低压电容器精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的低压电容器主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：低压电容器范文

关键词：低压电容器；工作环境；长周期；稳定运行

在众多厂矿企业中，400V低压电力系统上有众多电气设备，其经济运行直接影响到企业生产成本，因此发挥好低压电力电容器改善电压质量、降低线路损耗的作用，保证其长周期稳定运行成为企业电力工作的一个重要内容。本文主要就结合厂区的实际情况就改善电容器的工作环境必要性做一些探讨。

1 运行现状

我厂某变电所共6面低压电容盘，补偿量300KVar/面，内含低压电容约一百多个。每面盘分为7组分组控制，按照功率因数补偿设定进行智能投切。自投用以来电容器补偿装置无法长周期稳定运行，低压各段因没有有效无功功率补偿，功率因数长期保持在较低的水平。类似情况普遍存在于我厂多个变电所，成为技术攻关的重点。

2 情况分析

经过现场分析和一段时间的监测，我们发现：

（1）电抗器发热严重，导致电容器柜内温度远高于电容器最优工作温度。

（2）电容器、电抗器距离太近，发热互相影响，距离电抗器越近电容温度越高。

（3）盘柜内空间三层设计，上下层间距仅有33cm，上层板距离下层设备最小距离仅有不到6cm，元器件布局过密，散热不良，柜内平均温度高达35度。

（4）电容器在长达一年的统计期内各类故障共发生20次，其中电容器本体发生鼓胀就占12次之多。

根据电容器的特性和使用说明，我们了解到过高的温度对产品的工作可靠性影响非常大。

（1）温度影响电容的容量，温度每超过极限值8℃，电容器的容值衰减三分之一。

（2）温度与电容的损耗成正比， 一般情况下，损耗值会随温度的升高而加大。

（3）温度影响电容的绝缘电阻，一般情况下，电容绝缘电阻随温度的升高而降低。

（4）温度对电容器寿命的影响，一般情况下，电容的寿命随温度的升高而缩短。一个极限工作温度为85℃的电解电容器，20℃一般情况可以保证181019小时的正常工作时间；而在极限温度85℃时，一般仅可以保证2000小时的正常工作时间。

（5）温度影响电容的工作电压，由于电路产生的热量积聚， 温度的升高会导致电容的漏电流增加，因此实际使用必须降低电压等级才能保证电容的正常工作。

因此，我们认为要有效延长电容器寿命、降低故障率就必须严格控制电容器的运行环境，避免其他元器件热辐射，尽量使电容在正常条件下工作，在盘柜设计时尽量考虑到电容器的散热，布局尽量考虑电容远离发热区，同时增强通风效能，降低内部环境温度，避免温度对电容诸多参数的影响。

3 具体措施

3.1 改盘柜内3层为2层设计，撤除多余电容

原来电容每面盘18只电容，实际最大补偿量451.8kVar远大于设计的300kVar，电容在全负荷运行状态下也未能全部投入。根据计算所得仅需12只电容补偿量即可能满足要求。改造工作将盘柜原来18只电容三层设计更改为12只电容两层布置，层间距由33cm扩大至52cm，同时元器件散热空间明显增大，元器件间热量传导减弱。

3.2 改善盘柜通风状况

考虑到电容器柜内散热不畅的情况，改善盘柜通风状况成为考虑重点。我们在电容柜下端新安装了进风风扇，在电容柜上部开设了附带除尘网的热量释放口。风扇控制回路中增加电容器分组接触器的常开触点，柜内任一组电容器投用，风扇都会开始工作对电容柜内元器件进行降温。

3.3 统一归置电容，增加隔热板

在电抗器和电容器之间添加塑胶板材质的隔热板，避免热量横向传导至电容，降低电容运行温度。

4 效果验证

改造后通过为期三个月的持续测温观察发现，6面低压盘内电抗器本体最高温度由原来的110℃降至85℃，电容器本体最高温度由原来的88℃降至65℃，柜内平均温度也由原来的35℃降至27℃，可见元器件温度大约有20度的削减，柜内平均温度也降低了8度左右。观察期间，该变电所低压电容器运行稳定，未见异常，故障得到了彻底控制。

5 结语

由于低压电容器故障在我厂比较普遍，因此该项改造工作得到了推广应用，截止目前，厂内低压电容器运行情况都已经得到了极大改善。可见，在我们的生产实际中，设备出现故障率高发的情况时应做好故障统计和分析工作，只要抓好要点，有针对性进行技术和管理方面的改进和创新，设备就一定会焕发新的“活力”。

参考文献：

第2篇：低压电容器范文

关键词：变压器，介质因数，绕组，对地电容

 

变压器作为电力系统的主要组成部分，它的绝缘状况将直接影响电网的安全稳定运行。 而介质因数及电容的测量作为变压器绝缘状态的一种有效检测手段，可以用来检查变压器整体受潮、油质劣化、绕组上附着油泥及严重的局部缺陷等。测量介质因数及电容是指测量绕组连同套管一起的介质因数及其对地电容量。

2009年01月10日，湛江供电局检修公司高压试验班对220kV廉江变电站#1主变进行大修试验时发现10kV侧对地电容明显减少。试验人员经过多次试验，认真分析，初步确定了故障原因，并通过咨询厂家和参与大修的技术人员，最终确定故障原因，经排出故障后，试验结果正确。

1 设备故障发现经过

220kV廉江变电站#1主变型号为SFPSZ7-150000/220的变压器停电进行大修试验，在对变压器表面进行处理后，试验人员进行了直流电阻、单套管介损、绝缘电阻及吸收比、绕组连套管介损等预防性试验，测量的数据与预防性试验规程规定的数据、与历年来台账数据相比较绕组，均无明显偏差，但是10 kV对地电容明显减小，如表1所示。

 

试验位置

试验日期

介质因数值tgδ(%)

电容量（pF）

高压-中、低压及地

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

中压-高、低压及地

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

低压-高、中压及地

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：低压电容器范文

【关键词】电力系统；低压；补偿柜；功率因数

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

中图分类号：TM726.2文献标识码：A文章编号：

引言

电力系统在人们日常生活中占据重要的地位，人类二十一世纪的发展就是建立在电力系统的广泛应用之上的。电力系统支撑了当今的很多高科技产品，比如电脑，电话、电灯等一系列具有划时代意义的高端产品，使人类进入了一个智能化的世界。因此，保证电力系统的正常运行是人们在任何时候都关心的问题。然而在现实当中，电力系统也存在着一些不尽人意的地方。如生产电能的地方往往人们使用的地方相距太远，由于生产的电能不能大量的储存，电能的生产和消费之间一般不能实现动态平衡。同时电能的生产是连续不断的、而电能的使用是随机变化的，这样就给电力系统的正常运行造成了一定的困难。

