第八章电力电容器

1、安全培训讲义安全培训讲义电电 力力 电电 容容 器器安全培训讲义安全培训讲义第一节第一节电容器的基础知识电容器的基础知识003第三节第三节电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理045第四节第四节电容器的安装与接线电容器的安装与接线061电容器的安全运行电容器的安全运行072第五节第五节复习思考题复习思考题084电电 力力 电电 容容 器器第二节第二节电力电容器概况电力电容器概况0332022-6-25电力电容器 主讲:李建义3一、电容器的基本概念：一、电容器的基本概念：ABQQ 把两个彼此绝缘又相距很近，把两个彼此绝缘又相距很近，能够能够储存电荷的储存电荷的导体导体所组成的系统称为电容器。所组成

2、的系统称为电容器。第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*3平平板板电电容容器器电介质电介质电容器的极板电容器的极板电容器的极板电容器的极板电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义4第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*4电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义5第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*5 将电容器两个极板将电容器两个极板带上电荷带上电荷的过程，叫的过程，叫电容器的电容器的充电充电。 QQ正正极板极板负负极板极板两板分别带两板分别带等量异种等量异种电荷，电荷，每个极板带电量的每个极板带电量的绝对值绝对

3、值叫电容器的叫电容器的带电量带电量有短暂的有短暂的电流电流两极间有两极间有电压电压E电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义6第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*6 用导线将充电后的电容器两极接通，用导线将充电后的电容器两极接通，两极两极失去电荷失去电荷的过程，叫电容器的的过程，叫电容器的放电放电。 QQ在在放电放电过程中过程中导线上有导线上有短暂短暂的电流的电流产生产生 电容器两极电容器两极正负正负电荷电荷通过导线中和。通过导线中和。 电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义7第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*7

4、充电后的电容器两极间的充电后的电容器两极间的电压电压，叫电，叫电容器的容器的电压电压。 QQ Q=0.01CQ=0.01C，U=100V U=100V Q=0.02CQ=0.02C，U=200V U=200V Q=0.03CQ=0.03C，U=300V U=300V QQ与与U U成成正比正比Q/UQ/U是是定值定值两极间有两极间有电压电压U U电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义8固定电容器：固定电容器：聚苯乙烯电容器：聚苯乙烯电容器： 以以聚苯乙烯薄膜聚苯乙烯薄膜为电介质，用为电介质，用两层两层铝箔铝箔为极板。为极板。符号：符号：第一节第一节 电容器的基础知识

5、电容器的基础知识*8电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义9电解电容器：电解电容器： 用用铝箔铝箔做一个极板，以铝箔上做一个极板，以铝箔上很薄很薄的一层氧化膜的一层氧化膜为电介质，用为电介质，用浸过电解浸过电解液的纸液的纸做另一个极板。做另一个极板。符号：符号：电容较大电容较大第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*9电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义10可变电容器：可变电容器： 两极由两极由两组铝片两组铝片组成，固定的一组组成，固定的一组铝片叫做定片，可以转动的一组铝片叫铝片叫做定片，可以转动的一组铝片叫做动片，做动片，空气

6、空气为电介质。为电介质。 转动动片，使两组铝片的转动动片，使两组铝片的正对面积正对面积发生变化，电容相应发生变化，电容相应变化变化。符号：符号：第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*10电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义11击穿电压和额定电压：击穿电压和额定电压： 加在电容器两极板上的电压不能超加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质过某一个限度，超过这个限度，电介质将被将被击穿击穿，这个电压称为，这个电压称为击穿电压击穿电压。 电容器电容器正常工作正常工作时两极板上允许时两极板上允许的的最大电压最大电压，称为，称为额定电压额定

7、电压。额定电压额定电压比比击穿电压击穿电压低低外壳上标的电压外壳上标的电压是是额定电压额定电压第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*11电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义12第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*12二、电容器的电容二、电容器的电容 电容器所带电容器所带电量电量QQ与电容器两极间的与电容器两极间的电电压压U U的的比值比值，叫电容器的，叫电容器的电容电容。 UQC 容纳电荷的本领容纳电荷的本领，与水桶截面积与水桶截面积S S类比类比 QQU电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义13第一节第一节 电容

8、器的基础知识电容器的基础知识*13UQQCBA1 1、电容的单位：、电容的单位：法拉法拉: : F F还有：微法（还有：微法（ ）、皮法（）、皮法（p p） pFFF126101011F=1C/V 1F=1C/V 如果一个电容器带如果一个电容器带1C1C电量时，两极间电量时，两极间电压是电压是1V1V，这个电容器的电容就是，这个电容器的电容就是1F 1F 电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义14 电容的大小仅与导体的电容的大小仅与导体的形状形状、相对位置相对位置、其间的、其间的电介质电介质有关有关. . 2. 物理意义物理意义电容电容 反映了电容器存储电荷本领的物

