低壓電容器精選(九篇)

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第1篇：低壓電容器范文

關鍵詞：低壓電容器；工作環境；長周期；穩定運行

在眾多廠礦企業中，400V低壓電力系統上有眾多電氣設備，其經濟運行直接影響到企業生產成本，因此發揮好低壓電力電容器改善電壓質量、降低線路損耗的作用，保證其長周期穩定運行成為企業電力工作的一個重要內容。本文主要就結合廠區的實際情況就改善電容器的工作環境必要性做一些探討。

1 運行現狀

我廠某變電所共6面低壓電容盤，補償量300KVar/面，內含低壓電容約一百多個。每面盤分為7組分組控制，按照功率因數補償設定進行智能投切。自投用以來電容器補償裝置無法長周期穩定運行，低壓各段因沒有有效無功功率補償，功率因數長期保持在較低的水平。類似情況普遍存在于我廠多個變電所，成為技術攻關的重點。

2 情況分析

經過現場分析和一段時間的監測，我們發現：

（1）電抗器發熱嚴重，導致電容器柜內溫度遠高于電容器最優工作溫度。

（2）電容器、電抗器距離太近，發熱互相影響，距離電抗器越近電容溫度越高。

（3）盤柜內空間三層設計，上下層間距僅有33cm，上層板距離下層設備最小距離僅有不到6cm，元器件布局過密，散熱不良，柜內平均溫度高達35度。

（4）電容器在長達一年的統計期內各類故障共發生20次，其中電容器本體發生鼓脹就占12次之多。

根據電容器的特性和使用說明，我們了解到過高的溫度對產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小時的正常工作時間；而在極限溫度85℃時，一般僅可以保證2000小時的正常工作時間。

（5）溫度影響電容的工作電壓，由于電路產生的熱量積聚， 溫度的升高會導致電容的漏電流增加，因此實際使用必須降低電壓等級才能保證電容的正常工作。

因此，我們認為要有效延長電容器壽命、降低故障率就必須嚴格控制電容器的運行環境，避免其他元器件熱輻射，盡量使電容在正常條件下工作，在盤柜設計時盡量考慮到電容器的散熱，布局盡量考慮電容遠離發熱區，同時增強通風效能，降低內部環境溫度，避免溫度對電容諸多參數的影響。

3 具體措施

3.1 改盤柜內3層為2層設計，撤除多余電容

原來電容每面盤18只電容，實際最大補償量451.8kVar遠大于設計的300kVar，電容在全負荷運行狀態下也未能全部投入。根據計算所得僅需12只電容補償量即可能滿足要求。改造工作將盤柜原來18只電容三層設計更改為12只電容兩層布置，層間距由33cm擴大至52cm，同時元器件散熱空間明顯增大，元器件間熱量傳導減弱。

3.2 改善盤柜通風狀況

考慮到電容器柜內散熱不暢的情況，改善盤柜通風狀況成為考慮重點。我們在電容柜下端新安裝了進風風扇，在電容柜上部開設了附帶除塵網的熱量釋放口。風扇控制回路中增加電容器分組接觸器的常開觸點，柜內任一組電容器投用，風扇都會開始工作對電容柜內元器件進行降溫。

3.3 統一歸置電容，增加隔熱板

在電抗器和電容器之間添加塑膠板材質的隔熱板，避免熱量橫向傳導至電容，降低電容運行溫度。

4 效果驗證

改造后通過為期三個月的持續測溫觀察發現，6面低壓盤內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行穩定，未見異常，故障得到了徹底控制。

5 結語

由于低壓電容器故障在我廠比較普遍，因此該項改造工作得到了推廣應用，截止目前，廠內低壓電容器運行情況都已經得到了極大改善。可見，在我們的生產實際中，設備出現故障率高發的情況時應做好故障統計和分析工作，只要抓好要點，有針對性進行技術和管理方面的改進和創新，設備就一定會煥發新的“活力”。

參考文獻：

第2篇：低壓電容器范文

關鍵詞：變壓器，介質因數，繞組，對地電容

 

變壓器作為電力系統的主要組成部分，它的絕緣狀況將直接影響電網的安全穩定運行。 而介質因數及電容的測量作為變壓器絕緣狀態的一種有效檢測手段，可以用來檢查變壓器整體受潮、油質劣化、繞組上附著油泥及嚴重的局部缺陷等。測量介質因數及電容是指測量繞組連同套管一起的介質因數及其對地電容量。

2009年01月10日，湛江供電局檢修公司高壓試驗班對220kV廉江變電站#1主變進行大修試驗時發現10kV側對地電容明顯減少。試驗人員經過多次試驗，認真分析，初步確定了故障原因，并通過咨詢廠家和參與大修的技術人員，最終確定故障原因，經排出故障后，試驗結果正確。

1 設備故障發現經過

220kV廉江變電站#1主變型號為SFPSZ7-150000/220的變壓器停電進行大修試驗，在對變壓器表面進行處理后，試驗人員進行了直流電阻、單套管介損、絕緣電阻及吸收比、繞組連套管介損等預防性試驗，測量的數據與預防性試驗規程規定的數據、與歷年來臺賬數據相比較繞組，均無明顯偏差，但是10 kV對地電容明顯減小，如表1所示。

 

試驗位置

試驗日期

介質因數值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

【關鍵詞】電力系統；低壓；補償柜；功率因數

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：TM726.2文獻標識碼：A文章編號：

引言

電力系統在人們日常生活中占據重要的地位，人類二十一世紀的發展就是建立在電力系統的廣泛應用之上的。電力系統支撐了當今的很多高科技產品，比如電腦，電話、電燈等一系列具有劃時代意義的高端產品，使人類進入了一個智能化的世界。因此，保證電力系統的正常運行是人們在任何時候都關心的問題。然而在現實當中，電力系統也存在著一些不盡人意的地方。如生產電能的地方往往人們使用的地方相距太遠，由于生產的電能不能大量的儲存，電能的生產和消費之間一般不能實現動態平衡。同時電能的生產是連續不斷的、而電能的使用是隨機變化的，這樣就給電力系統的正常運行造成了一定的困難。

一、電力系統

1、電力系統的構成

電力系統主要由電源、變電所、輸電、配電以及負荷中心構成。此外，為了實現不同地區之間的電能調節和交換，在各電源之間還相互聯接。這不僅提高了供電的經濟性，還提高了供電的安全性。習慣上，我們將變電所與輸電線路合稱為電力網絡。為了保證電能生產與使用之間的協調平衡，電力系統逐漸向自動化、智能化方向發展。

2、電力系統運行的基本要求

電力系統的正常運行需要四個基本條件（1）電能質量一定要良好。（2）供電的持續性。（3）供電的穩定性。（4）要有良好的經濟效益。

二、功率因數的概念

1、功率因數的定義

在通常情況下，功率因數用符號COSφ表示，其中φ代表電流與電壓之間的相位差。其數學計算式為：

COSφ=P/S1

在電力系統中，發電機的正常運行是在額定的電壓和額定的電流下工作的，超出范圍的運行都容易造成安全隱患。根據計算，提高功率因數COSφ會降低輸電線上的功率損耗。在實際的電力系統運行中，功率因數的提高有著非常重要的意義，如降低生產成本、節約電能、提高用電質量、減少線路的功率損失等。