一、电力系统

1、电力系统的构成

电力系统主要由电源、变电所、输电、配电以及负荷中心构成。此外，为了实现不同地区之间的电能调节和交换，在各电源之间还相互联接。这不仅提高了供电的经济性，还提高了供电的安全性。习惯上，我们将变电所与输电线路合称为电力网络。为了保证电能生产与使用之间的协调平衡，电力系统逐渐向自动化、智能化方向发展。

2、电力系统运行的基本要求

电力系统的正常运行需要四个基本条件（1）电能质量一定要良好。（2）供电的持续性。（3）供电的稳定性。（4）要有良好的经济效益。

二、功率因数的概念

1、功率因数的定义

在通常情况下，功率因数用符号COSφ表示，其中φ代表电流与电压之间的相位差。其数学计算式为：

COSφ=P/S1

在电力系统中，发电机的正常运行是在额定的电压和额定的电流下工作的，超出范围的运行都容易造成安全隐患。根据计算，提高功率因数COSφ会降低输电线上的功率损耗。在实际的电力系统运行中，功率因数的提高有着非常重要的意义，如降低生产成本、节约电能、提高用电质量、减少线路的功率损失等。

2、提高自然功率因数的方法

（1）提高检修质量。

（2）改变轻负荷电动机接线。

（3）异步电动机的容量要选择正确。

（4）合理使用变压器。

（5）限制空载。

3、采用人工补偿装置提高功率因数

在企业的实际生产中，有大量的感性负载的使用，使得功率因数降低。为了设备正常运行，同时为了工作环境的安全，一般情况下要增加无功功率补偿装置，从而使功率因数达到正常水平。常用的增加无功功率补偿装置有两种：

（1）移相电容器。移相电容器的安装、维护、运行都很简单，而且其有功损耗非常小。所以在一般企业的供电网络中应用较广。但其缺陷是修复复杂，使用寿命相对较短。

（2）并联电容器。根据实际经验，并联电容器一般采用Δ形联结，低压并联电容器内部通常连成三角形，而且要做成三相。采用Δ联结的好处是，当电容器任一连线断线时，三相线路仍得到无功补偿；但是，其缺陷是任一电容器击穿短路时，将造成三相线路的两相短路，短路电流很大，有可能引起电容器爆炸。而采用Y形联结，则没有这一种危险，但是其任一相断线时，断线的一相将失去无功补偿。

图1（a）为电容器Y形联结时正常工作时的电流分布，图1（b）为电容器Y形联结时而A相电容器击穿短路时的电流分布和向量图。对于图1（b），当A相电容器击穿短路时：

其中：UP为三相线路的相电压。

有上式可知，电容器适宜采用Y形联结，因为其短路电流仅为正常工作电流的3倍（在其中一相电容器被击穿短路时），因此比较安全。

图1 三相线路中电容器Y形联结时的电流分布

(a) 正常时的电流分布；(b)A相电容器击穿短路时的电流分布和向量图

有上式可知，为了安全，低压电容器组应结成三角形。并联电容器在供电系统中的装设位置，有高压集中补偿、单独就地补偿、低压集中补偿三种方式。本文针对主要分析低压集中补偿。

4、低压集中补偿

在所有的补偿方式中，低压集中补偿相对比较经济。其具体做法是将低压电容器集中装设在变电所的低压母线上，以补偿低压母线以前电力系统所产生的无功功率，进而减少变压器的视在功率。通常情况下，低压电容器柜与低压配电屏之间采取并联装设的方式。

三、低压电容器补偿柜的设计案例

在该案例中，供电所在电网高峰负荷时的功率因数为0.75。线路的电压为三相380V，有功计算负荷在540kW左右，无功计算负荷在730kvar左右，变压器一台10/0.4kV的低压损耗变压器。

1、功率因数

功率因数的计算包括平均功率因数、瞬时功率因数、最大负荷时的功率因数。我国有关规定：高压供电的工厂，最大负荷时的功率因数不得低于0.9，其他工厂不得低于0.85。如达不到上述要求，则必须进行无功补偿。

2、无功功率补偿

一般情况下，由于工厂生产所需大量的动力负荷都是感性负荷，例如感应电动机、电焊机、电弧炉等，使得功率因数偏低,因此需要采用无功补偿措施来提高功率因数。当功率因数由COSφ提高到COSφ时，无功率Q30和视在功率S30分别减小为Q30和S30,从而使负荷电流相应的减小，这样做所获得的益处使和那的：可降低供电系统的电能损耗和电压损耗；可选用稍小一些容量的电器元件，如电压变压器、开关设备和合较小截面的导线，从而减少投资和有色金属。要使功率因数由COSφ提高到COSφ，通常需装设人工补偿装置。对单项电容器来说，应取3的倍数，以便三相均衡分配。

3、无功功率补偿后工厂计算负荷的确定

补偿后总的无功功率计算负荷为：

Q30（1）=Q30-QC

总的视在计算负荷为：

S30（1）=

总的计算电流为： I30（1）=S30（1）/ UN

总的有功功率P30保持不变。

（1）根据设计要求得：补偿前低压变电所低压侧的视在功率为：

S30（2）=908（kV•A）

变压器容量的选择SNT≥S30（2）,因为未进行补偿时主变压器容量应选为：

SNT=1000 kV•A＞908 kV•A

经计算，低压侧的功率因数为0.59

（2）低压侧的无功补偿容量为：

QC=540×[tan(arccos0.59)-tan(arccos0.97)] =604.8(kvar) 取610(kvar)

一般来说COSφ＞0.9，本文取0.97

n=QC/qc=51(个)

其中：qc为单个电容器的额定容量；n为电容器个数，必须为3的整数倍。

（3）补偿后高压侧的计算负荷、变压器容量、功率因数、低压侧的视在功率为：

S130(2)= =553（kV•A）

变压器的功率损耗为：∆PT=0.015 S130(2)=0.015×553=8.3(kW)

∆QT=0.065 S130(2)=0.065×553=35.9(kvar)

变压器高压侧的计算负荷为：

P130(1)=548.3(kW)；Q130(1)=155.9(kvar)； S130(1)= =570（kV•A）

I130(1) =33(A)

变压器可以选择：SNT=630（kV•A）>570（kV•A）

功率因数为：COSφ = P130(1) / S130(1)=0.96

4、低压补偿柜设备的选择

（1）电气设备选择的一般原则

所选择的设备应当符合国家安全标准，保证设备在正常使用的情况下不存在安全隐患。如设备的额定电压不能低于电力系统的最高电压、开关的断开能力要考虑短路情况等，此外还要考虑设备的工作环境，如是否高温、高压，在使用过程中是否要考虑防暴、防尘等。