9、理量反映了电容器存储电荷本领的物理量C与带不带电，带多少电量与带不带电，带多少电量无关无关.UQC 第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*14电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义15三、电容器电容的三、电容器电容的计算计算 1 1）设两极板分别带电设两极板分别带电 ；Q步骤步骤U3 3）求求 ；lEUABABdC4）求求UQC E 2）求求 ； UQC 第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*15电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义16 1、平板电容器平板电容器第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*16电力

10、电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义17dS+ + + +QQ-SQE00（2）两带电平板间的电场强度两带电平板间的电场强度（1）设设两导体板分别带电两导体板分别带电QSQdEdU0（3）两带电平板间的电势差两带电平板间的电势差dSUQC0（4）平板电容器电容平板电容器电容dUE 第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*17电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义18讨论：电容的变化讨论：电容的变化第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*18电力电容器 主讲:李建义dSUQC02022-6-25电力电容器 主讲:李建义19电容

11、与两板正对面积电容与两板正对面积S S的关系：的关系：SUSUSC CC静电计静电计dSUQC0第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*19电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义20电容与板间距离电容与板间距离d d的关系：的关系：dUdUdC1CCdSUQC0第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*20电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义21电容与电介质的关系：电容与电介质的关系：介质U0CCdSUQC0第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*21电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建

12、义22平行板电容器的电容公式：平行板电容器的电容公式：SC dC1两板间距离两板间距离kdSCr4两板正对面积两板正对面积介电常数介电常数真空真空 r r=1=1静电力常量静电力常量rC第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*22电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义23第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*232 、圆柱形电容器、圆柱形电容器电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义24ARBRLBRL ABRRLUQCln20ABRRRRLQrrUBAln22d00（3） )(,20BARrRrE（2）（4）电容电容+-

13、（1）设设内外筒面分别带电内外筒面分别带电Q分别带电分别带电单位长度上单位长度上第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*24电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义25四、四、电容器的串联和并联电容器的串联和并联2、电容器的并联电容器的并联21CCC1C2C电容器性能的指标：电容器性能的指标： 电容电容 耐压能力耐压能力1、电容器的串联电容器的串联1C2C21111CCC第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*25电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义26各电容器两极板间的电势差相等nUUUU21电容器组的带电量为各电容器带

14、电量之和nqqqQ21电容器组的电容为各电容之和nCCCC211C2C3CQQC第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*26并联电路电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义27各电容器所带电量相等nqqqQ21电容器组的总电势差为各电容器电势差之和nUUUU21电容器组总电容的倒数等于各个电容的倒数之和nCCCC111121串串 联联1C2CnCQQCU第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*27串联电路电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义28（1）求该联接的总电容；）求该联接的总电容；例：例： 如图联接三个电容器，如图联

15、接三个电容器，FC501FC302FC2031C2C3CAB2C3C和和 并联并联FCCC503223和和 串联串联23C1CFCCC25)11(1123总电容：总电容：123111CCC第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*28电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义29(2)当在当在AB端加端加100V的电压后，各电容器上的电压和的电压后，各电容器上的电压和电量是多少？电量是多少？321QQQ111UCQ C36105 . 25010501UV5032UU 1UU V50222UCQ C3105 . 1333UCQ C3100 . 1AB1Q1Q2Q3Q

16、2Q3Q1C2C3C第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*29电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义3022e21212CUQUCQWVEW20e21电场电场空间所存储的空间所存储的能量能量电容器电容器所存储的所存储的能量能量五、电容器存储电能的物理意义五、电容器存储电能的物理意义第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*30电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义31小结小结一、电容器的一、电容器的电容电容 物理意义物理意义四、电容器的四、电容器的电能电能三三、电容器的电容器的串联和并联串联和并联二、电容器电容的二、电容器

17、电容的计算计算平板电容器、圆柱形电容器、球形电容器平板电容器、圆柱形电容器、球形电容器公式公式 特点特点UQC 第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识*31电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义32*32第一节第一节 电容器的基础知识电容器的基础知识电力电容器 主讲:李建义l 框架式 由单台小容量电容器通过串并联组成 一、电力电容器的概念一、电力电容器的概念第二节第二节 电力电容器概况电力电容器概况*33电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义34第二节第二节 电力电容器概况电力电容器概况*34 电力电容器是指并联在电电力电容器是指