2、提高自然功率因數的方法

（1）提高檢修質量。

（2）改變輕負荷電動機接線。

（3）異步電動機的容量要選擇正確。

（4）合理使用變壓器。

（5）限制空載。

3、采用人工補償裝置提高功率因數

在企業的實際生產中，有大量的感性負載的使用，使得功率因數降低。為了設備正常運行，同時為了工作環境的安全，一般情況下要增加無功功率補償裝置，從而使功率因數達到正常水平。常用的增加無功功率補償裝置有兩種：

（1）移相電容器。移相電容器的安裝、維護、運行都很簡單，而且其有功損耗非常小。所以在一般企業的供電網絡中應用較廣。但其缺陷是修復復雜，使用壽命相對較短。

（2）并聯電容器。根據實際經驗，并聯電容器一般采用Δ形聯結，低壓并聯電容器內部通常連成三角形，而且要做成三相。采用Δ聯結的好處是，當電容器任一連線斷線時，三相線路仍得到無功補償；但是，其缺陷是任一電容器擊穿短路時，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形聯結，則沒有這一種危險，但是其任一相斷線時，斷線的一相將失去無功補償。

圖1（a）為電容器Y形聯結時正常工作時的電流分布，圖1（b）為電容器Y形聯結時而A相電容器擊穿短路時的電流分布和向量圖。對于圖1（b），當A相電容器擊穿短路時：

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形聯結，因為其短路電流僅為正常工作電流的3倍（在其中一相電容器被擊穿短路時），因此比較安全。

圖1 三相線路中電容器Y形聯結時的電流分布

(a) 正常時的電流分布；(b)A相電容器擊穿短路時的電流分布和向量圖

有上式可知，為了安全，低壓電容器組應結成三角形。并聯電容器在供電系統中的裝設位置，有高壓集中補償、單獨就地補償、低壓集中補償三種方式。本文針對主要分析低壓集中補償。

4、低壓集中補償

在所有的補償方式中，低壓集中補償相對比較經濟。其具體做法是將低壓電容器集中裝設在變電所的低壓母線上，以補償低壓母線以前電力系統所產生的無功功率，進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裝設的方式。

三、低壓電容器補償柜的設計案例

在該案例中，供電所在電網高峰負荷時的功率因數為0.75。線路的電壓為三相380V，有功計算負荷在540kW左右，無功計算負荷在730kvar左右，變壓器一臺10/0.4kV的低壓損耗變壓器。

1、功率因數

功率因數的計算包括平均功率因數、瞬時功率因數、最大負荷時的功率因數。我國有關規定：高壓供電的工廠，最大負荷時的功率因數不得低于0.9，其他工廠不得低于0.85。如達不到上述要求，則必須進行無功補償。

2、無功功率補償

一般情況下，由于工廠生產所需大量的動力負荷都是感性負荷，例如感應電動機、電焊機、電弧爐等，使得功率因數偏低,因此需要采用無功補償措施來提高功率因數。當功率因數由COSφ提高到COSφ時，無功率Q30和視在功率S30分別減小為Q30和S30,從而使負荷電流相應的減小，這樣做所獲得的益處使和那的：可降低供電系統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、開關設備和合較小截面的導線，從而減少投資和有色金屬。要使功率因數由COSφ提高到COSφ，通常需裝設人工補償裝置。對單項電容器來說，應取3的倍數，以便三相均衡分配。

3、無功功率補償后工廠計算負荷的確定

補償后總的無功功率計算負荷為：

Q30（1）=Q30-QC

總的視在計算負荷為：

S30（1）=

總的計算電流為： I30（1）=S30（1）/ UN

總的有功功率P30保持不變。

（1）根據設計要求得：補償前低壓變電所低壓側的視在功率為：

S30（2）=908（kV•A）

變壓器容量的選擇SNT≥S30（2）,因為未進行補償時主變壓器容量應選為：

SNT=1000 kV•A＞908 kV•A

經計算，低壓側的功率因數為0.59

（2）低壓側的無功補償容量為：

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)

其中：qc為單個電容器的額定容量；n為電容器個數，必須為3的整數倍。

（3）補償后高壓側的計算負荷、變壓器容量、功率因數、低壓側的視在功率為：

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)

變壓器高壓側的計算負荷為：

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）

功率因數為：COSφ = P130(1) / S130(1)=0.96

4、低壓補償柜設備的選擇

（1）電氣設備選擇的一般原則

所選擇的設備應當符合國家安全標準，保證設備在正常使用的情況下不存在安全隱患。如設備的額定電壓不能低于電力系統的最高電壓、開關的斷開能力要考慮短路情況等，此外還要考慮設備的工作環境，如是否高溫、高壓，在使用過程中是否要考慮防暴、防塵等。

（2）根據電氣設備的選擇原則，選出正確、合理的電氣設備，讓后進行短路動穩定校驗和開關設備斷流能力校驗，以保證電容補償柜的正常工作。

（3）低壓電容器補償柜線路的設計圖

根據上兩節對無功補償的計算和設備的選擇，所以低壓電容器補償柜的設計的內部接線圖如圖2

圖2低壓電容器補償柜的內部接線圖

四、結語

無功功率補償歷來是改善供電質量，緩解電力矛盾的首選措施。本文詳細論述了電力系統中功率因數的提高問題，最后又給出了現實當中低壓電容補償柜的設計實例。低壓電容補償柜歷來為相關電力學者所關注，作者希望通過本文的論述，能夠使更多的電力人員來關注這個問題。

參考文獻

[1] 苗艷玲.兩種新型低壓開關柜的比較[J]. 科技傳播. 2012(06)

[2] 陸錫恩.低壓無功電容補償柜的維護管理[J]. 企業科技與發展. 2009(12)

[3] 宋晨星.低壓無功補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

關鍵詞：無功補償；電壓；電容補償；集中補償；就地補償；分析

中圖分類號：TM451 文獻標識碼：A 文章編號：2306-1499（2014）12-

交流異步電動機在工礦企業中應用廣泛，不少電動機負荷率低，經常處于輕載或空載狀態，功率因數普遍不高。負荷率愈低，功率因數愈低，無功功率相對于有功功率的百分比愈大，顯著地浪費電能。因此對異步電動機采用無功功率補償，以提高功率因數、節約電能、減少運行費用、提高電能質量，既符合我國節約能源的國策，又給企業帶來了經濟效益。

1.無功功率補償的種類

1.1 集中補償

在高低壓配電所內設置若干組電容器，電容器接在配電母線上，補償供電范圍內的無功功率。

1.2 組合就地補償（分散就地補償）

電容器接在高壓配電裝置或動力箱的母線上。

1.3單獨就地補償

將電容器裝于箱內，放置在電動機附近，對其單獨補償。可分為幾種：（1）電容器直接接在電動機端子上或保護設備末端，一般不需要電容器用的操作保護設備，稱為直接單獨就地補償。經常操作者，采用接觸器；非經常操作者，采用空氣斷路器；高壓電容器直接單獨就地補償，宜采用真空開關。（2）不采用控制設備，由電動機控制開關操作，但電容器必須采用內裝熔絲或另裝熔斷器。（3）采用控制設備，即為控制式單獨就地補償，多用于降壓起動或有可逆運行等有特殊操作要求的電動機。