（2）根据电气设备的选择原则，选出正确、合理的电气设备，让后进行短路动稳定校验和开关设备断流能力校验，以保证电容补偿柜的正常工作。

（3）低压电容器补偿柜线路的设计图

根据上两节对无功补偿的计算和设备的选择，所以低压电容器补偿柜的设计的内部接线图如图2

图2低压电容器补偿柜的内部接线图

四、结语

无功功率补偿历来是改善供电质量，缓解电力矛盾的首选措施。本文详细论述了电力系统中功率因数的提高问题，最后又给出了现实当中低压电容补偿柜的设计实例。低压电容补偿柜历来为相关电力学者所关注，作者希望通过本文的论述，能够使更多的电力人员来关注这个问题。

参考文献

[1] 苗艳玲.两种新型低压开关柜的比较[J]. 科技传播. 2012(06)

[2] 陆锡恩.低压无功电容补偿柜的维护管理[J]. 企业科技与发展. 2009(12)

[3] 宋晨星.低压无功补偿装置的器件分析和选型[J]. 山东煤炭科技. 2010(02)

第4篇：低压电容器范文

关键词：无功补偿；电压；电容补偿；集中补偿；就地补偿；分析

中图分类号：TM451 文献标识码：A 文章编号：2306-1499（2014）12-

交流异步电动机在工矿企业中应用广泛，不少电动机负荷率低，经常处于轻载或空载状态，功率因数普遍不高。负荷率愈低，功率因数愈低，无功功率相对于有功功率的百分比愈大，显著地浪费电能。因此对异步电动机采用无功功率补偿，以提高功率因数、节约电能、减少运行费用、提高电能质量，既符合我国节约能源的国策，又给企业带来了经济效益。

1.无功功率补偿的种类

1.1 集中补偿

在高低压配电所内设置若干组电容器，电容器接在配电母线上，补偿供电范围内的无功功率。

1.2 组合就地补偿（分散就地补偿）

电容器接在高压配电装置或动力箱的母线上。

1.3单独就地补偿

将电容器装于箱内，放置在电动机附近，对其单独补偿。可分为几种：（1）电容器直接接在电动机端子上或保护设备末端，一般不需要电容器用的操作保护设备，称为直接单独就地补偿。经常操作者，采用接触器；非经常操作者，采用空气断路器；高压电容器直接单独就地补偿，宜采用真空开关。（2）不采用控制设备，由电动机控制开关操作，但电容器必须采用内装熔丝或另装熔断器。（3）采用控制设备，即为控制式单独就地补偿，多用于降压起动或有可逆运行等有特殊操作要求的电动机。

2.无功功率补偿的作用

2.1 改善功率因数相应地减少电费。

根据水电部《电力系统电压和无功电力技术导则》的规定和农网改造的技术要求，电力用户的功率因数应达到下列规定，即：①高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户功率因数为0.9以上；②低压供电的用电单位和其他100千伏安（千瓦）及以上电力用户和大、中型电力排灌站，功率因数在0.85以上；③低压供电的农业用户，功率因数在0.8以上。经过努力达不到以上规定者应装设必要的补偿装置。原水电部《供用电规则》规定：高压供电的用户必须保证功率因数在0.9以上，其他用户应保持在0.8以上。

2.2 降低系统的能耗。

功率因数的提高，能减少线路损耗及变压器的铜耗。

2.3 减少了线路的压降。

由于线路传送电流少了，系统的线路电压损失相应减少，有利于系统电压的稳定（轻载时要防止超前电流使电压上升过高）和大功率电动机的起动。

2.4 增加了供电功率，减少了用电贴费。

对于原有供电设备来讲，同样的有功功率下，COSφ提高，负荷电流下降，因此，向负荷传输功率所经过的变压器、开关、导线等配电设备都增加了功率储备，发挥了原有供电设备的潜力。对于新建项目来说，降低了变压器容量，减少了投资费用，同时，也减少了运行后的基本电费。

3. 电容补偿控制及安装方式的选择

3.1 电容补偿方式的选择

采用并联电容器作为人工无功功率补偿，为了尽量减少线损和电压损失，宜就地平衡，即低压部分的无功功率宜由低压电容器补偿，高压部分的无功功率宜由高压电容器补偿。对于容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率，宜就地补偿；补偿基本无功功率的电容器组宜在配变电所内集中补偿，在工业生产机械化、自动化程度高的流水线和有大容量机组的场所，宜分散补偿。

3.2 电容器组投切方式的选择

电容器组投切方式分手动和自动两种。对于补偿低压基本无功功率及常年稳定和投切次数少的高压电容器组，宜采用手动投切；为避免过补偿或轻载时电压过高，易造成设备损坏的，宜采用自动投切。高、低压补偿效果相同时，宜采用低压自动补偿装置。

3.3 无功功率自动补偿的调节方式

以节能为主者，采用无功功率参数调节；当三相平衡时，也可采用功率因数参数调节；为改善电压偏差为主者，应按电压参数调节；无功功率随时间稳定变化者，按时间参数调节。

4. 电容补偿容量的选定

4.1 集中补偿容量确定

先进行负荷计算，确定有功功率PC和无功功率QC，补偿前自然功率因数为COSφ1，要补偿到的功率因数为COSφ2，则QC=αPC（tanφ1 ―tanφ2），其中，α为平均负荷因数。

4.2 电动机就地补偿电容器容量的确定

就地补偿电容器容量选择的主要参数是励磁电流，因为不使电容器造成自激是选用电容器容量的必要条件。一般情况下，功率因数、负载率、极数容量的关系如下：负载率越低，功率因数越低；极数越多，功率因数越低；容量越小，功率因数越低。但由于无功功率主要消耗在励磁电流上，随负载率变化不大，因此，应主要考虑电动机容量和极数这2个参数，才能得到最佳补偿效果。

5. 电容补偿的应用实例

以某大型项目中能源中心为例。该项目设备装机容量约为21MW，本着“节能、高效”的方针，初次尝试了采用燃汽轮机发电机组自发电，冷、热、电三联供，做到汽电共生，实现能源综合利用。经过经济分析，采用10kV作为高压电动机的供电电压等级，投资较省，同时亦减少变电环节，也就减少了故障点。根据负荷计算，共采用6路10kV电源，分别对高压电动机直配。