18、并联在电力网中，用来补偿感性负载的力网中，用来补偿感性负载的无功功率，以提高和改善功率无功功率，以提高和改善功率因数的电容器。因数的电容器。 额定电压在额定电压在lkV以下的称为以下的称为低压电容器，低压电容器，lkV以上的称为高以上的称为高压电容器。压电容器。 高压有：高压有：6.3KV和和10.5KV 低压有：低压有：0.23KV和和0.4KV一、电力电容器的概念电力电容器 主讲:李建义l 集合式 集合式电容器组由大量带内熔丝的小单元集中装在大箱壳内组成。一、电力电容器的概念第二节第二节 电力电容器概况电力电容器概况*35电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义3

19、6第二节第二节 电力电容器概况电力电容器概况*36二、电力电容器的种类和作用 电力电容器在交流电压下使用时，常以无功功率表示电力电容器在交流电压下使用时，常以无功功率表示电容器的容量，单位为乏电容器的容量，单位为乏(Var)或千乏或千乏(KVar)。 1、并联电容器、并联电容器：又称为移相电容器或补偿电容器。：又称为移相电容器或补偿电容器。主要用来补偿电力系统感性负载的无功功率，以提高系统主要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的定子绕组并联，构成自激运行的异步发电装与异步电

20、机的定子绕组并联，构成自激运行的异步发电装置。置。电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义37第二节第二节 电力电容器概况电力电容器概况*37二、电力电容器的种类和作用 2 2、串联电容器：、串联电容器：又叫做纵向补偿电容器，串联于又叫做纵向补偿电容器，串联于工频高压输、配电线路中，主要用来补偿线路的感抗，工频高压输、配电线路中，主要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，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改善线路的电压质量，增长输电距离和增大电力输送能力。力。 3 3、耦合电容

21、器：、耦合电容器：主要用于高压及超高压输电线路主要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。中的部件。 电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义38第二节第二节 电力电容器概况电力电容器概况*38二、电力电容器的种类和作用 4 4、均压电容器、均压电容器：又叫断路器电容器，一般并联于：又叫断路器电容器，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断路器的断口上，使各断口间的电压在开断时分布均匀。匀。 5 5、脉冲电容器、脉冲电容器：主要起贮能作用，用作冲击电压：主要起贮

22、能作用，用作冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等基本贮能元件。基本贮能元件。电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义39第二节第二节 电力电容器概况电力电容器概况*39三、电力电容器的发展概况电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义40第二节第二节 电力电容器概况电力电容器概况*40二、电力电容器的发展概况电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义41第二节第二节 电力电容器概况电力电容器概况*41二、电力电容器的发展概况电力电容器 主讲:李建义2022-

23、6-25电力电容器 主讲:李建义42第二节第二节 电力电容器概况电力电容器概况*42二、电力电容器的发展概况以以电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义43第二节第二节 电力电容器概况电力电容器概况*43二、电力电容器的发展概况电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义44*44第二节第二节 电力电容器概况电力电容器概况电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义45一、结构和型号 电容器由金属外壳和电容器由金属外壳和内芯两部分组成。内芯两部分组成。 外壳：采用密封钢板焊外壳：采用密封钢板焊接，外壳上装有出线绝缘接，外壳上

24、装有出线绝缘套管、吊攀、接地螺钉。套管、吊攀、接地螺钉。 内芯：由电容元件串、内芯：由电容元件串、并联组成。并联组成。第三节第三节 电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理*451、结构电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义46一、结构和型号低压电容器低压电容器(lkV(lkV以下以下):):一般都做成三相、三角形连一般都做成三相、三角形连接线，内部元件并联，每个并联元件都有单独的熔丝接线，内部元件并联，每个并联元件都有单独的熔丝。高压电容器高压电容器(lkV(lkV以上以上):):一般都做成单相，内部元件一般都做成单相，内部元件并联。外壳用密封钢板焊接而成；芯子由电容

25、元件串并联。外壳用密封钢板焊接而成；芯子由电容元件串并联组成，电容元件用铝箔作电极，用复合绝缘薄膜并联组成，电容元件用铝箔作电极，用复合绝缘薄膜绝缘。电容器内衣绝缘油绝缘。电容器内衣绝缘油( (矿物油或十二烷基苯等矿物油或十二烷基苯等) )作作浸渍介质。浸渍介质。第三节第三节 电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理*461、结构电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义472、型号一、结构和型号第三节第三节 电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理*47电力电容器 主讲:李建义 由上可知：电容器的型号由字母和数字两部分组成：由上可知：电容器的型号由字母和数字两部分组成： 字母