2.無功功率補償的作用

2.1 改善功率因數相應地減少電費。

根據水電部《電力系統電壓和無功電力技術導則》的規定和農網改造的技術要求，電力用戶的功率因數應達到下列規定，即：①高壓供電的工業用戶和高壓供電裝有帶負荷調整電壓裝置的電力用戶功率因數為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，功率因數在0.85以上；③低壓供電的農業用戶，功率因數在0.8以上。經過努力達不到以上規定者應裝設必要的補償裝置。原水電部《供用電規則》規定：高壓供電的用戶必須保證功率因數在0.9以上，其他用戶應保持在0.8以上。

2.2 降低系統的能耗。

功率因數的提高，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，系統的線路電壓損失相應減少，有利于系統電壓的穩定（輕載時要防止超前電流使電壓上升過高）和大功率電動機的起動。

2.4 增加了供電功率，減少了用電貼費。

對于原有供電設備來講，同樣的有功功率下，COSφ提高，負荷電流下降，因此，向負荷傳輸功率所經過的變壓器、開關、導線等配電設備都增加了功率儲備，發揮了原有供電設備的潛力。對于新建項目來說，降低了變壓器容量，減少了投資費用，同時，也減少了運行后的基本電費。

3. 電容補償控制及安裝方式的選擇

3.1 電容補償方式的選擇

采用并聯電容器作為人工無功功率補償，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償，高壓部分的無功功率宜由高壓電容器補償。對于容量較大，負荷平穩且經常使用的用電設備的無功功率，宜就地補償；補償基本無功功率的電容器組宜在配變電所內集中補償，在工業生產機械化、自動化程度高的流水線和有大容量機組的場所，宜分散補償。

3.2 電容器組投切方式的選擇

電容器組投切方式分手動和自動兩種。對于補償低壓基本無功功率及常年穩定和投切次數少的高壓電容器組，宜采用手動投切；為避免過補償或輕載時電壓過高，易造成設備損壞的，宜采用自動投切。高、低壓補償效果相同時，宜采用低壓自動補償裝置。

3.3 無功功率自動補償的調節方式

以節能為主者，采用無功功率參數調節；當三相平衡時，也可采用功率因數參數調節；為改善電壓偏差為主者，應按電壓參數調節；無功功率隨時間穩定變化者，按時間參數調節。

4. 電容補償容量的選定

4.1 集中補償容量確定

先進行負荷計算，確定有功功率PC和無功功率QC，補償前自然功率因數為COSφ1，要補償到的功率因數為COSφ2，則QC=αPC（tanφ1 ―tanφ2），其中，α為平均負荷因數。

4.2 電動機就地補償電容器容量的確定

就地補償電容器容量選擇的主要參數是勵磁電流，因為不使電容器造成自激是選用電容器容量的必要條件。一般情況下，功率因數、負載率、極數容量的關系如下：負載率越低，功率因數越低；極數越多，功率因數越低；容量越小，功率因數越低。但由于無功功率主要消耗在勵磁電流上，隨負載率變化不大，因此，應主要考慮電動機容量和極數這2個參數，才能得到最佳補償效果。

5. 電容補償的應用實例

以某大型項目中能源中心為例。該項目設備裝機容量約為21MW，本著“節能、高效”的方針，初次嘗試了采用燃汽輪機發電機組自發電，冷、熱、電三聯供，做到汽電共生，實現能源綜合利用。經過經濟分析，采用10kV作為高壓電動機的供電電壓等級，投資較省，同時亦減少變電環節，也就減少了故障點。根據負荷計算，共采用6路10kV電源，分別對高壓電動機直配。

在該項目中，高壓電動機主要用于空調系統中的中央空調機組，以及主機的外部設備―冷凍水循環泵和冷卻水循環泵等多臺設備。這些設備單機容量很大，離心機組單機最大達2.81MW（共5臺），小的870kW（共4臺），冷凍水循環泵單機560kW（共9臺），冷凍水循環泵單機亦有380kW（共3臺），自然功率因數在0.8左右。如果在10kV配電室集中補償電容，而不采用高壓無功自動補償，則如此大容量的電動機起、停會使10kV側功率因數不穩定，有可能造成過補償，引起系統電壓升高。同時，從配電室至冷凍機房高壓電動機的線路最近50m，最遠140m，線路損耗相當可觀，綜合考慮到高壓無功自動補償元件、技術、價格均要求很高，因此宜采用高壓電容器就地補償，與電動機同時投切。高壓電容器組放置在電動機附近，這些電動機采用自耦降壓起動方式，高壓就地補償裝置以并聯電容器為主體，采用熔斷器做保護，裝設避雷器用于過電壓保護，串聯電抗器抑制涌流和諧波。這樣做，不僅提高了電動機的功率因數，降低了線路損耗，同時釋放了系統容量，縮小了饋電電纜的截面，節約了投資。

對于低壓設備，由2臺1000kVA及2臺1600kVA變壓器配出。低壓電動機布置較分散，因此，在變電所變壓器低壓側采用電容器組集中自動補償。雖然一些低壓電動機的容量也不小，就地補償的經濟效益亦有，但這些設備主要用于鍋爐房和給排水設備，鍋爐房的設備不如冷凍機房集中，環境較差，管理不便，因此，在低壓配電室采用按功率因數大小自動補償是較合適的。

6. 三相低壓異步電動機就地無功補償

用三相低壓異步電動機就地無功補償是一種經濟、簡單、高效、可能的補償方法，它有以下好處：①因為只是在電動機上并聯一臺合適的專用電容器就可，不需要外加其他保護裝置，簡單、價低，便于推廣；②不僅能提高低壓電網的功率因數，降低了線損，同時也提高了供電電網的功率因數，降低了配電網線損；③對用戶來講，節約了內線損耗，減少電費，具有較好的經濟效益；④提高了低壓線路的功率因數，減少末端電壓波動，提高了電壓質量，也增加了產品數量及質量；⑤因為補償電容器隨電動機投切，只要補償的電容器容量配置適當，不存在無功過補償，有較為理想的補償效果。