在该项目中，高压电动机主要用于空调系统中的中央空调机组，以及主机的外部设备―冷冻水循环泵和冷却水循环泵等多台设备。这些设备单机容量很大，离心机组单机最大达2.81MW（共5台），小的870kW（共4台），冷冻水循环泵单机560kW（共9台），冷冻水循环泵单机亦有380kW（共3台），自然功率因数在0.8左右。如果在10kV配电室集中补偿电容，而不采用高压无功自动补偿，则如此大容量的电动机起、停会使10kV侧功率因数不稳定，有可能造成过补偿，引起系统电压升高。同时，从配电室至冷冻机房高压电动机的线路最近50m，最远140m，线路损耗相当可观，综合考虑到高压无功自动补偿元件、技术、价格均要求很高，因此宜采用高压电容器就地补偿，与电动机同时投切。高压电容器组放置在电动机附近，这些电动机采用自耦降压起动方式，高压就地补偿装置以并联电容器为主体，采用熔断器做保护，装设避雷器用于过电压保护，串联电抗器抑制涌流和谐波。这样做，不仅提高了电动机的功率因数，降低了线路损耗，同时释放了系统容量，缩小了馈电电缆的截面，节约了投资。

对于低压设备，由2台1000kVA及2台1600kVA变压器配出。低压电动机布置较分散，因此，在变电所变压器低压侧采用电容器组集中自动补偿。虽然一些低压电动机的容量也不小，就地补偿的经济效益亦有，但这些设备主要用于锅炉房和给排水设备，锅炉房的设备不如冷冻机房集中，环境较差，管理不便，因此，在低压配电室采用按功率因数大小自动补偿是较合适的。

6. 三相低压异步电动机就地无功补偿

用三相低压异步电动机就地无功补偿是一种经济、简单、高效、可能的补偿方法，它有以下好处：①因为只是在电动机上并联一台合适的专用电容器就可，不需要外加其他保护装置，简单、价低，便于推广；②不仅能提高低压电网的功率因数，降低了线损，同时也提高了供电电网的功率因数，降低了配电网线损；③对用户来讲，节约了内线损耗，减少电费，具有较好的经济效益；④提高了低压线路的功率因数，减少末端电压波动，提高了电压质量，也增加了产品数量及质量；⑤因为补偿电容器随电动机投切，只要补偿的电容器容量配置适当，不存在无功过补偿，有较为理想的补偿效果。

为什么一个合适容量的电容器可以与异步电动机直接并联，而不需要外加其他保护装置，仅利用原异步电动机的保护就可以，这是因为：（1）异步电动机在运行时所需要的无功功率从异步电动机的等效电路中可知由两部分组成，一部分是励磁支路所需的无功功率，另一部分是负荷支路所需的无功功率。小容量的异步电动机主要是励磁支路所需的无功功率，当负荷由零到满载时，其变化很小，随负荷的增加而略有下降；而负荷支路所需的无功功率随负荷增加而增加，其值一般要比励磁支路所需的无功功率要小，异步电动机容量越小，相对的比例也越小。小容量的异步电动机从空载到满载，其总的无功功率的变化不大，以Y801.2（0.75kW）为例，空载时无功功率为0.531kvar，而满载时为0.646 kvar。由此可知，容量小所需无功功率在不同的负载下变化很小。异步电动机随着容量的增大，从空载到满载所需的总无功功率变化相应加大，如Y165L-2（18.5kW），空载时所需无功功率5.343kvar，而满载时为10.651 kvar。但一般空载与满载的无功功率之比约为0.5以上。因此，对低压异步电动机的无功补偿，其并联电容器在运行时的实际补偿容量，只要能补偿其励磁功率，就能使异步电动机运行的功率因数在负载率从40%～100%都有较高值（0.9以上），而低负载时，其功率因数虽不能达到0.9左右，但由于所需的无功功率量很小，因此产生的线损不大，但比无补偿时降低了很多。（2）由于异步电动机本身就是很好的放电线圈，所以在异步电动机外加电源电压失去时，三相低压异步电动机专用无功补偿电容器可以向异步电动机放电，使电容器端电压很快下降到零，在电网电压复现（电网“重合闸”成功）时，就不会出现过电压。因此，异步电动机与电容器并联之间不能加装熔断器保护或开关，异步电动机与电容器应同时投入或断开。（3）由于并联电容器在异步电动机的额定电压下，所产生的无功功率小于异步电动机在额定电压下空载时需要的励磁功率（略小于空载无功功率）。当电压上升时，电容器所产生的无功功率随电压的平方增加，而异步电动机因铁芯的磁饱和，其需要的无功功率增加将大于电容器的无功功率增加；当电压下降时，异步电动机和电容器的无功功率几乎都将随电压的平方下降。因此，并联电容器的补偿容量在运行时所产生的无功功率，总小于异步电动机在不同负载下所需的无功功率。因此，不会产生过补偿。（4）由于电容器的无功功率比补偿异步电动机空载无功功率要略小一点，也就是说仅为励磁功率，因此不会产生异步电动机的自励现象。（5）工矿企业的异步电动机采用三相低压异步电动机就地无功补偿与集中补偿相比，经济性是明显的。虽然就地补偿的总无功容量是集中补偿的3～4倍，但集中无功补偿装置的单位容量的费用却为单台电容器的4～6倍，异步电动机就地无功补偿总费用要比集中无功补偿的少。而且用三相低压异步电动机就地无功补偿的电容器可降低工矿企业内的低压电网损失，节约了能源，减少了电费支出。

7.结束语

对无功功率进行补偿的节能效果是有目共睹的，在应用的过程中，还应该在技术

经济上综合考虑，根据具体情况进行分析，决定是采用集中补偿还是就地补偿，或者两者综合采用，从而达到使电气设备经济运行的目的。

第5篇：低压电容器范文

【关键词】电容式电压互感器;电容元件;悬浮放电;击穿;故障

1.引言

如果电容式电压互感器（CVT）高中压电容的油室和电磁单元油箱的之间密封不严，会造成高中压电容尤其高压电容的膜纸绝缘缺油，导致其耐电强度下降。由于电容元件设计场强远高于其它电气设备，故而容易击穿，这又使电容量和介质损耗增大，二次电压偏高，严重时会导致主绝缘击穿，引起高中压电容爆炸[1-2]。本文介绍了此类故障的典型案例，以供参考。

2.故障及检查情况

2.1 故障情况

2013年1月16日4点20分，某500kV站监控机报电压越限，值班人员检查发现220kVⅠA母线的Uab、Ubc和Uca母线电压分别为232.5kV、229kV和232.5kV，Uab和Uca比Ubc母线电压高3.5kV。值班人员使用万用表测量220kVⅠA母线三只CVT二次小空开上的电压，Uab、Ubc和Uca测量值分别为106V、103V和103V。

对该三只CVT本体进行了红外测温，发现A相CVT下节电容器的上部与B相、C相CVT相应位置相比温度较高，A相CVT下节电容器的上部温度为9.9℃，B相、C相相应位置温度为-8℃，A相和B相CVT红外图谱如图1和图2所示。另外，还发现A相CVT电磁单元油箱油位有明显增长，与B、C两相相比明显偏高，已经超出油位计的显示范围[3]。