26、部分字母部分 第一位字母：第一位字母：是系列代号，表示电容器的用途特征是系列代号，表示电容器的用途特征 A A交流滤波电容器；交流滤波电容器； B B并联电容器；并联电容器； C C串联电容器；串联电容器； D D直流滤波电容器；直流滤波电容器； E E交流电动机电容器；交流电动机电容器； F F防护电容器；防护电容器； J J断路器电容器；断路器电容器； M M脉冲电容器；脉冲电容器； O O耦合电容器；耦合电容器； R R电热电容器；电热电容器； X X谐振电容器；谐振电容器； Y Y标准电容器（移相，旧型号）；标准电容器（移相，旧型号）； Z Z直流电容器。直流电容器。2、型号一、结构和

27、型号第三节第三节 电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理*48电力电容器 主讲:李建义 第二位字母：第二位字母：是介质代号，表示液体介质材料种类：是介质代号，表示液体介质材料种类： Y Y矿物油浸纸介质；矿物油浸纸介质； W W烷基苯浸纸介质；烷基苯浸纸介质； G G硅油浸纸介质；硅油浸纸介质； T T偏苯浸纸介质；偏苯浸纸介质； F F二芳基乙烷浸介质；二芳基乙烷浸介质； B B异丙基联苯浸介质；异丙基联苯浸介质； Z Z植物油浸渍介质；植物油浸渍介质； C C篦麻油浸渍介质。篦麻油浸渍介质。 第三位字母：第三位字母：也是介质代号也是介质代号, ,表示固体介质材料种类表示固体介质材料种类: :

28、 F F纸、薄膜复合介质；纸、薄膜复合介质； M M全聚丙烯薄膜；全聚丙烯薄膜； 无标记全电容器纸无标记全电容器纸 第四位字母第四位字母: : 表示极板特性：表示极板特性： J J金属化极板金属化极板2、型号一、结构和型号第三节第三节 电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理*49电力电容器 主讲:李建义数字部分数字部分额定电压（额定电压（kVkV）；）； 额定容量（额定容量（kvarkvar）；）； 相数，相数，1 1单相，单相，3 3三相；三相； 使用场所使用场所: :W W户外式，户外式，不标记户内式；不标记户内式； 尾注号尾注号: : 表示补充特性：表示补充特性：B B可调式；可调式；G

29、G高原地区用；高原地区用；THTH湿热地区用；湿热地区用； H H污秽地区用；污秽地区用；R R内有熔丝。内有熔丝。2、型号一、结构和型号第三节第三节 电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理*50电力电容器 主讲:李建义例例1 1： BFM12BFM122002001W1W B B表示并联电容器；表示并联电容器；F F表示浸渍表示浸渍剂为二芳基乙烷；剂为二芳基乙烷；M M表示全膜表示全膜介质；介质；1212表示额定电压表示额定电压(kV)(kV)；200200表示额定容量表示额定容量(kvar)(kvar)；1 1表表示相数示相数( (单相单相) )；W W使用场所使用场所( (户户外使用外使用

30、) )。BFM系列高压电力电容器电力电容器外观图2、型号一、结构和型号第三节第三节 电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理*51电力电容器 主讲:李建义例例2 2： BCMJ0.4BCMJ0.4153153 B B表示并联电容器；表示并联电容器；C C表示浸渍表示浸渍剂为篦麻油；剂为篦麻油；M M表示全膜介质表示全膜介质; ; J J表示金属化产品；表示金属化产品；0.40.4表示额表示额定电压定电压(kV)(kV)；1515表示额定容量表示额定容量(kvar)(kvar)；3 3表示三相。表示三相。 BCMJ-1.14-3-3自愈式低压并联电容器（三相）外观图2、型号一、结构和型号第三节第三节

31、 电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理*52电力电容器 主讲:李建义二、无功补偿的基本原理 1 1、无论是工业负荷还是民用负荷、无论是工业负荷还是民用负荷, ,大多数均为感性。大多数均为感性。 所有电感负载均需要补偿大量的无功功率，提供这些无功所有电感负载均需要补偿大量的无功功率，提供这些无功功率有两条途径：功率有两条途径：一是输电系统提供；二是补偿电容器提供。一是输电系统提供；二是补偿电容器提供。如果由输电系统提供，则设计输电系统时如果由输电系统提供，则设计输电系统时, , 既要考虑既要考虑有功功率有功功率, ,也要考虑无功功率。由输电系统传输无功功率也要考虑无功功率。由输电系统传输无功功率

32、, ,将造成输电线路及变压器损耗的增加，降低系统的经济效将造成输电线路及变压器损耗的增加，降低系统的经济效益。而由补偿电容器就地提供无功功率，就可以避免由输益。而由补偿电容器就地提供无功功率，就可以避免由输电系统传输无功功率，从而降低无功损耗，提高系统的传电系统传输无功功率，从而降低无功损耗，提高系统的传输功率。输功率。第三节第三节 电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理*53电力电容器 主讲:李建义 2 2、在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。种；一种是有功功率，一种是无功功率。 有功功率有功功率是保持用电设备正常

