结构 电容元件 浸渍剂 紧固件 引线 外壳和套管 高压并联电容器外观图 无功补偿的原理电网输出的功率包括两部分 一是有功功率 二是无功功率 直接消耗电能 把电能转变为机械能 热能 化学能或声能 利用这些能作功 这部分功率称为有功功率 不消耗电能 只是把电能转换为另一种形式的能 这种能作为电气设备能够作功的必备条件 并且 这种能是在电网中与电能进行周期性
3、转换 这部分功率称为无功功率 如电磁元件建立磁场占用的电能 电容器建立电场所占的电能 电流在电感元件中作功时 电流超前于电压90 而电流在电容元件中作功时 电流滞后电压90 在同一电路中 电感电流与电容电流方向相反 互差180 如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件 使两者的电流相互抵消 使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小 从而提高电能作功的能力 这就是无功补偿的道理 补偿原理 实际做功的有功电流为 IR 补偿前感性电流为 IL0 线路总电流为 I0 并联电容器后 容性电流为 Ic 补偿后线路感性电流减为 IL 补偿后线路总电流为 I 如要将功率因数从cos 1提高到cos 2 需要的电容
4、电流为 Ic IL0 IL IR tg 1 tg 2 即 Q P tg 1 tg 2 无功补偿的意义 1 补偿无功功率 可以增加电网中有功功率的比例常数 2 减少发 供电设备的设计容量 减少投资 3 降低线损 补偿原则提高用电单位的自然功率因数 无功补偿分为集中补偿 分散补偿和随机随器补偿 电容器的安装 安装补偿电容器的环境要求 电容器应安装在无腐蚀性气体及无蒸汽 没有剧烈震动 冲击 爆炸 易燃等危险场所 电容器室的防火等级不低于二级 装于户外的电容器应防止日光直接照射 电容器室的环境温度应满足制造厂家规定的要求一般规定为40 电容器室装设通风机时 进风口要开向本地区夏季的主要风向 出风口应安
5、装在电容器组的上端 进 排风机宜在对角线位置安装 电容器室可采用天然采光 也可用人工照明 不需要装设采暖装置 高压电容器室的门应向外开 电容器的安装 3 安装补偿电容器的技术要求 为了节省安装面积 高压电容器可以分层安装于铁架上 但垂直放置层数应不多于三层 层与层之间不得装设水平层间隔板 以保证散热良好 上 中 下三层电容器的安装位置要一致 铭牌向外 安装高压电容器的铁架成一排或两排布置 排与排之间应留有巡视检查的走道 走道宽应不小于1 5m 高压电容器组的铁架必须设置铁丝网遮栏 遮栏的网孔以3 4cm2为宜 电容器的安装 高压电容器外壳之间的距离 一般应不小于lOcm 低压电容器外壳之间的距
6、离应不小于50mm 高压电容器室内 上下层之间的净距不应小于0 2m 下层电容器底部与地面的距离应不小于0 3m 每台电容器与母线相连的接线应采用单独的软线 不要采用硬母线连接的方式 以免安装或运行过程中对瓷套管产生应力造成漏油或损坏 安装时 电气回路和接地部分的接触面要良好 因为电容器回路中的任何不良接触 均可能产生高频振荡电弧 造成电容器的工作电场强度增高和发热损坏 电容器的接线方式 接线方式分为三角形接线和星形接线三角形接线 当电容器额定电压按电网的线电压选择时 应采用三角形接线 星形接线 当电容器额定电压低于电网的线电压时 应采用星形接线 电容器的接线 三相电容器内部多为三角形接线 补
7、偿方式分为低压分散 或就地 补偿 低压集中补偿 高压补偿几种 右图为低压分散 或就地 补偿接线图 图中的电动机同时又是店容器的放电装置 电容器的接线 六 电容器的安全运行 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5 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下进行工作 如暂不可能 不允许在超过1 3倍额定电流下长期工作 以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过 40 24h内平均温度不得超过 30 一年内平均温度不得超过 20 电容器外壳温度不宜60 超过如发现超过上述要求
8、时 应采用人工冷却 必要时将电容器组与网路断开 八 电容器的投入和退出 当功率因数低于0 85 电压偏低时应投入 当功率因数高于0 95且有超前趋势 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 电容器的投入和退出 练习题 注意事项 1 电力电容器组在接通前应用兆欧表检查放电网络 2 接通和断开电容器组时 必须考虑以下几点 当汇流排 母线 上的电压超过1 1倍额定电压最大允许值时 禁止将电容器组接入电网 在电容器组自电网断开后1min内不得重新接入 但自动重复接入情况除外 在接通和断开电容器组时
9、 要选用不能产生危险过电压的断路器 并且断路器的额定电流不应低于1 3倍电容器组的额定电流 一 单项选择题 1 两个串联电容器的电容量分别是3 F和6 F 总电容量为 串联公式 C C1 C2 C1 C2 并联c c1 c2 c3A 2 FB 3 FC 6 F2 提高功率因数最方便的方法是 A 在感性负载两端串联适当容量的电容器B 在感性负载两端并联适当容量的电容器C 在容性负载两端串联适当容量的电容器3 两相邻低压电容器之间的距离不小于 A l0mmB 30mmC 50mm 一 单项选择题 4 三相电容器的容量应平衡 其误差不应超过一相总容量的 A 5 B 10 C 15 5 电容器及放电设