為什么一個合適容量的電容器可以與異步電動機直接并聯，而不需要外加其他保護裝置，僅利用原異步電動機的保護就可以，這是因為：（1）異步電動機在運行時所需要的無功功率從異步電動機的等效電路中可知由兩部分組成，一部分是勵磁支路所需的無功功率，另一部分是負荷支路所需的無功功率。小容量的異步電動機主要是勵磁支路所需的無功功率，當負荷由零到滿載時，其變化很小，隨負荷的增加而略有下降；而負荷支路所需的無功功率隨負荷增加而增加，其值一般要比勵磁支路所需的無功功率要小，異步電動機容量越小，相對的比例也越小。小容量的異步電動機從空載到滿載，其總的無功功率的變化不大，以Y801.2（0.75kW）為例，空載時無功功率為0.531kvar，而滿載時為0.646 kvar。由此可知，容量小所需無功功率在不同的負載下變化很小。異步電動機隨著容量的增大，從空載到滿載所需的總無功功率變化相應加大，如Y165L-2（18.5kW），空載時所需無功功率5.343kvar，而滿載時為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，對低壓異步電動機的無功補償，其并聯電容器在運行時的實際補償容量，只要能補償其勵磁功率，就能使異步電動機運行的功率因數在負載率從40%～100%都有較高值（0.9以上），而低負載時，其功率因數雖不能達到0.9左右，但由于所需的無功功率量很小，因此產生的線損不大，但比無補償時降低了很多。（2）由于異步電動機本身就是很好的放電線圈，所以在異步電動機外加電源電壓失去時，三相低壓異步電動機專用無功補償電容器可以向異步電動機放電，使電容器端電壓很快下降到零，在電網電壓復現（電網“重合閘”成功）時，就不會出現過電壓。因此，異步電動機與電容器并聯之間不能加裝熔斷器保護或開關，異步電動機與電容器應同時投入或斷開。（3）由于并聯電容器在異步電動機的額定電壓下，所產生的無功功率小于異步電動機在額定電壓下空載時需要的勵磁功率（略小于空載無功功率）。當電壓上升時，電容器所產生的無功功率隨電壓的平方增加，而異步電動機因鐵芯的磁飽和，其需要的無功功率增加將大于電容器的無功功率增加；當電壓下降時，異步電動機和電容器的無功功率幾乎都將隨電壓的平方下降。因此，并聯電容器的補償容量在運行時所產生的無功功率，總小于異步電動機在不同負載下所需的無功功率。因此，不會產生過補償。（4）由于電容器的無功功率比補償異步電動機空載無功功率要略小一點，也就是說僅為勵磁功率，因此不會產生異步電動機的自勵現象。（5）工礦企業的異步電動機采用三相低壓異步電動機就地無功補償與集中補償相比，經濟性是明顯的。雖然就地補償的總無功容量是集中補償的3～4倍，但集中無功補償裝置的單位容量的費用卻為單臺電容器的4～6倍，異步電動機就地無功補償總費用要比集中無功補償的少。而且用三相低壓異步電動機就地無功補償的電容器可降低工礦企業內的低壓電網損失，節約了能源，減少了電費支出。

7.結束語

對無功功率進行補償的節能效果是有目共睹的，在應用的過程中，還應該在技術

經濟上綜合考慮，根據具體情況進行分析，決定是采用集中補償還是就地補償，或者兩者綜合采用，從而達到使電氣設備經濟運行的目的。

第5篇：低壓電容器范文

【關鍵詞】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，會造成高中壓電容尤其高壓電容的膜紙絕緣缺油，導致其耐電強度下降。由于電容元件設計場強遠高于其它電氣設備，故而容易擊穿，這又使電容量和介質損耗增大，二次電壓偏高，嚴重時會導致主絕緣擊穿，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20分，某500kV站監控機報電壓越限，值班人員檢查發現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量220kVⅠA母線三只CVT二次小空開上的電壓，Uab、Ubc和Uca測量值分別為106V、103V和103V。

對該三只CVT本體進行了紅外測溫，發現A相CVT下節電容器的上部與B相、C相CVT相應位置相比溫度較高，A相CVT下節電容器的上部溫度為9.9℃，B相、C相相應位置溫度為-8℃，A相和B相CVT紅外圖譜如圖1和圖2所示。另外，還發現A相CVT電磁單元油箱油位有明顯增長，與B、C兩相相比明顯偏高，已經超出油位計的顯示范圍[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43分開始逐漸上升，到4點51分基本達到最大值，此時UA為138.36kV，UB為132.36kV，UC為132.35kV。

圖3 電壓曲線

該三只CVT為某生產廠家1996年03月出廠的TYD220/√3-0.01H型產品，1997年01月16日投入運行。上次停電試驗日期為2007年05月12日，試驗數據未見異常。該型號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下節電容器內部存在故障，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上節和下節電容器額定電容設計值均為20000pF。咨詢生產廠家技術人員，該CVT設計時，高壓電容C11和C21、中壓電容C22分別由75、52、23個電容元件串聯。

假設所有電容元件電容量均相等，設為C0，則：

C11=C0/75

C21=C0/52

C22=C0/23

設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]

假設高壓電容C21有n個電容元件發生擊穿，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

計算可得損壞電容元件數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個或者7個電容元件擊穿，高壓電容C21電容量增大，導致中壓電容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系，造成該CVT二次電壓升高，即高壓電容C21電容量增大會造成二次電壓升高[4]。

2.2 外觀檢查情況

A相CVT外表清潔、連接可靠，未發現閃絡、滲油及其它異常。

根據TYD220/√3-0.01H型CVT的結構特點，上節電容器、下節電容器和電磁單元分別具有獨立的油室，A相CVT電磁單元油位與B、C兩相CVT相比明顯偏高，初步認為是由于下節電容器油室和電磁單元油室之間密封不嚴，下節電容器的油滲漏到電磁單元中而引起的。

2.3 試驗檢查情況

為查找故障原因，對A相CVT進行試驗檢查。電容分壓器極間、二次繞組等絕緣電阻測試結果正常。中間變壓器二次繞組直流電阻測試結果見表1，與以往測量結果相比未發現異常[5-6]。采用自激法測量介損和電容量，高壓電容C11介損及電容量測試正常，與以往測量結果相比未發現異常，但高壓電容C21和中壓電容C22無法運用自激法進行測試。A相CVT近兩次介損及電容量測試結果見表2所示。

表1 二次繞組直流電阻測量數據

測試時間 1a-1n（Ω） 2a-2n（Ω） da-dn（Ω） 環境溫度（℃）

2013-01-16 0.014 0.025 0.098 -11

表2 電容量及tanδ測量數據

測試時間 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 / /

根據試驗結果，得出下面幾個初步結論：

（1）中間變壓器二次繞組的直流電阻測量數據與以往試驗數據相比，無明顯變化，所以二次電壓升高不是由于二次繞組出現故障而產生的;

（2）高壓電容C11介損及電容量測試結果與以往試驗數據相比，無明顯變化，所以二次電壓升高不是由于高壓電容C11出現故障而產生的;

（3）由于高壓電容C21和中壓電容C22無法運用自激法進行測試，從試驗方面，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出現故障而產生的。

圖5和圖6分別為高壓電容C21和中壓電容C22運用自激法進行測試的原理圖[7]。該CVT故障運行時，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致高壓電容C21和中壓電容C22無法運用自激法進行測試的故障部位。綜合考慮上面兩方面因素，高壓電容C21和中壓電容C22無法運用自激法進行測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 測量C21的原理圖

圖6 測量C22的原理圖

2.4 解體檢查情況

為進一步查明故障原因，將A相CVT進行了解體檢查。

打開該CVT下節電容器上部的密封蓋，發現內部油位約只有原來1/2。吊起下節電容器瓷套，發現上部電容元件已經沒有絕緣油浸泡，上部6個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應。

圖7 電容元件放電情況

該CVT下節電容器共有73個電容元件，其中高壓電容C21有51個電容元件，中壓電容C22有22個電容元件（考慮到阻抗平衡問題，實際電容元件數量與設計值有1-2個偏差）。用電容表測量電容元件的電容量，表明高壓電容C21從頂端往下第1個至第6個及第33個電容元件擊穿，即高壓電容C21共有7個電容元件擊穿，與本文第2.1部分計算結果基本吻合。

打開該CVT電磁單元油箱，發現中壓電容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。

運用正接線測量該CVT高壓電容C21和中壓電容C22介損及電容量，測試結果如表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測量數據

