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1、第九章 电力电容器和电抗器,第一章 电力电容器,教学要求,教学目标： 掌握电力电容器的种类和作用； 了解电力电容器的基本组成、型号含义； 掌握电力电容器的无功补偿方式、补偿容量的选择、运行维护知识。,首页,教学内容,本课教学内容 一、电力电容器的种类和作用 二、电力电容器的基本结构 三、电力电容器的型号 四、电力电容器的无功补偿 五、电力电容器的使用知识,首页,一、电力电容器的种类和作用,（1）并联电容器 （2）串联电容器 （3）耦合电容器 （4）均压电容器 （5）脉冲电容器,并联在电网上用来补偿电力系统感性负载的无功功率，以提高系统的功率因数，改善电能质量，降低线路损耗；还可以直接与异步电机
2、的定子统组并联，构成自激运行的异步发电装置。,用来补偿线路的感抗，提高线路末端电压水平，提高系统的动、静态稳定性，改善线路的电压质量，增长输电距离和增大电力输送能力。,用于高压及超高压输电线路的载波通信系统，同时也可作为测量、控制、保护装置中的部件。,一般并联于断路器的断口上，使各断口间的电压在开断时分布均匀。,用于冲击分压、振荡回路、整流滤波等。,二、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。,1出线瓷套管 2出线连接片 3连接片 4电容元件 5出线连接片固定板 6组间绝缘 7包封件 8夹板 9紧箍 10外壳 11封口盖 12接线端子,二、电力电容器的基本结
3、构,（1）电容元件 （2）浸渍剂 （3）外壳、套管,固体介质与铝箔电极卷制而成。固体介质可采用电容器纸、膜纸复合或纯薄膜作为介质。,1薄膜；2铝箔；3电容器纸；4引线片,R放电电阻；F熔丝；C元件电容,在电压为10kV及以下的高压电容器内，每个电容元件上都串有一熔丝，作为电容器的内部短路保护。,电容器芯子一般放于浸渍剂中，以提高电容元件的介质耐压强度，改善局部放电特性和散热条件。浸渍剂一般有矿物油、氯化联苯、SF6气体等。,外壳一般采用薄钢板焊接而成。目前在我国低压系统中采用自愈式电容器。,1心轴；2喷合金层；3金属化层；4薄膜,特点：具有优良的自愈性能、介质损耗小、温升低、寿命长、体积小、重
4、量轻。,结构：采用聚丙烯薄膜作为固体介质，表面蒸镀了一层很薄的金属作为导电电极。,三、电力电容器的型号,（1）BFM 122001W，B表示并联电容器；F表示浸渍剂为二芳基乙烷；M表示全膜介质；12表示额定电压（kV）；200表示额定容量（kvar）；1表示相数（单相）；W尾注号（户外使用）。,字母部分: 第一位字母是系列代号; 第二/三位字母是介质代号; 第四位字母表示极板特性,额定电压（kV）,额定容量（kvar）,相数,使用场所,尾注号，表示补充特性,（2）BCMJ 0.4153，B表示并联电容器；C表示浸渍剂为篦麻油；M表示全膜介质；J表示金属化产品；0.4表示额定电压（kV）；15表
5、示额定容量（kvar）；3表示三相。,四、电力电容器的无功补偿,1.补偿容量的配置原则全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡 2补偿方式 （1）集中补偿 （2）分组补偿 （3）个别补偿,电容器组集中于变电所一/二次侧母线，装设自动控制设备，随负荷的变化而自动投切。接变压器一次侧:线路损耗降低，一次母线电压升高，对变压器及二次侧无补偿作用，安装费用高接变压器二次侧:变压器增加出力，二次侧电压升高，补偿范围扩大，安装、运行、维护费用低,分组补偿降损节电效益显著，补偿的无功不再通过主干线以上线路输送，从而降低配电变压器和主干线路上的无功损耗。特点：补偿范围更大，效果好，但投资大，利用率不高，一般适用
6、于补偿容量小、用电设备多而分散和部分补偿容量相当大的场所。,把电容器直接装设在用电设备的同一电气回路中，与用电设备同时投切。一般适用于容量较大的高、低压电动机等用电设备的补偿。,五、电力电容器的使用知识,1.检查和维护 2.电容器组的投入和退出,（1）投运前：交接试验；合理布置，连接可靠，符合要求；接线正确，电压等级相符；放电装置符合规程并试验合格；电容器组的控制、保护和监视回路完善，温度计试验合格，整定值正确；电缆、断路器、熔断器等电气设备试验合格；三相容量保持平衡，误差不超过一相总容量的5%；外观良好，无渗漏油现象；电容器室的建筑结构和通风措施均应符合规程要求。 （2）运行中：外壳无膨胀、
7、漏油痕迹；无异常声响和火花；熔断器正常；放电指示灯正常；记录有关电压表、电流表、温度表的读数。 （3）短时停电检查：各螺丝接点的松紧和接触情况；放电回路是否完好；风道有无积尘，并清扫电容器的外壳、绝缘子和支架等处的灰尘；检查外壳的保护接地线是否完好；继电保护、熔断器等保护装置是否完整可靠，断路器、馈电线等是否良好,（1）电容器组的投入/退出根据系统无功负荷潮流和负荷功率因数以及电压情况来决定，电压偏低时可投入电容器组。 （2）停电时，除自动放电外，应进行人工充分放电，否则不得触及电容器。 （3）在电容器组自网络断开后不得立即重新接入，若要立即接入，应使其端子上的电压不高于额定电压的10%。 （