图1 A相CVT红外图谱

图2 B相CVT红外图谱

1月16日，该三只CVT二次电压曲线如图3所示。

由图3可知，UA（图中红色曲线）从3点43分开始逐渐上升，到4点51分基本达到最大值，此时UA为138.36kV，UB为132.36kV，UC为132.35kV。

图3 电压曲线

该三只CVT为某生产厂家1996年03月出厂的TYD220/√3-0.01H型产品，1997年01月16日投入运行。上次停电试验日期为2007年05月12日，试验数据未见异常。该型号CVT电气接线图如图4所示。

图4 电气接线图

综合考虑红外图谱及电压曲线情况，初步判断为A相CVT下节电容器内部存在故障，且位于其上部，说明高压电容C21上部有部分电容元件击穿。

A相CVT上节和下节电容器额定电容设计值均为20000pF。咨询生产厂家技术人员，该CVT设计时，高压电容C11和C21、中压电容C22分别由75、52、23个电容元件串联。

假设所有电容元件电容量均相等，设为C0，则：

C11=C0/75

C21=C0/52

C22=C0/23

设中间变压器的变比为k，一次电压为U，则二次电压u为：

u=23/[（75+52+23）Uk]

假设高压电容C21有n个电容元件发生击穿，则C21=C0/（52-n），即二次电压u'为：

u'=23/{[75+（52-n）+23]Uk}

已知，u'=138.36kV，u≈132.36kV

u'/u≈138.36/132.35=1.0454

计算可得损坏电容元件数n≈6.5，即该CVT二次电压偏高的原因初步判断为高压电容C21有6个或者7个电容元件击穿，高压电容C21电容量增大，导致中压电容C22两端电压升高，而二次电压与中压电容C22的两端电压成正比关系，造成该CVT二次电压升高，即高压电容C21电容量增大会造成二次电压升高[4]。

2.2 外观检查情况

A相CVT外表清洁、连接可靠，未发现闪络、渗油及其它异常。

根据TYD220/√3-0.01H型CVT的结构特点，上节电容器、下节电容器和电磁单元分别具有独立的油室，A相CVT电磁单元油位与B、C两相CVT相比明显偏高，初步认为是由于下节电容器油室和电磁单元油室之间密封不严，下节电容器的油渗漏到电磁单元中而引起的。

2.3 试验检查情况

为查找故障原因，对A相CVT进行试验检查。电容分压器极间、二次绕组等绝缘电阻测试结果正常。中间变压器二次绕组直流电阻测试结果见表1，与以往测量结果相比未发现异常[5-6]。采用自激法测量介损和电容量，高压电容C11介损及电容量测试正常，与以往测量结果相比未发现异常，但高压电容C21和中压电容C22无法运用自激法进行测试。A相CVT近两次介损及电容量测试结果见表2所示。

表1 二次绕组直流电阻测量数据

测试时间 1a-1n（Ω） 2a-2n（Ω） da-dn（Ω） 环境温度（℃）

2013-01-16 0.014 0.025 0.098 -11

表2 电容量及tanδ测量数据

测试时间 C11 C21 C22

tanδ 2013-01-16 0.00122 / /

2007-05-12 0.00104 0.00104 0.00114

电容量

（pF） 2013-01-16 20370 / /

2007-05-12 20270 29200 67820

误差（%） 0.14 / /

根据试验结果，得出下面几个初步结论：

（1）中间变压器二次绕组的直流电阻测量数据与以往试验数据相比，无明显变化，所以二次电压升高不是由于二次绕组出现故障而产生的;

（2）高压电容C11介损及电容量测试结果与以往试验数据相比，无明显变化，所以二次电压升高不是由于高压电容C11出现故障而产生的;

（3）由于高压电容C21和中压电容C22无法运用自激法进行测试，从试验方面，无法确定二次电压升高是否由于高压电容C21和中压电容C22出现故障而产生的。

图5和图6分别为高压电容C21和中压电容C22运用自激法进行测试的原理图[7]。该CVT故障运行时，二次有电压输出，说明高压电容C11和高压电容C21之间、高压电容C21和中压电容C22之间电气连接及中间变压器不是导致高压电容C21和中压电容C22无法运用自激法进行测试的故障部位。综合考虑上面两方面因素，高压电容C21和中压电容C22无法运用自激法进行测试的原因分析初步判断为中压电容C22末端于二次接线盒之间存在断线故障。

图5 测量C21的原理图

图6 测量C22的原理图

2.4 解体检查情况

为进一步查明故障原因，将A相CVT进行了解体检查。

打开该CVT下节电容器上部的密封盖，发现内部油位约只有原来1/2。吊起下节电容器瓷套，发现上部电容元件已经没有绝缘油浸泡，上部6个电容元件有击穿放电痕迹，如图7所示，与红外图谱位置相对应。

图7 电容元件放电情况

该CVT下节电容器共有73个电容元件，其中高压电容C21有51个电容元件，中压电容C22有22个电容元件（考虑到阻抗平衡问题，实际电容元件数量与设计值有1-2个偏差）。用电容表测量电容元件的电容量，表明高压电容C21从顶端往下第1个至第6个及第33个电容元件击穿，即高压电容C21共有7个电容元件击穿，与本文第2.1部分计算结果基本吻合。

打开该CVT电磁单元油箱，发现中压电容C22末端引出线套管破裂，碎片散落在中间变压器的铁心上，末端引出线在套管接头处烧断。

运用正接线测量该CVT高压电容C21和中压电容C22介损及电容量，测试结果如表3所示。高压电容C21的电容量偏差超过了10%[8]。

表3 电容量及tanδ测量数据

测试时间 C21 C22

tanδ 2013-01-16 0.481 0.124

2007-05-12 0.104 0.114

电容量

（pF） 2013-01-16 31930 67180

2007-05-12 28972.8 67683

误差（%） 10.21 -0.74

取下中压电容C22末端引出线低压套管，发现低压套管内部有严重的放电痕迹，接线柱及低压套管内、外表面积累了大量的炭黑，形成导电通道，如图8所示。低压套管的紧固法兰密封胶圈有一处烧损痕迹，如图9所示。

图8 低压套管破损情况

图9 密封胶圈烧损情况

展开击穿后和部分未击穿的电容元件，未发现电容元件内部存在绝缘劣化痕迹。

3.故障原因分析

该500kV站220kVⅠA母线A相CVT故障的原因为，该CVT中压电容C22末端引出线在运行中烧断，造成中压电容C22末端引出线端部悬浮电位放电，处于中压电容C22低压端小瓷套的导电杆和处于地电位的其固定法兰之间绝缘无法承受升高的电压而击穿放电造成小瓷套破碎，同时将小瓷套与其固定法兰之间密封胶圈烧损，造成下节电容器油室与电磁单元油室之间密封不严，下节电容器油室中变压器油渗漏到电磁单元油室中，下节电容器油室的油位下降，高压电容C21上部6个电容元件的膜纸绝缘由于缺油耐电强度下降而击穿短路。由于高压电容C21是由多个电容元件串联组成，随着电容元件数量减少，剩余单个电容元件承受电压上升，造成下部一个绝缘较为薄弱的电容元件击穿，即C21共计7个电容元件击穿。同时，高压电容C21电容元件击穿放电产生的高温造成下节电容器外部瓷套温度升高约18K。