33、运行所需的电功率，是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。能）的电功率。 无功功率无功功率比较抽象，它用于电路内电场与磁场的交比较抽象，它用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。 无功功率它不对外作功，而是转变为其他形式的能无功功率它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。耗无功功率。第三节第三节 电力电容器补偿原

34、理电力电容器补偿原理*54二、无功补偿的基本原理 电力电容器 主讲:李建义 3 3、无功功率决不是无用功率，它的用处很大。无功功率决不是无用功率，它的用处很大。 电电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率没有无功功率, ,电动机就不会转动，变

35、压器也不能变压电动机就不会转动，变压器也不能变压, ,交流接触器不会吸合。交流接触器不会吸合。第三节第三节 电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理*55二、无功补偿的基本原理 电力电容器 主讲:李建义 4 4、无功补偿无功补偿: : 由于由于电流在电感元件中作功时电流在电感元件中作功时, ,电流电流超前于电压超前于电压9090。而电流在电容元件中作功时。而电流在电容元件中作功时, , 电流滞电流滞后电压后电压9090。在同一电路中。在同一电路中, , 电感电流与电容电流方向电感电流与电容电流方向相反相反, ,互差互差180180。如果在电磁元件电路中有比例地安装。如果在电磁元件电路中有比例地安装

36、电容元件电容元件, ,使两者的电流相互抵消使两者的电流相互抵消, ,使电流的矢量与电压使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小矢量之间的夹角缩小, ,从而提高电能作功的能力从而提高电能作功的能力, ,这就是这就是无功补偿的道理。无功补偿的道理。 第三节第三节 电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理*56二、无功补偿的基本原理 电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义575 5、无功补偿矢量图、无功补偿矢量图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

37、要将功率因数从cos1提高到 cos2 ， 需要的电容电流为：Ic= IL0 - IL = IR (tg1-tg2) 即： Q=P (tg1-tg2) 第三节第三节 电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理*57无功补偿矢量图无功补偿矢量图电力电容器 主讲:李建义三、补偿容量计算与查找1 1、计算：、计算： Q = P Q = P (tg1-tg2)(tg1-tg2)2 2、查表：见下表（、查表：见下表（P207-208P207-208）。）。第三节第三节 电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理*58电力电容器 主讲:李建义第三节第三节 电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理*59电力电容器 主讲:李

38、建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义60*60第三节第三节 电力电容器补偿原理电力电容器补偿原理电力电容器 主讲:李建义一、电容器的安装1 1、补偿电容器的搬运、补偿电容器的搬运 若将电容器搬运到较远的地方，应装箱后再运。装若将电容器搬运到较远的地方，应装箱后再运。装箱时电容器的套管应向上直立放置。电容器之间及电容箱时电容器的套管应向上直立放置。电容器之间及电容器与木箱之间应垫松软物。器与木箱之间应垫松软物。 搬运电容器时，应用外壳两侧壁上所焊的吊环，严搬运电容器时，应用外壳两侧壁上所焊的吊环，严禁用双手抓电容器的套管搬运。禁用双手抓电容器的套管搬运。 在仓库及安装现场，不允许将一台

39、电容器置于另一在仓库及安装现场，不允许将一台电容器置于另一台电容器的外壳上。台电容器的外壳上。 第四节第四节 电容器安装与接线电容器安装与接线*61电力电容器 主讲:李建义2 2、安装补偿电容器的环境要求、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、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。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射。止日光直射。 电容器的环境温度不超过电容器的环境温度不超过40 40 ，湿度不大于，湿度不大于80

40、%80%，海拔不，海拔不超过超过1000m1000m。 电容器室装设通风机时，进风口要开向本地区夏季的主要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，出风口应安装在电容器组的上端。进、排风机宜在对角线风向，出风口应安装在电容器组的上端。进、排风机宜在对角线位置安装。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。采暖装置。 一、电容器的安装第四节第四节 电容器安装与接线电容器安装与接线*62电力电容器 主讲:李建义3 3、安装补偿电容器的技术要求、安装补偿电容器的技术要求 电容器可分层安装、垂直放置、层间不得

41、装隔板电容器可分层安装、垂直放置、层间不得装隔板、最多三层，层间的净距不小于、最多三层，层间的净距不小于20cm,20cm,底层距地面不小底层距地面不小于于30cm,30cm,各电容器间距不小于各电容器间距不小于50cm50cm，铭牌向外。，铭牌向外。 安装高压电容器的铁架成一排或两排布置，排与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，走道宽应不小于排之间应留有巡视检查的走道，走道宽应不小于1.5m1.5m。 高压电容器组的铁架必须设置铁丝网遮栏高压电容器组的铁架必须设置铁丝网遮栏, ,遮栏遮栏的网孔以的网孔以3-4cm3-4cm2 2为宜。为宜。 一、电容器的安装