8、4）当变电站进行全部停电的操作时，应先拉开电容器组开关，后拉开各路出线开关；当变电所全部恢复送电时，应先合上各路出线开关，后合上电容器组开关。,（5）发生下列异常情况之一时，应立即拉开电容器组开关，使其退出运行： 电容器组母线电压超过电容器组额定电压1.1倍；通过电容器组的电流超过额定电流的1.3倍；电容器周围环境温度或电容器外壳最热点温度超出允许范围；电容器接点严重过热或熔化；电容器内部或放电装置有严重异常声响；电容器外壳有明显的异形膨胀；电容器瓷套管发生严重放电、闪络；电容器喷油、起火或爆炸。,思考练习,思考练习 1.电力电容器有哪些用途？并联电容器可以采用哪些补偿方式？ 2.某工厂最大负
9、荷月的平均有功功率为300kW，功率因数cos1=0.7，现在要将功率因数提高到cos2=0.9，需要装设电容器组的总容量是多少？ 3.某企业三班制工作，最大负荷月的平均有功负荷Wp为80万kWh，无功负荷WQ为60万kvar，按照国家标准规定功率因数应达到0.9，该企业是否达到标准？若未达到，需要装设多少台容量为15kvar的低压并联电容器才能满足要求？,本节结束！,第九章 电力电容器和电抗器,第二章 电抗器,教学要求,教学目标：了解各种电抗器的作用、基本组成、型号含义。,首页,教学内容,本课教学内容 一、电抗器的分类和作用 二、并联电抗器 三、限流电抗器 四、串联电抗器 五、电抗器的使用知
10、识,首页,一、电抗器的分类和作用,（1）按相数分 （2）按冷却装置种类分 （3）按结构特征分 （4）按安装地点分 （5）按用途分,单相 三相,干式 油浸,空心式 铁心式,户内型 户外型,1）并联,无功补偿作用,2）限流,限制短路电流的数值,3）滤波,限制高次谐波,4）消弧,消除过电压,5）通信,阻挡载波信号，完成通信,6）电炉,限制变压器的短路电流,7）起动,限制电动机的起动电流,二、并联电抗器,1.并联电抗器型号 2.并联电抗器的作用 3.并联电抗器的结构,产品型号字母,额定容量（kvar）,电压等级（kV）,（1）中压并联电抗器一般并联接于大型发电厂或110500kV变电站的663kV母线
11、上，用来吸收电缆线路的充电容性无功。通过调整并联电抗器的数量，向电网提供可阶梯调节的感性无功，补偿电网剩余容性无功，调整运行电压，保证电压稳定在允许范围内。,（2）一般并联接于330kV及以上的超高压线路上，主要作用： 1）降低工频过电压 2）降低操作过电压 3）避免出现自励磁谐振 4）有利于单相自动重合闸,（1）空心式电抗器 空心式电抗器只有绕组，没有铁芯。,（2）芯式电抗器芯柱由铁芯饼和气隙垫块组成。,（3）干式半芯电抗器绕组选用小截面圆导线多股平行绕制，铁芯结构为多层绕组并联的筒形结构。,三、限流电抗器,1.限流电抗器的作用限制短路电流 （1）线路电抗器 （2）母线电抗器 （3）变压器回
12、路电抗器 2.限流电抗器的结构类型 （1）混凝土柱式限流电抗器,串接在线路或电缆馈线上，使出线能选用轻型断路器以及减小馈线电缆的截面。,串接在发电机电压母线的分段处或主变压器的低压侧，用来限制厂内、外短路时的短路电流，也称为母线分段电抗器。当线路上或一段母线上发生短路时，它能限制另一段母线提供的短路电流。,安装在变压器回路中，用于限制短路电流，以便变压器回路能选用轻型断路器。,构成：绕组、水泥支柱及支持绝缘子。,三、限流电抗器,（2）分裂电抗器 （3）干式空心限流电抗器 3.限流电抗器型号,分裂电抗器每相线圈有中间抽头，一般中间抽头接电源侧，两端头接负荷侧，现被广泛应用。,能承受户外恶劣的气象
13、条件，可在户内、户外使用。,1：结构特点：N水泥柱式；F分裂式,K：电抗器,2：线圈材料：L铝线；铜线不表示,3：额定电压（kV） 4：额定电流（A） 5：电抗百分数（%）,四、串联电抗器,（1）降低涌流倍数和频率。 （2）吸收谐波，降低谐波电压值，减少畸变，提高质量。 （3）限制谐波电流流入电容器组，保护电容器组。 （4）内部短路时，减少短路电流；外部短路时，减少对短路电流的助增作用。 （5）减少放电电流值。 （6）电容器组的断路器在分闸过程中，降低操作过电压。,串联电抗器与并联电容补偿装置或交流滤波装置（也属补偿装置）回路中的电容器串联，作用：,五、电抗器的使用知识,1.电抗器的布置和安装线路电抗器通常都作垂直布置。各电抗器及与地之间用支柱绝缘子绝缘；中间一相电抗器的绕线方向与上下两边相反。母线电抗器作水平布置或品字形布置。 2.电抗器的运行维护正常运行中：接头应接触良好无发热；周围应整洁无杂物；支持绝缘子应清洁并安装牢固，水泥支柱无破碎；垂直布置的电抗器应无倾斜；电抗器绕组应无变形；无放电声及焦臭味。,思考练习,思考练习 1.电抗器有哪些种类？各有何用途？ 2.在电容器组中串联电抗器有何作用？ 3.限流电抗器有何用途？什么是线路电抗器和母线电抗器，各有何作用？ 4.电抗器的布置有何规定？,本节结束！,