測試時間 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，發現低壓套管內部有嚴重的放電痕跡，接線柱及低壓套管內、外表面積累了大量的炭黑，形成導電通道，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，未發現電容元件內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故障的原因為，該CVT中壓電容C22末端引出線在運行中燒斷，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，同時將小瓷套與其固定法蘭之間密封膠圈燒損，造成下節電容器油室與電磁單元油室之間密封不嚴，下節電容器油室中變壓器油滲漏到電磁單元油室中，下節電容器油室的油位下降，高壓電容C21上部6個電容元件的膜紙絕緣由于缺油耐電強度下降而擊穿短路。由于高壓電容C21是由多個電容元件串聯組成，隨著電容元件數量減少，剩余單個電容元件承受電壓上升，造成下部一個絕緣較為薄弱的電容元件擊穿，即C21共計7個電容元件擊穿。同時，高壓電容C21電容元件擊穿放電產生的高溫造成下節電容器外部瓷套溫度升高約18K。

在運行中，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電物質在小瓷瓶接線柱和其固定法蘭之間形成新的導電通道，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末端引出線在運行中燒斷的原因判斷為，連接時，由于生產廠家安裝工藝控制不嚴，末端引出線接線端部受到損傷。長期運行過程中，損傷部位逐步擴大最終斷裂從而形成懸浮放電，最終造成此次故障的發生。

4.預防措施

與該500kV站220kVⅠA母線A相CVT同批次的部分產品仍在網運行，為了避免類似故障再次發生，采取以下預防措施：

（1）加強監管巡視力度，發現有聲響、油位異常、二次側三相輸出電壓長時間不平衡等異常情況，應及時采取措施，防止事故擴大;

（2）利用紅外精確測溫、容性設備介損電容量帶電檢測、高頻局部放電帶電檢測等手段，發現異常，應立即查明原因[9-12];

（3）利用停電試驗機會，加強對CVT的檢查和維護，試驗中，應注意觀察C11、C21和C22的tanδ和電容量有無明顯異常，并測量中壓電容C22末端N端子的絕緣電阻;

（4）紅外在線監測診斷設備故障具有準確、實時、快速特征，日常維護中重視紅外熱成像的應用，通過定期對CVT進行紅外監測和診斷及早發現設備的缺陷，排除事故隱患;

（5）生產廠家要嚴格控制工藝流程，并保證其產品附件的質量[13-17]。

5.結束語

該500kV站220kVⅠA母線A相CVT損壞的原因為中壓電容C22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，由于生產廠家安裝工藝控制不嚴，末端引出線接線端部受到損傷。長期運行過程中，損傷部位逐步擴大最終斷裂形成懸浮放電，最終造成此次故障的發生。生產廠家在CVT制造過程中應加強質量管理，細化工藝控制卡，做到每個生產細節都得到嚴格把關，確保質量管理體系有效運轉。

參考文獻

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第6篇：低壓電容器范文

【關鍵詞】無功補償；電容器；工業；安全應用

引言

在電力系統中電壓與無功功率密切相關，特別是電力系統中無功功率的變化，會改變電力線路和變壓器的電壓損耗，并引起各節點電壓的變化。由于網路建設明顯的滯后，電力系統裝機容量的逐步增大，使10KV以下配電網路的損耗日益遞增。無功補償是10KV配電網路升壓降損的有效條件，與改造配電網路結構、縮短供電半徑、增大導線截面、更換高損耗變壓器等措施相比，無功補償投資最少且效果明顯，并能在一年左右時間收回成本。

一、當前無功補償的方法及優缺點

當前就電力而言，無功補償主要有高壓電網集中補償、低壓電網就地補償和調節同步電機的勵磁補償這三種方法。而應用這些方法，主要滿足了供電部門對企業功率因數的要求，卻很少考慮怎么減少企業內部的電能損耗，因此這些方法同時也有如下的優缺點：

（1）高壓電網集中補償。初投資少，便于運行維護，在大中型工廠中應用較多。高壓電網集中補償雖然滿足了電業局對功率因數的要求，但是企業內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償，大部分有功電能轉變為變損、線損消耗掉了。

（2）低壓電網就地補償。不論是就地還是在變電內，高壓或低壓補償效果是一樣的，差別不大。因為變壓器本身也消耗無功，所以低壓補償效果會更好一點。更重要的是，低壓補償，由于電容器電壓等級下降了，相同容量的電容器造價要低的多。所以采用的原則是，盡量低壓就地補償。雖然采用低壓集中補償投資少，在滿足電業局對功率因數要求的同時也可以補償一部分線損與變損，但是電容器不能隨著負荷的變動即時投切，有時能造成部分線路過補償反而對電網造成沖擊，同時大量的低壓電網仍舊未能得到徹底的補償。就地補償，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）調節同步電機的勵磁補償。采用調節同步電機的勵磁補償，雖然不用增加無功補償器，在設備運行中就可以對線路進行補償，而且也能隨著設備的開停而即時投切，但是目前企業的同步機數量有限，如果把全部的異步電機更換為同步電機，一次性投資巨大，且有些設備根本不實用。

二、電容器無功補償為企業帶來的可觀價值及重要性

根據生產發展的需求，目前幾乎所有企業，針對企業的要求采用電容器就地補償的方法來滿足電業局對企業功率因數的要求，不僅僅改善了供電質量（降低企業線路損耗、增加電網的傳輸能力）還減少電費支出的問題。

同時電容器投資少見效快，下面根據筆者的工作經驗進行一下簡短分析：公司的供電線路、供電變壓器以及所有動力設備大部分是八十年代的淘汰品，線路變壓器損耗大，設備效率低，這樣就出現因供電質量而產生設備不能多臺運轉，電流升高使設備燒毀率增高，線路各種損耗大而使設備機械效率低并且連帶著企業的功率因數低，且公司還沒有達到電業局對企業功率因數的要求。

如果要解決以上問題有兩種方法：（1）更換所有的供電線路、變壓器和動力設備。但是這樣投資大、涉及面廣且對生產和安全都帶來很多不必要的麻煩。（2）增加無功補償，此種方法也很多。根據實際情況，上述方法各有優缺點，本人建議采用無功電容器高壓集中補償，低壓就地補償。這樣在投資很少的情況下，高壓集中補償就能滿足電業局對功率因數的要求，低壓就地補償是根據設備的工作環境等因素，對個別設備進行補償，并安裝在設備的負荷側，隨著設備的開停而投切，在保證了設備高效率的運行的前提下也解決了產生過補償的問題。下面對此種方法進行分析：

1、降低線路損失、改善電壓質量。因為線路經過電容器補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，滿足不了設備的需求，把原先70mm2電纜更換為120mm2的電纜，而經過補償后線路終端電壓能達到410V左右。

2、減少設備容量、提高設備利用率。設備的容量一定，正增加了無功補償，提高了功率因數，而設備所做的有用功隨著功率因數的變化而變化，這樣同樣的設備同樣的時間所做的功卻大不相同。

3、減少了電費的支出。

電費的減少包括因為線路損耗降低、由于功率因數提高這兩個方面節省費用。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，一年時間便可減省數十萬的電費消耗。可見，電容器對節約能源，保護電氣設備，以及提高經濟效益都有較深遠的意義。