42、第四节第四节 电容器安装与接线电容器安装与接线*63电力电容器 主讲:李建义一、电容器的安装 高压电容器可用电压互感器放电、低压电容器可用灯高压电容器可用电压互感器放电、低压电容器可用灯泡或电机绕组放电，但应满足放电泡或电机绕组放电，但应满足放电3030秒后残压不超过安全电秒后残压不超过安全电压。压。 高压电容器、总容量高压电容器、总容量30KVar30KVar及以上的低压电容器组每及以上的低压电容器组每相应装电流表。总容量相应装电流表。总容量60KVar60KVar及以上的低压电容器组每相应及以上的低压电容器组每相应装电压表。装电压表。 总油量总油量300Kg300Kg以上的高压电容器应装在

43、单独的防爆室以上的高压电容器应装在单独的防爆室内，总油量内，总油量300Kg300Kg以下的高、低压电容器应视其测量的多少以下的高、低压电容器应视其测量的多少安装在防爆墙或隔板的间隔内。安装在防爆墙或隔板的间隔内。第四节第四节 电容器安装与接线电容器安装与接线*64电力电容器 主讲:李建义一、电容器的安装 每台电容器与母线相连的接线应采用单独的软线，不要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。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

44、容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。容器的工作电场强度增高和发热损坏。 电容器外壳和钢架均应采取接地措施。电容器外壳和钢架均应采取接地措施。 第四节第四节 电容器安装与接线电容器安装与接线*65电力电容器 主讲:李建义一、电容器的安装电容器的放电装置电容器的放电装置 电容器组与电网断开后，由于极板上仍然存在电荷，两端存在一电容器组与电网断开后，由于极板上仍然存在电荷，两端存在一定的残余电压。而且，由于电容器极间绝缘电阻很高，自行放电的速定的

45、残余电压。而且，由于电容器极间绝缘电阻很高，自行放电的速度很慢，残余电压要延续较长的时间，为了尽快消除电容器极板上的度很慢，残余电压要延续较长的时间，为了尽快消除电容器极板上的电荷，对电容器组要加装与之并联的放电装置，使其停电后能自动放电荷，对电容器组要加装与之并联的放电装置，使其停电后能自动放电。电。 不论电容器额定电压是多少，在电容器从电网上断开不论电容器额定电压是多少，在电容器从电网上断开30s30s后，其后，其端电压应不超过端电压应不超过65V65V。一方面能防止电容器带电荷再次合闸；另一方面可以防止值班人一方面能防止电容器带电荷再次合闸；另一方面可以防止值班人员或检修人员工作时，触及

46、而发生危险。员或检修人员工作时，触及而发生危险。在接触自电网断开的电容器在接触自电网断开的电容器的导电部分前，即使电容器已经自动放电，还必须用绝缘的接地金属的导电部分前，即使电容器已经自动放电，还必须用绝缘的接地金属杆，短接电容器的出线端，进行逐只放电。杆，短接电容器的出线端，进行逐只放电。 第四节第四节 电容器安装与接线电容器安装与接线*66电力电容器 主讲:李建义l 星型接线星型接线l 双星型接线双星型接线l 三角型接线三角型接线l 双三角型接线双三角型接线l H H型接线型接线 星型A相B相C相A相B相C相双星型三角型A相B相C相A相B相C相双三角型AH相型二、电容器的接线方式第四节第四

47、节 电容器安装与接线电容器安装与接线*67电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义68三、电容器的电网接线三相电容器内部多为三三相电容器内部多为三角形接线，补偿方式分为角形接线，补偿方式分为低压分散（或就地）补偿低压分散（或就地）补偿、低压集中补偿、高压补、低压集中补偿、高压补偿几种。右图为低压分散偿几种。右图为低压分散(或就地或就地)补偿接线图。补偿接线图。图中的电动机同时又是图中的电动机同时又是电容器的放电装置。电容器的放电装置。第四节第四节 电容器安装与接线电容器安装与接线*68电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义69二、电容器的电

48、网接线第四节第四节 电容器安装与接线电容器安装与接线*69电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义70二、电容器的电网接线注意事项：注意事项：1 1、单相电容器的接线方式选择：、单相电容器的接线方式选择：与线路线电压相符时应采用三角形接线；与线路线电压相符时应采用三角形接线；与线路相电压相符时应采用星形接线；与线路相电压相符时应采用星形接线；2 2、为取得良好的补偿效果，将电容器分成若干组分别接到电容器、为取得良好的补偿效果，将电容器分成若干组分别接到电容器母线上。每组分别控制、保护、放电。母线上。每组分别控制、保护、放电。3 3、高压电容器应接成中性点不接地星形、高