在运行中，高压电容C21电容量增大使中压电容C22的两端电压升高，由于二次电压u与中压电容C22的两端电压成正比关系，即二次电压同样随着高压电容C21电容量增大而升高。

该CVT故障初期，中压电容C22低压端的小瓷套的导电杆和处于地电位的其固定法兰之间绝缘击穿放电生成的炭黑等导电物质在小瓷瓶接线柱和其固定法兰之间形成新的导电通道，不影响该CVT电气回路的完整性，故二次电压可以正常输出。

该CVT中压电容C22末端引出线与小瓷套导电杆的连接处未采用接线鼻子，而是通过铜绞线缠绕并锡焊处理。故中压电容C22末端引出线在运行中烧断的原因判断为，连接时，由于生产厂家安装工艺控制不严，末端引出线接线端部受到损伤。长期运行过程中，损伤部位逐步扩大最终断裂从而形成悬浮放电，最终造成此次故障的发生。

4.预防措施

与该500kV站220kVⅠA母线A相CVT同批次的部分产品仍在网运行，为了避免类似故障再次发生，采取以下预防措施：

（1）加强监管巡视力度，发现有声响、油位异常、二次侧三相输出电压长时间不平衡等异常情况，应及时采取措施，防止事故扩大;

（2）利用红外精确测温、容性设备介损电容量带电检测、高频局部放电带电检测等手段，发现异常，应立即查明原因[9-12];

（3）利用停电试验机会，加强对CVT的检查和维护，试验中，应注意观察C11、C21和C22的tanδ和电容量有无明显异常，并测量中压电容C22末端N端子的绝缘电阻;

（4）红外在线监测诊断设备故障具有准确、实时、快速特征，日常维护中重视红外热成像的应用，通过定期对CVT进行红外监测和诊断及早发现设备的缺陷，排除事故隐患;

（5）生产厂家要严格控制工艺流程，并保证其产品附件的质量[13-17]。

5.结束语

该500kV站220kVⅠA母线A相CVT损坏的原因为中压电容C22末端引出线未采用接线鼻子，而是通过铜绞线缠绕并锡焊处理。连接时，由于生产厂家安装工艺控制不严，末端引出线接线端部受到损伤。长期运行过程中，损伤部位逐步扩大最终断裂形成悬浮放电，最终造成此次故障的发生。生产厂家在CVT制造过程中应加强质量管理，细化工艺控制卡，做到每个生产细节都得到严格把关，确保质量管理体系有效运转。

参考文献

[1]全永利，邬建雄，张波.电容器组合介质介电常数与压紧系数关系浅析[J].电力电容器与无功补偿，2012，33（1）：35-37.

[2]菅志强，安鸽，张文军.一种全膜电力电容器实际压紧系数的计算方法[J].电力电容器与无功补偿，2012，33（6）：33-36.

[3]黄斌，苏文宇，刘小波等.电容器连接组件过热原因分析与设计改进[J].电力电容器与无功补偿，2012，33（3）：40-43.

[4]刘胜军，王慷，郭猛.电容式电压互感器二次电压偏高分析[J].变压器，2010，47（4）：66-68.

[5]陈天翔，王寅仲，海世杰.电气试验[M].北京：中国电力出版社，2008.

[6]陈阿娣，王亚芳，刘春玲.750kV CVT电容量及介质损耗角正切值测量试验分析[J].电力电容器与无功补偿，2012，33（4）：46-51.

[7]刘胜军，王倩等.不拆高压引线测量220kV互感器电容量及介质损耗因数的方法[J].绝缘材料，2007，40（6）：61-63.

[8]国家电网公司.输变电设备状态检修试验规程[S].北京：中国电力出版社，2008.

[9]何子东.红外监测诊断电容式电压互感器故障分析[J].高电压技术，2008，（34）6：1310-1312.

[10]陈衡，候善敬.电力设备故障红外诊断[M].北京：中国电力出版社，1999.

[11]DL/T 664-1999.带电设备红外诊断技术应用导则[S].北京：中国电力出版社1999.

[12]李顺尧，陈世昌，刘勤锋.电容式电压互感器带电监测方法[J].电力电容器与无功补偿，2012，33（6）：47-52.

[13]王振东，陈翠华.浅谈金属化电容器损耗角正切tanδ的有效控制[J].电力电容器与无功补偿，2012，33（3）：61-64.

[14]夏长根，杨帆.撤除外熔丝消除保护误动[J].电力电容器与无功补偿，2012，33（3）：65-68.

[15]李子华，唐青.关于全膜并联电容器真空浸渍工艺探讨[J].电力电容器与无功补偿，2012，33（4）：58-64.

[16]王振东，于柏南，陶德旺.改选激冷辊水系统，提高粗化膜表面状态均匀性[J].电力电容器与无功补偿，2012，33（4）：65-69.

第6篇：低压电容器范文

【关键词】无功补偿；电容器；工业；安全应用

引言

在电力系统中电压与无功功率密切相关，特别是电力系统中无功功率的变化，会改变电力线路和变压器的电压损耗，并引起各节点电压的变化。由于网路建设明显的滞后，电力系统装机容量的逐步增大，使10KV以下配电网路的损耗日益递增。无功补偿是10KV配电网路升压降损的有效条件，与改造配电网路结构、缩短供电半径、增大导线截面、更换高损耗变压器等措施相比，无功补偿投资最少且效果明显，并能在一年左右时间收回成本。

一、当前无功补偿的方法及优缺点

当前就电力而言，无功补偿主要有高压电网集中补偿、低压电网就地补偿和调节同步电机的励磁补偿这三种方法。而应用这些方法，主要满足了供电部门对企业功率因数的要求，却很少考虑怎么减少企业内部的电能损耗，因此这些方法同时也有如下的优缺点：

（1）高压电网集中补偿。初投资少，便于运行维护，在大中型工厂中应用较多。高压电网集中补偿虽然满足了电业局对功率因数的要求，但是企业内部大量的高压配电线路，各车间变电所的配电变压器和低压配电线路并没有得到补偿，大部分有功电能转变为变损、线损消耗掉了。