三、電容器無功補償在工業生產中的安全應用

1.正常運行時，電容器應在額定電流下運行，最大運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. 電容器裝置應在額定電壓下運行，最高運行電壓不宜超過額定電壓的1.1倍。當母線超過1.1倍額定電壓時，須采取降溫措施。而電容器對電壓十分敏感，電容器的損耗與電壓平方成正比，過電壓會使電容器發熱嚴重，電容器絕緣會加速老化，甚至電擊穿。

3.必要時可在電容器上串聯適當的感抗值的電抗器，以限制諧波電流。由于電容器回路是一個LC電路，對于某些諧波容易產生諧振、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.繼電保護裝置可以有效地切除故障電容器，是保證電力系統安全穩定運行的重要手段。三段式過流保護；為防止系統穩態過壓造成電容器損壞而設置的過電壓保護；為避免系統電源短暫停投引起電容器瞬時重合造成的過電壓損壞而設置的低電壓保護；反映電容器組中電容器的內部擊穿故障而配置的不平衡電壓保護、不平衡電流保護或三相差電壓保護是主要的電容器繼電保護措施。

5.電容器組禁止帶電重合閘。特殊情況需要再次合閘時，必須在斷路器斷開3分鐘之后才可進行。因為電容器放電需要一定時間，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. 保持電容器室內通風良好，確保其運行溫度不超過允許值。電容器正常工作時，其周圍額定環境溫度一般為40℃-25℃；內部介質的溫度最高不得超過70℃，否則會引起熱擊穿或鼓肚現象。電容器外殼的溫度是在介質溫度與環境溫度之間，不應超過55℃。

四、結語

綜上所述，無功補償技術是提高電網供電能力、減少電壓損失和降低網損的一種有效措施。電力電容器具有無功補償原理簡單、投資小，功損耗小，安全可靠等優點。因此，在當前隨著電力負荷的增加，要想提高電網系統的利用率，通過采用補償電容器進行合理的補償，是能夠提高供電質量并取得明顯的經濟效益的。

第7篇：低壓電容器范文

關鍵詞：電子設備諧波問題對策

隨著小區和建筑樓宇智能化的興起和信息處理技術的普及，電子計算機、彩色電視機和電子節能照明光源等電子設備和元件已廣泛進入到我們的學習、工作、生活中。這些元件和設備屬于非線性負載，在大量集中使用的建筑物或居民小區中，其非線性產生的諧波電流，如果不加以抑制，會使低壓電網的電壓電流波形產生畸變，影響電能質量。

一、電子設備的諧波現象及原因

電子設備的電源一般是整流電源，只在交流電壓接近峰值時，整流管才導通有輸入電流。由于在一周期內導通的時間很短，又必須維持設備正常的工作電流，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，形成嚴重的畸變電流注入低壓電網，成為不可忽視的諧波源。

電子計算機和電視機的諧波電流含量大，諧波電流總畸變率高。這樣高含量的負載諧波電流在負荷使用高峰期注入低壓電網，會造成電網電壓和電流總諧波畸變率升高，對電能質量產生影響，如果超過國標規定的限值，還可能造成危害。

據有關資料，在家用電器（主要是電視機）集中使用的居民小區，對低壓電網的電壓質量有明顯的影響。在負荷高峰時，電壓的總畸變率和3次、5次諧波均已達到或超過國標規定的限值，而且還有進一步增加的趨勢。

二、諧波對電力系統設備的影響

電網諧波使電網波形受到污染，供電質量惡化，附加損失增加，傳輸能力下降，是電網的公害。其對系統和設備的影響主要表現在幾方面。

1．對變壓器和電動機，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流，盡量不注入電網。但應注意，當諧波含量較大時，這些環流也可能引起變壓器繞組過熱。

2．在諧波電壓作用下，電容器會產生額外的功率損耗，加快絕緣介質的老化。更為嚴重的是，大量諧波電流很可能引發電容器和系統其他元件之間的并聯諧振或串聯諧振，造成對某次諧波電流的放大和諧波電壓的增高。這種危險的諧波過電壓和過電流，不僅會使電容器超載而損壞，也會使與電容器聯接的配電回路中所有線路、設備因電壓閃變超壓過負荷而損壞。據統計，70％以上的諧波故障發生在電容器裝置上。

3．對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，導線電阻增大，線損加大，發熱增加，絕緣過早老化，容易發生接地短路故障，形成潛在的火災隱患。同時，3次諧波使三相平衡負荷的N線電流顯著增加。在配電回路負荷主要是大量集中使用電子計算機和大面積采用電子節能氣體光源照明的場合，N線電流甚至達到相線電流的兩倍，致使N線過熱、燒毀，甚至導致火災。

4．配電回路的諧波電流含量高會使斷路器遮斷能力降低。這是因為畸變電流過零點時，電弧電流隨時間的變化率要比工頻正弦電流大，電弧電壓的恢復要迅速得多，使電弧容易重燃。事實表明，空氣電磁斷路器不能遮斷其分斷能力范圍內波形畸變率超過50％的故障電流，還會導致斷路器損壞。

5．諧波對電力系統的繼電保護、計量儀表以及通信系統的設備、信號產生干擾和損害。

三、國家諧波標準限值

為了抑制諧波污染，保證電網和電氣設備的安全經濟運行，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準，對諧波的限值作出了明確的規定。在《電能質量公用電網諧波》（GB/T14549－93）中，對0.38KV低壓電網諧波電壓和諧波電流限值的規定如表

三、表四：

這些標準的實施，為電子設備產品的生產和檢測，供配電設計以及供用電的監督管理提供了依據。

四、減小諧波影響的措施

1．在民用建筑低壓配電設計中，尤其是對用電負荷主要為單相用電設備供電的配電干線，中性線（N）的截面積不應小于相線截面積。而對大量集中使用計算機、電視機等電子設備供電的場合，TN系統配電回路的N（PEN）線的截面積不應小于相線截面積的2倍，以增加N線載流量，避免導線過載發熱而損壞。

2．對應用電子設備和元件較多的配電線路保護，應選用有中性線過流保護的開關電器，并且應適當加大斷路器的斷流容量，防止短路故障時因斷流容量不足損壞開關和設備。

3．為防止電力電容器對諧波的放大，以致引起諧振過電壓或過電流，對電容器的設置要注意以下幾點：①適當調整電容器的安裝位置，以改變網絡參數。②根據可能產生諧振的諧波次數，確定電容器的容量，或調整電容器投切分組容量，以避開諧振點。③在電容器回路中串聯適當的空心電抗器，限制電容器支路的諧波電流。例如，為限制3～5次諧波電流，可安裝相當于電容器容量4％～6％的串聯電抗器。

4．在系統中并聯裝設交流濾波器。交流濾波器有無源與有源之分，由于民用建筑中負荷類型變化不大，電子設備產生的諧波次數相對比較固定，因此多采用無源濾波器。

對低次數（13次以下）諧波，因次數較低，含量較大，可分別設置單一頻率的單調諧無源濾波器濾除。單調諧濾波器由電容器串聯諧波電抗器組成，基本原理是將需濾除的諧波頻率作為理想的調諧點，在此頻率上濾波器產生串聯諧振，形成低阻通路吸收大部分諧波電流。