49、压电容器应接成中性点不接地星形, ,不宜接成三角形不宜接成三角形, ,防止击防止击穿后爆炸。穿后爆炸。4 4、高压电容器低于、高压电容器低于45KVar45KVar及以下、低压电容器可接成三角形。及以下、低压电容器可接成三角形。第四节第四节 电容器安装与接线电容器安装与接线*70电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义71*71第四节第四节 电容器安装与接线电容器安装与接线电力电容器 主讲:李建义1 1、电容器运行中不应长时超过、电容器运行中不应长时超过1.11.1倍额定电压。不应长时倍额定电压。不应长时超过超过1.31.3倍额定电流。倍额定电流。2 2、装置电容器组

50、地点的环境温度不得超过、装置电容器组地点的环境温度不得超过4040，24h24h内内平均温度不得超过平均温度不得超过3030，一年内平均温度不得超过，一年内平均温度不得超过2020。电容器外壳温度不得超过厂家规定（电容器外壳温度不得超过厂家规定（ 6060或或6565） 。3 3、电容器其它部件及保护、放电装置保持完好。、电容器其它部件及保护、放电装置保持完好。第五节第五节 电容器的安全运行电容器的安全运行*72一、电容器运行参数电力电容器 主讲:李建义1 1、当功率因数低于、当功率因数低于0.90.9、电压偏低时应投入；、电压偏低时应投入；2 2、当功率因数趋近于、当功率因数趋近于1 1且有

51、超前趋势、电压偏高时且有超前趋势、电压偏高时应退出。应退出。3 3、电容器三相电流明显不平衡时应退出，并检查。、电容器三相电流明显不平衡时应退出，并检查。4 4、发生下列故障之一时，应紧急退出：、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；连接点严重过热甚至熔化； 瓷套管闪络放电；瓷套管闪络放电； 外壳膨胀变形；外壳膨胀变形； 电容器组或放电装置声音异常；电容器组或放电装置声音异常； 电容器冒烟、起火或爆炸。电容器冒烟、起火或爆炸。第五节第五节 电容器的安全运行电容器的安全运行*73二、电容器的投入和退出电力电容器 主讲:李建义注意事项：注意事项： (1) (1)电力电容器组在接

52、通前应用兆欧表检查放电网络。电力电容器组在接通前应用兆欧表检查放电网络。 (2) (2)接通和断开电容器组时，必须考虑以下几点：接通和断开电容器组时，必须考虑以下几点： 当汇流排当汇流排( (母线母线) )上的电压超过上的电压超过1.11.1倍额定电压最大允倍额定电压最大允许值时，禁止将电容器组接入电网。许值时，禁止将电容器组接入电网。 在接通和断开电容器组时，要选用不能产生危险过在接通和断开电容器组时，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电压的断路器，并且断路器的额定电流不应低于1.31.3倍电容倍电容器组的额定电流。器组的额定电流。 第五节第五节 电容器的安全运行

53、电容器的安全运行*74二、电容器的投入和退出电力电容器 主讲:李建义三、电容器的操作 1 1、在正常情况下，全所停电操作时，应先断开电容、在正常情况下，全所停电操作时，应先断开电容器组的开关后器组的开关后, ,再拉开各路出线断路器。恢复送电时应与再拉开各路出线断路器。恢复送电时应与此顺序相反。此顺序相反。 2 2、事故情况下，全所无电后，必须将电容器组的断、事故情况下，全所无电后，必须将电容器组的断路器断开。路器断开。 3 3、电容器组断路器跳闸后不准强送电。保护熔丝熔、电容器组断路器跳闸后不准强送电。保护熔丝熔断后，未经查明原因之前，不准更换熔丝送电。断后，未经查明原因之前，不准更换熔丝送电

54、。 4 4、电容器组禁止带电荷合闸。、电容器组禁止带电荷合闸。 电容器组再次合闸电容器组再次合闸时，至少应放电时，至少应放电3min3min。 第五节第五节 电容器的安全运行电容器的安全运行*75电力电容器 主讲:李建义四、电容器的保护1 1、高压容量在、高压容量在100kvr100kvr以下时，可用跌落式熔断器保以下时，可用跌落式熔断器保护；护；100kvr-300kvr100kvr-300kvr时，采用负荷开关；时，采用负荷开关；300kvr300kvr以上时，以上时，用采用断路器保护。用采用断路器保护。2 2、低压容量在、低压容量在100kvr100kvr以下时，可用交流接触器、刀以下时