（2）低压电网就地补偿。不论是就地还是在变电内，高压或低压补偿效果是一样的，差别不大。因为变压器本身也消耗无功，所以低压补偿效果会更好一点。更重要的是，低压补偿，由于电容器电压等级下降了，相同容量的电容器造价要低的多。所以采用的原则是，尽量低压就地补偿。虽然采用低压集中补偿投资少，在满足电业局对功率因数要求的同时也可以补偿一部分线损与变损，但是电容器不能随着负荷的变动即时投切，有时能造成部分线路过补偿反而对电网造成冲击，同时大量的低压电网仍旧未能得到彻底的补偿。就地补偿，变电所就不用向线路输送无功功率，可以减小线路电流，有利于降低线路损耗。

（3）调节同步电机的励磁补偿。采用调节同步电机的励磁补偿，虽然不用增加无功补偿器，在设备运行中就可以对线路进行补偿，而且也能随着设备的开停而即时投切，但是目前企业的同步机数量有限，如果把全部的异步电机更换为同步电机，一次性投资巨大，且有些设备根本不实用。

二、电容器无功补偿为企业带来的可观价值及重要性

根据生产发展的需求，目前几乎所有企业，针对企业的要求采用电容器就地补偿的方法来满足电业局对企业功率因数的要求，不仅仅改善了供电质量（降低企业线路损耗、增加电网的传输能力）还减少电费支出的问题。

同时电容器投资少见效快，下面根据笔者的工作经验进行一下简短分析：公司的供电线路、供电变压器以及所有动力设备大部分是八十年代的淘汰品，线路变压器损耗大，设备效率低，这样就出现因供电质量而产生设备不能多台运转，电流升高使设备烧毁率增高，线路各种损耗大而使设备机械效率低并且连带着企业的功率因数低，且公司还没有达到电业局对企业功率因数的要求。

如果要解决以上问题有两种方法：（1）更换所有的供电线路、变压器和动力设备。但是这样投资大、涉及面广且对生产和安全都带来很多不必要的麻烦。（2）增加无功补偿，此种方法也很多。根据实际情况，上述方法各有优缺点，本人建议采用无功电容器高压集中补偿，低压就地补偿。这样在投资很少的情况下，高压集中补偿就能满足电业局对功率因数的要求，低压就地补偿是根据设备的工作环境等因素，对个别设备进行补偿，并安装在设备的负荷侧，随着设备的开停而投切，在保证了设备高效率的运行的前提下也解决了产生过补偿的问题。下面对此种方法进行分析：

1、降低线路损失、改善电压质量。因为线路经过电容器补偿后升高电压降低了电流，这样功率损失就降低，如终端电压为350V左右，满足不了设备的需求，把原先70mm2电缆更换为120mm2的电缆，而经过补偿后线路终端电压能达到410V左右。

2、减少设备容量、提高设备利用率。设备的容量一定，正增加了无功补偿，提高了功率因数，而设备所做的有用功随着功率因数的变化而变化，这样同样的设备同样的时间所做的功却大不相同。

3、减少了电费的支出。

电费的减少包括因为线路损耗降低、由于功率因数提高这两个方面节省费用。线路损耗减低消耗在线路上的电量减少：

公司只需一次性投入更换合适的电容器，一年时间便可减省数十万的电费消耗。可见，电容器对节约能源，保护电气设备，以及提高经济效益都有较深远的意义。

三、电容器无功补偿在工业生产中的安全应用

1.正常运行时，电容器应在额定电流下运行，最大运行电流不得超过额定电流的1.3倍，三相电流差不超过5%。

2. 电容器装置应在额定电压下运行，最高运行电压不宜超过额定电压的1.1倍。当母线超过1.1倍额定电压时，须采取降温措施。而电容器对电压十分敏感，电容器的损耗与电压平方成正比，过电压会使电容器发热严重，电容器绝缘会加速老化，甚至电击穿。

3.必要时可在电容器上串联适当的感抗值的电抗器，以限制谐波电流。由于电容器回路是一个LC电路，对于某些谐波容易产生谐振、造成高次谐波，使电流增加，电压升高。而谐波的这种电流对电容器非常有害，极易使电容器击穿引起相间短路。

4.继电保护装置可以有效地切除故障电容器，是保证电力系统安全稳定运行的重要手段。三段式过流保护；为防止系统稳态过压造成电容器损坏而设置的过电压保护；为避免系统电源短暂停投引起电容器瞬时重合造成的过电压损坏而设置的低电压保护；反映电容器组中电容器的内部击穿故障而配置的不平衡电压保护、不平衡电流保护或三相差电压保护是主要的电容器继电保护措施。

5.电容器组禁止带电重合闸。特殊情况需要再次合闸时，必须在断路器断开3分钟之后才可进行。因为电容器放电需要一定时间，马上重合闸，电容器中残存着与重合闸电压极性相反的电荷，使合闸瞬间很可能产生很大的冲击电流，从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。

6. 保持电容器室内通风良好，确保其运行温度不超过允许值。电容器正常工作时，其周围额定环境温度一般为40℃-25℃；内部介质的温度最高不得超过70℃，否则会引起热击穿或鼓肚现象。电容器外壳的温度是在介质温度与环境温度之间，不应超过55℃。

四、结语

综上所述，无功补偿技术是提高电网供电能力、减少电压损失和降低网损的一种有效措施。电力电容器具有无功补偿原理简单、投资小，功损耗小，安全可靠等优点。因此，在当前随着电力负荷的增加，要想提高电网系统的利用率，通过采用补偿电容器进行合理的补偿，是能够提高供电质量并取得明显的经济效益的。

第7篇：低压电容器范文

关键词：电子设备谐波问题对策

随着小区和建筑楼宇智能化的兴起和信息处理技术的普及，电子计算机、彩色电视机和电子节能照明光源等电子设备和元件已广泛进入到我们的学习、工作、生活中。这些元件和设备属于非线性负载，在大量集中使用的建筑物或居民小区中，其非线性产生的谐波电流，如果不加以抑制，会使低压电网的电压电流波形产生畸变，影响电能质量。

一、电子设备的谐波现象及原因

电子设备的电源一般是整流电源，只在交流电压接近峰值时，整流管才导通有输入电流。由于在一周期内导通的时间很短，又必须维持设备正常的工作电流，所以输入电流呈脉冲状。这种脉冲状输入电流的基波含量小，而谐波含量大，且工作电流越大，脉冲电流的幅值就越大，形成严重的畸变电流注入低压电网，成为不可忽视的谐波源。

电子计算机和电视机的谐波电流含量大，谐波电流总畸变率高。这样高含量的负载谐波电流在负荷使用高峰期注入低压电网，会造成电网电压和电流总谐波畸变率升高，对电能质量产生影响，如果超过国标规定的限值，还可能造成危害。

据有关资料，在家用电器（主要是电视机）集中使用的居民小区，对低压电网的电压质量有明显的影响。在负荷高峰时，电压的总畸变率和3次、5次谐波均已达到或超过国标规定的限值，而且还有进一步增加的趋势。