對較高次數（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、電阻和電容器混聯連接構成。對某一次（如13次）諧波頻率以上的各次諧波，濾波器的阻抗是一個小于其電阻值的低阻通路，使次數較高的諧波電流被有效地吸收。

現在有的廠家（諾基亞、深圳海億達等）已可提供有源濾波器。有源濾波器基本原理是作為一個電流源，與負載諧波源并聯，以極快的響應速度，送出與負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，電源側的總諧波電流為零。有源濾波器還可補償無功功率和三相不對稱電流。目前由于價格較高，補償容量較小（單臺補償電流100A以下），所以僅適用于對供電質量要求很高（如重要建筑物的中央監控系統、計算機系統等）的場所使用。

5．加強對電子產品生產的管理、檢測和監督，鼓勵廠家采用有源功率因數校正等新技術，生產低諧波值的電子產品。從源頭對諧波污染進行治理，這是最根本的措施。

參考文獻

第8篇：低壓電容器范文

關鍵詞：電子設備諧波問題對策

隨著小區和建筑樓宇智能化的興起和信息處理技術的普及，電子計算機、彩色電視機和電子節能照明光源等電子設備和元件已廣泛進入到我們的學習、工作、生活中。這些元件和設備屬于非線性負載，在大量集中使用的建筑物或居民小區中，其非線性產生的諧波電流，如果不加以抑制，會使低壓電網的電壓電流波形產生畸變，影響電能質量。

一、電子設備的諧波現象及原因

電子設備的電源一般是整流電源，只在交流電壓接近峰值時，整流管才導通有輸入電流。由于在一周期內導通的時間很短，又必須維持設備正常的工作電流，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，形成嚴重的畸變電流注入低壓電網，成為不可忽視的諧波源。

電子計算機和電視機的諧波電流含量大，諧波電流總畸變率高。這樣高含量的負載諧波電流在負荷使用高峰期注入低壓電網，會造成電網電壓和電流總諧波畸變率升高，對電能質量產生影響，如果超過國標規定的限值，還可能造成危害。

據有關資料，在家用電器（主要是電視機）集中使用的居民小區，對低壓電網的電壓質量有明顯的影響。在負荷高峰時，電壓的總畸變率和3次、5次諧波均已達到或超過國標規定的限值，而且還有進一步增加的趨勢。

二、諧波對電力系統設備的影響

電網諧波使電網波形受到污染，供電質量惡化，附加損失增加，傳輸能力下降，是電網的公害。其對系統和設備的影響主要表現在幾方面。

1．對變壓器和電動機，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流，盡量不注入電網。但應注意，當諧波含量較大時，這些環流也可能引起變壓器繞組過熱。

2．在諧波電壓作用下，電容器會產生額外的功率損耗，加快絕緣介質的老化。更為嚴重的是，大量諧波電流很可能引發電容器和系統其他元件之間的并聯諧振或串聯諧振，造成對某次諧波電流的放大和諧波電壓的增高。這種危險的諧波過電壓和過電流，不僅會使電容器超載而損壞，也會使與電容器聯接的配電回路中所有線路、設備因電壓閃變超壓過負荷而損壞。據統計，70％以上的諧波故障發生在電容器裝置上。

3．對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，導線電阻增大，線損加大，發熱增加，絕緣過早老化，容易發生接地短路故障，形成潛在的火災隱患。同時，3次諧波使三相平衡負荷的N線電流顯著增加。在配電回路負荷主要是大量集中使用電子計算機和大面積采用電子節能氣體光源照明的場合，N線電流甚至達到相線電流的兩倍，致使N線過熱、燒毀，甚至導致火災。

4．配電回路的諧波電流含量高會使斷路器遮斷能力降低。這是因為畸變電流過零點時，電弧電流隨時間的變化率要比工頻正弦電流大，電弧電壓的恢復要迅速得多，使電弧容易重燃。事實表明，空氣電磁斷路器不能遮斷其分斷能力范圍內波形畸變率超過50％的故障電流，還會導致斷路器損壞。

5．諧波對電力系統的繼電保護、計量儀表以及通信系統的設備、信號產生干擾和損害。

三、國家諧波標準限值

為了抑制諧波污染，保證電網和電氣設備的安全經濟運行，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準，對諧波的限值作出了明確的規定。在《電能質量公用電網諧波》（GB/T14549－93）中，對0.38KV低壓電網諧波電壓和諧波電流限值的規定如表三、表四：

這些標準的實施，為電子設備產品的生產和檢測，供配電設計以及供用電的監督管理提供了依據。

四、減小諧波影響的措施

1．在民用建筑低壓配電設計中，尤其是對用電負荷主要為單相用電設備供電的配電干線，中性線（N）的截面積不應小于相線截面積。而對大量集中使用計算機、電視機等電子設備供電的場合，TN系統配電回路的N（PEN）線的截面積不應小于相線截面積的2倍，以增加N線載流量，避免導線過載發熱而損壞。

2．對應用電子設備和元件較多的配電線路保護，應選用有中性線過流保護的開關電器，并且應適當加大斷路器的斷流容量，防止短路故障時因斷流容量不足損壞開關和設備。

3．為防止電力電容器對諧波的放大，以致引起諧振過電壓或過電流，對電容器的設置要注意以下幾點：①適當調整電容器的安裝位置，以改變網絡參數。②根據可能產生諧振的諧波次數，確定電容器的容量，或調整電容器投切分組容量，以避開諧振點。③在電容器回路中串聯適當的空心電抗器，限制電容器支路的諧波電流。例如，為限制3～5次諧波電流，可安裝相當于電容器容量4％～6％的串聯電抗器。

4．在系統中并聯裝設交流濾波器。交流濾波器有無源與有源之分，由于民用建筑中負荷類型變化不大，電子設備產生的諧波次數相對比較固定，因此多采用無源濾波器。

對低次數（13次以下）諧波，因次數較低，含量較大，可分別設置單一頻率的單調諧無源濾波器濾除。單調諧濾波器由電容器串聯諧波電抗器組成，基本原理是將需濾除的諧波頻率作為理想的調諧點，在此頻率上濾波器產生串聯諧振，形成低阻通路吸收大部分諧波電流。

對較高次數（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、電阻和電容器混聯連接構成。對某一次（如13次）諧波頻率以上的各次諧波，濾波器的阻抗是一個小于其電阻值的低阻通路，使次數較高的諧波電流被有效地吸收。

現在有的廠家（諾基亞、深圳海億達等）已可提供有源濾波器。有源濾波器基本原理是作為一個電流源，與負載諧波源并聯，以極快的響應速度，送出與負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，電源側的總諧波電流為零。有源濾波器還可補償無功功率和三相不對稱電流。目前由于價格較高，補償容量較小（單臺補償電流100A以下），所以僅適用于對供電質量要求很高（如重要建筑物的中央監控系統、計算機系統等）的場所使用。

5．加強對電子產品生產的管理、檢測和監督，鼓勵廠家采用有源功率因數校正等新技術，生產低諧波值的電子產品。從源頭對諧波污染進行治理，這是最根本的措施。

參考文獻

第9篇：低壓電容器范文

關鍵詞: 無功補償 ，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：U665.12文獻標識碼：A 文章編號：