55、，可用交流接触器、刀开关、熔断器保护开关、熔断器保护,100kvr ,100kvr 以上时以上时, ,用采用断路器保护。用采用断路器保护。3 3、高压电容器应按台装熔丝保护，其熔断电流按电、高压电容器应按台装熔丝保护，其熔断电流按电容器的容器的1.5-21.5-2倍选择。低压电容器用熔断器保护，单台时倍选择。低压电容器用熔断器保护，单台时按按1.5-2.51.5-2.5倍选择，多台时按总电流的倍选择，多台时按总电流的1.3-1.81.3-1.8倍选择。倍选择。第五节第五节 电容器的安全运行电容器的安全运行*76电力电容器 主讲:李建义2022-6-25电力电容器 主讲:李建义77四、电容器的保

56、护4 4、用合适的避雷器来进行大气过电压保护。、用合适的避雷器来进行大气过电压保护。 5 5、高次谐波的抑制可采用串联电抗、高次谐波的抑制可采用串联电抗( (感抗为感抗为3%-5%3%-5%的容抗值的容抗值）或加装压敏电阻及）或加装压敏电阻及RCRC元件。元件。第五节第五节 电容器的安全运行电容器的安全运行*77电力电容器 主讲:李建义第五节第五节 电容器的安全运行电容器的安全运行*781 1、渗漏油：、渗漏油： 原因：质量问题或维护不当造成。原因：质量问题或维护不当造成。 处理：较轻时除锈、补焊、涂漆，严重时更换。处理：较轻时除锈、补焊、涂漆，严重时更换。2 2、外壳彭胀：、外壳彭胀： 原因

57、：内部分解或内部击穿造成。原因：内部分解或内部击穿造成。 处理：更换。处理：更换。3 3、温度过高：、温度过高： 原因：过电流原因：过电流( (过电压或谐波过电压或谐波) )或散热条件差或介质或散热条件差或介质 损耗过大造成。损耗过大造成。 处理：监视、检查、测量，针对性处理或更换。处理：监视、检查、测量，针对性处理或更换。五、电容器的故障判断及处理电力电容器 主讲:李建义第五节第五节 电容器的安全运行电容器的安全运行*794 4、套管闪络放电：、套管闪络放电： 原因：脏污或松动或本身缺陷造成。原因：脏污或松动或本身缺陷造成。 处理：清洁、紧固、更换。处理：清洁、紧固、更换。5 5、异常声音：

58、、异常声音： 原因：松动或内部故障造成。原因：松动或内部故障造成。 处理：紧固、更换。处理：紧固、更换。6 6、电容器爆炸：电网异常或内部故障造成。、电容器爆炸：电网异常或内部故障造成。 处理：检测、针对性处理、更换。处理：检测、针对性处理、更换。五、电容器的故障判断及处理电力电容器 主讲:李建义第五节第五节 电容器的安全运行电容器的安全运行*807 7、熔丝熔断：、熔丝熔断： 原因：电网异常、保护装置故障、电容器内部故障原因：电网异常、保护装置故障、电容器内部故障造成。造成。 处理：检测、检查，针对性处理或更换。处理：检测、检查，针对性处理或更换。五、电容器的故障判断及处理 1 1、当电容器

59、喷油、爆炸着火时，应立即断开电源，、当电容器喷油、爆炸着火时，应立即断开电源，并用砂子或干式灭火器灭火。并用砂子或干式灭火器灭火。六、运行中的故障处理电力电容器 主讲:李建义2 2、电容器的断路器跳闸、电容器的断路器跳闸, ,而熔丝未熔断。应对电容器而熔丝未熔断。应对电容器放电放电3min3min后，再检查断路器、电流互感器、电力电缆及电后，再检查断路器、电流互感器、电力电缆及电容器外部等情况。若未发现异常，则可能是由于外部故障容器外部等情况。若未发现异常，则可能是由于外部故障或电压波动所致，可以试投，否则应进一步对保护做全面或电压波动所致，可以试投，否则应进一步对保护做全面的通电试验。通过以

60、上检查、试验，若仍找不出原因，则的通电试验。通过以上检查、试验，若仍找不出原因，则应拆开电容器组，并逐台进行检查试验。但在未查明原因应拆开电容器组，并逐台进行检查试验。但在未查明原因之前，不得试投运。之前，不得试投运。 六、运行中的故障处理第五节第五节 电容器的安全运行电容器的安全运行*81电力电容器 主讲:李建义3 3、当电容器的熔丝熔断时、当电容器的熔丝熔断时, ,应向值班调度员汇报，应向值班调度员汇报，取得同意后，在切断电源并对电容器放电后，先进行外取得同意后，在切断电源并对电容器放电后，先进行外部检查，如套管的外部有无闪络痕迹、外壳是否变形、部检查，如套管的外部有无闪络痕迹、外壳是否变