10、备外观检查良好 无渗 现象 A 漏水B 漏油C 漏电6 在电力电容器组正常和放电装置保持完好的前提下 当功率因数低于 时 要投入电容器组 A 0 85B0 95C 1 0 一 单项选择题 7 电容器室的温度超过 范围时 电力电容器组要退出运行 A 40 B 50 C 60 8 电力电容器运行的使用电流 不能长时间超过 倍额定电流 A I 0B 1 2C 1 39 电容器用兆欧表逐个检查电容器端头与外壳之间有无短路现象 两极对外壳绝缘电阻不应低于 A 100M B 500M C 1000M 一 单项选择题 10 电力电容器组再次合闸 应在其断电 后进行 A 1minB 2minC 3min11
11、电力电容器在运行中最严重的故障是 故障 所以必须进行短路保护 A 接地B 短路C 漏电12 电力电容器的种类很多 按其运行的额定电压分额定电压在 以上的称为高压电容器 A 380VB 660VC lkV13 当 高于O 95且仍有上升的趋势时 应退出电容器组 A 功率因数B 功率C 电压 一 单项选择题 14 当电容器在交流电路中使用时 常用其 表示电容器的容量 A 无功功率B 有功功率C 视在功率15 电容器室的防火等级不低于 级 A 一B 二C 三16 装在室内电容器时 受阳光直射的窗户玻璃应涂成 A 白色B 蓝色C 红色17 电容器重新 必须充分放电 禁止带电合闸 A 投入后B 投入中C
12、 投入前 一 单项选择题 18 每台电容器与母线相连的接线应采用单独的 A 铜线B 软线C 铝线19 电容器组与电网断开后 极板上仍然存在 两出线端存在一定的残余电压 A 电压B 电荷C 电流20 电容器组所接的母线电压超过电容器 的1 1倍时退出运行 A 额定电压B 电压C 运行电压 一 单项选择题 2l 当电容器的额定电压与网络额定电压相等时 应将电容器的连接为 并接于网络中 A 星形B 延边三角形C 三角形22 高压电容器室的门应 开 A 向外B 向里C 向一个方向23 在同一电路中 电感电流与电容电流方向相反 互差 A 90 B 180 C 240 一 单项选择题 24 在感性负荷的两
13、端并联适当容量的电容器 利用容性电流抵消感性电流 将不做功的无功电流减小到一定的范围内 这就是 补偿的原理 A 有功功率B 视在功率C 无功功率25 电容器的单位为 A 乏尔B 焦耳C 安培26 对于低压电容器和容量不超过400kvar的高压电容器 可装设 作为电容器的相问短路保护 A 过电流继电器B 熔断器C 失压脱扣器 一 单项选择题 27 排除故障时应注意 确认 电容器已停电 并确保不会误送电 A 故障B 正常C 退出28 应对电容器进行充分的人工放电 确保不残余 处理故障时还应戴绝缘手套 A 电荷B 电压C 电流 一 单项选择多 29 为避免电网电压波动影响电容器两端电压的波动 凡是电
14、容器装设处可能超过其额定电压10 时 应当对电容器进行 保护 A 过电流B 过电压C 过负荷30 电容器内部元件发生极间或者电极对外壳 时 会导致电容器爆炸 因此要加强运行中的巡视检查和保护 A 绝缘击穿B 漏油C 过电压 二 多项选择多 1 低压电力电容器主要由 组成 A 芯子B 外壳C 出线端D 连接线2 在实际电力系统中 异步电动机等感性负载使电网产生感性无功电流 无功电流产生无功功率 引起功率因数下降 使得线路产生额外的负担 A 降低线路与电气 殳备的利甩率B 还增加线路上的功率损耗C 增大电压损失D 降低供电质量3 正常情况下 电力电容器组的投入和退出运行应根据系统的 等情况确定 A
15、 无功电流B 负荷的功率因数C 电压D 负荷的大小 二 多项选择多 4 如果发现电容器 等异常现象 应立即退出运行 A 外壳膨胀B 漏电C 爆炸D 出现火花5 电容器的接线方式有 A 低压集中补偿B 低压分散补偿C 高压补偿D 经济补偿6 单相电力电容器外部回路一般有 连接方式 A 串联B 并联C 星形D 三角形 二 多项选择多 7 新装电容器组投运时与电容器组连接的 等附件应该试验合格 A 电缆B 断路器C 熔断器D 连接方式8 正常情况下 电力电容器组的投入和退出运行应根据系统的 等情况确定 A 电荷B 电压C 负荷的功率因数D 无功电流9 在电力电容器组当 要投入电容器组 A 功率因数低
16、于0 85时B 系统电压偏低时C 系统电流偏低时D 功率因数高于o 95时 二 多项选择多 10 当电力电容器运行参数异常 如 情况下应退出电容器组 A 瓷套管发生严重放电 闪络B 连接点严重过热或熔化C 电容器喷油或起火D 电容器爆炸11 电容器日常巡视检查的主要内容有 等 A 瓷套管是否松动和发热B 接地线是否牢固C 熔体是否完好D 观察电容器外壳有无膨胀变形现象12 电力电容器的保护有 A 短路保护B 过载保护C 过压保护D 过流保护 二 多项选择多 13 电力电容器组在运行中的常见故障有电容器 等现象 A 渗漏油B 外壳膨胀C 发热D 异常响声14 电力电容器长期 都会引起温升过高 应有效控制 A 内部元件击穿B 过电压运行C 短路与介质老化D 损耗不断增加15 电力电容器也称并联补偿电容器 它是 的常用设备 A 改善电能质量B 降低线路上的电能损耗C 提高供电设备利用率D 补偿无功功率 提高功率因数 二 多项选择多 16 电容器的金属外壳用密封的钢板焊接而成 外壳上装有 A 出线绝缘套管B 吊攀C 接地螺钉D 绝缘介质油17 电容器的出线端由 等元件构成 A 出线套管B 出线