在電力供電配送的過程中，我們發現運用無功補償的方式，能達到穩定電壓和降低損耗的作用。因此探討無功補償在低壓電網中的合理運用，不僅能提高電網的效率，還能夠降低電能損失，為電力的健康發展獲得雙贏。

一、低壓電網中無功補償的必要性

不管是工業還是民用所產生的負荷，一般為感性負荷。所有感性負載都需要補償大量的無功功率，而提供這些無功功率有兩條途徑：

一是輸電系統提供；二是補償電容器提供。如果是由輸電系統提供，則在設計輸電系統時，既要考慮有功功率，也要考慮無功功率。由輸電系統傳輸無功功率，將造成輸電線路及變壓器損耗的增加，降低系統的經濟效益。而由補償電容器就地提供無功功率，就可以避免由輸電系統傳輸無功功率，從而降低無功損耗，提高輸電系統的傳輸功率。對于電力系統而言，在高壓側或低壓側均可進行補償。但是，如果在低壓側進行補償，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載端的端電壓，所以補償電容器的安裝越靠近負載端，對用戶而言越可獲取較大的經濟效益。因為在低壓側裝設了電容器補償無功電流，即無功電流由電容器提供，所以在進行電網設計時，只考慮有功電流即可，大大節省變壓器及輸電線路的投資。對于已有的電網，也能夠提高電網的輸電能力。

二、低壓無功補償的作用

無功補償的主要作用就是提高功率因數以減少設備容量和功率損耗、穩定電壓和提高供電質量，在長距離輸電中提高輸電穩定性和輸電能力。安裝并聯電容器進行無功補償，可限制無功功率在電網中

的傳輸，相應減少了線路的電壓損耗，提高了配電網絡的電壓質量。

2.1提高電壓質量

低壓配電網絡中無功補償設裝置的合理配置，與電網的供電電

壓質量關系十分密切。合理安裝無功補償裝置可以改善電壓質量。

負荷(P+JQ)電壓損失ΔU簡化計算如下：

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

安裝補償設備容量Q后，線路電壓降為ΔU1，計算如下：

ΔU1=[PR＋(Q－Qc)X]/U (2)

很明顯，ΔU1＜ΔU，即安裝無功補償裝置后電壓損失減小了。由

(1)、(2)可得出接入無功補償容量Qc后電壓升高計算如下：

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無功補償裝置效果越好。

2.2提高變壓器的利用率，挖掘設備供電潛力

功率因數由cosφ1提高到cosφ2時變壓器利用率提高為：

（4）

由此可見，對于原有供電設備來說，在同樣有功功率下，因功率

因數的提高，負荷電流減少，因此向負荷傳送功率所經過的變壓器、開關和導線等供配電設備都增加了功率儲備，從而滿足了負荷增長的需要；如果原供電網絡已趨于過載，由于功率因數的提高，輸送無功電流的減少，使系統不至于過載運行，從而發揮原有設備的供電潛力。

三、低壓電網的無功補償要求

1．同機補償，減少損耗

將低壓電容器組在輸電之前與電動機進行連接，進行同時工作。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，達到無損耗值要求。

2．用器補償，彌補損耗

我們可將低壓電容器通過低壓保險接在配電變壓器二側，一方面，能夠補償配電變壓器空載無功；另一方面，可彌補變壓器因運行而帶來的一定損耗。

3．隨時補償，穩壓供給

在補償的過程中將無功補償投切裝置作為控制保護裝置，可以使低壓電容器組補償在大用戶0.5kV左右的母線上這樣，不僅可以上滿足述兩種補償要求，還能夠發揮穩壓的作用，減少電器受損。

四、低壓電網中無功補償的方法

1．中間同步或靜止補償，保持補償的順暢性

在高安供電公司工作和實踐的這幾年中發現，在遠距離輸電線路中間裝設同步調相機或靜止補償裝置，能夠產生如下的效果：（1）有助于電壓的穩定，能夠減少在輸電過程中的不斷充電現象；（2）提高輸電的容量水平，即在多條線路的輸電過程中 ，及時補充其損耗，起到穩壓增容的作用；（3）調節性能強，因這種補償在線路的中點，能夠起到配給和補償的功效，從而最大限度地發揮其調節功能在實際的操作過程中，應該注意以下幾方面：（1）選擇合理的調節點，即輸電網的電壓支撐點與調壓輸電網與受電地區的低一級電壓的電網相聯的樞紐點設計無功補償裝置；（2）確定合理的補償調節范圍，減少其手外力的影響；（3）不斷地進行跟蹤維護，盡管這種補償的自動化程度較高，但也會出現一些諸如受惡劣天氣影響等問題，應該注意隨時觀察 ，發現異常情況進行及時校正。

2．低壓集中補償方法，降低能效值

低壓集中補償方法主要是在配電變壓器380V側進行集中補償，通常采用微機控制的低壓并聯電容器柜 這樣的補償方法具有如下作用：（1）補償的容量較大 ，可用于上千容器；（2）跟蹤性能較好，即可根據用戶負荷水平的波動情況進行相應數量的補償，做到供給平衡；（3）補償的經濟效率好，這種補償方式對配電過程的損耗有一定的幫助，且投資和維護費用均由專用

變用戶承擔，減少供電企業的成本投入筆者根據現有的資料進行整理發現：目前國內各廠家生產的自動補償裝置通常是根據功率因數來進行電容器的自動投切的一旦運用集中補償的方法，不僅能夠達到上述的目標要求 ，還能夠使企業能夠及時地發現和解決問題 這種集中補償方法，一方面能夠引起電力供應部門的關注，便于檢查電壓的運行情況；另一方面能夠使電壓的數值始終在一定的范圍之內。

3．用戶終端分散補償，提高電壓利用率

用戶是輸電過程中的終結環節，如果能夠在用戶終端進行分散補償，不僅能夠提高電壓利用率，還能夠使得用戶的電器設備始終保持在一定的穩壓值之內，減少破壞現象的發生。筆者以為，用戶終端分散補償的必要性主要體現在：（1）城鎮電力用戶的用電量日益增多，需要節省資源成本；（2）使用電器的頻率較以往有所提高，實行這樣的補償方式，能夠有一定的發展空間；（3）符合國家的用電規范要求《供電系統設計規范》（GB50052－1995）指出，容量較大，負荷平穩且經常使用的用電設備無功負荷宜單獨就地補償 可以這么說，用戶終端分散補償方式是較為合理的方法之一對此，筆者以為應該建立用戶終端分散補償來提高電壓的利用率 我們可針對小區用戶終端，應該開發一種新型低壓終端無功補償裝置 這樣的無功補償方式，一方面，能夠使得電壓釋放系統能量，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定數值范圍之內，有助于保護電氣設備 除此之外，運用這樣的補償方法，可使線損率減少20%。

在低壓電網進行無功補償的過程中，我們首先要分析低壓線路的特征，結合無功補償的方法，精心設計符合電壓運行的節能模式，一定能夠提高低壓電網的運行效率。

參考文獻：

[1] 董超強.無功補償技術在低壓電網中的應用[J]. 中國科技信息. 2007(13)

[2] 胡高峰,高金梅,宋珂全.無功補償技術對低壓電網功率因數的影響[J]. 中國電力教育. 2011(15)

[3] 艾天鵬.無功補償應用于低壓電網中的選擇和意義[J]. 科技信息. 2011(16)