二、谐波对电力系统设备的影响

电网谐波使电网波形受到污染，供电质量恶化，附加损失增加，传输能力下降，是电网的公害。其对系统和设备的影响主要表现在几方面。

1．对变压器和电动机，谐波电压使铁芯涡流损耗增加，谐波电流使铜损增加，温度上升，绝缘加速老化，降低了效率和利用率，缩短使用寿命。目前为了抑制3次谐波，常用Dyn11接线的变压器，使3次谐波在三角形连接绕组中形成环流，尽量不注入电网。但应注意，当谐波含量较大时，这些环流也可能引起变压器绕组过热。

2．在谐波电压作用下，电容器会产生额外的功率损耗，加快绝缘介质的老化。更为严重的是，大量谐波电流很可能引发电容器和系统其他元件之间的并联谐振或串联谐振，造成对某次谐波电流的放大和谐波电压的增高。这种危险的谐波过电压和过电流，不仅会使电容器超载而损坏，也会使与电容器联接的配电回路中所有线路、设备因电压闪变超压过负荷而损坏。据统计，70％以上的谐波故障发生在电容器装置上。

3．对电力电缆和配电线路，谐波电流频率增高引起明显的集肤效应，导线电阻增大，线损加大，发热增加，绝缘过早老化，容易发生接地短路故障，形成潜在的火灾隐患。同时，3次谐波使三相平衡负荷的N线电流显著增加。在配电回路负荷主要是大量集中使用电子计算机和大面积采用电子节能气体光源照明的场合，N线电流甚至达到相线电流的两倍，致使N线过热、烧毁，甚至导致火灾。

4．配电回路的谐波电流含量高会使断路器遮断能力降低。这是因为畸变电流过零点时，电弧电流随时间的变化率要比工频正弦电流大，电弧电压的恢复要迅速得多，使电弧容易重燃。事实表明，空气电磁断路器不能遮断其分断能力范围内波形畸变率超过50％的故障电流，还会导致断路器损坏。

5．谐波对电力系统的继电保护、计量仪表以及通信系统的设备、信号产生干扰和损害。

三、国家谐波标准限值

为了抑制谐波污染，保证电网和电气设备的安全经济运行，近几年来国家先后制定了一系列电磁兼容和安全的国家标准，对谐波的限值作出了明确的规定。在《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549－93）中，对0.38KV低压电网谐波电压和谐波电流限值的规定如表

三、表四：

这些标准的实施，为电子设备产品的生产和检测，供配电设计以及供用电的监督管理提供了依据。

四、减小谐波影响的措施

1．在民用建筑低压配电设计中，尤其是对用电负荷主要为单相用电设备供电的配电干线，中性线（N）的截面积不应小于相线截面积。而对大量集中使用计算机、电视机等电子设备供电的场合，TN系统配电回路的N（PEN）线的截面积不应小于相线截面积的2倍，以增加N线载流量，避免导线过载发热而损坏。

2．对应用电子设备和元件较多的配电线路保护，应选用有中性线过流保护的开关电器，并且应适当加大断路器的断流容量，防止短路故障时因断流容量不足损坏开关和设备。

3．为防止电力电容器对谐波的放大，以致引起谐振过电压或过电流，对电容器的设置要注意以下几点：①适当调整电容器的安装位置，以改变网络参数。②根据可能产生谐振的谐波次数，确定电容器的容量，或调整电容器投切分组容量，以避开谐振点。③在电容器回路中串联适当的空心电抗器，限制电容器支路的谐波电流。例如，为限制3～5次谐波电流，可安装相当于电容器容量4％～6％的串联电抗器。

4．在系统中并联装设交流滤波器。交流滤波器有无源与有源之分，由于民用建筑中负荷类型变化不大，电子设备产生的谐波次数相对比较固定，因此多采用无源滤波器。

对低次数（13次以下）谐波，因次数较低，含量较大，可分别设置单一频率的单调谐无源滤波器滤除。单调谐滤波器由电容器串联谐波电抗器组成，基本原理是将需滤除的谐波频率作为理想的调谐点，在此频率上滤波器产生串联谐振，形成低阻通路吸收大部分谐波电流。

对较高次数（13次及以上）谐波因其幅度小，可选一共同的高通滤波器滤除。最常用的高通滤波器是二阶高通滤波器，由电抗器、电阻和电容器混联连接构成。对某一次（如13次）谐波频率以上的各次谐波，滤波器的阻抗是一个小于其电阻值的低阻通路，使次数较高的谐波电流被有效地吸收。

现在有的厂家（诺基亚、深圳海亿达等）已可提供有源滤波器。有源滤波器基本原理是作为一个电流源，与负载谐波源并联，以极快的响应速度，送出与负载谐波电流幅值相等，相位相同，方向相反的电流，使两者相互抵消，电源侧的总谐波电流为零。有源滤波器还可补偿无功功率和三相不对称电流。目前由于价格较高，补偿容量较小（单台补偿电流100A以下），所以仅适用于对供电质量要求很高（如重要建筑物的中央监控系统、计算机系统等）的场所使用。

5．加强对电子产品生产的管理、检测和监督，鼓励厂家采用有源功率因数校正等新技术，生产低谐波值的电子产品。从源头对谐波污染进行治理，这是最根本的措施。

参考文献

第8篇：低压电容器范文

关键词：电子设备谐波问题对策

随着小区和建筑楼宇智能化的兴起和信息处理技术的普及，电子计算机、彩色电视机和电子节能照明光源等电子设备和元件已广泛进入到我们的学习、工作、生活中。这些元件和设备属于非线性负载，在大量集中使用的建筑物或居民小区中，其非线性产生的谐波电流，如果不加以抑制，会使低压电网的电压电流波形产生畸变，影响电能质量。

一、电子设备的谐波现象及原因

电子设备的电源一般是整流电源，只在交流电压接近峰值时，整流管才导通有输入电流。由于在一周期内导通的时间很短，又必须维持设备正常的工作电流，所以输入电流呈脉冲状。这种脉冲状输入电流的基波含量小，而谐波含量大，且工作电流越大，脉冲电流的幅值就越大，形成严重的畸变电流注入低压电网，成为不可忽视的谐波源。

电子计算机和电视机的谐波电流含量大，谐波电流总畸变率高。这样高含量的负载谐波电流在负荷使用高峰期注入低压电网，会造成电网电压和电流总谐波畸变率升高，对电能质量产生影响，如果超过国标规定的限值，还可能造成危害。

据有关资料，在家用电器（主要是电视机）集中使用的居民小区，对低压电网的电压质量有明显的影响。在负荷高峰时，电压的总畸变率和3次、5次谐波均已达到或超过国标规定的限值，而且还有进一步增加的趋势。

二、谐波对电力系统设备的影响

电网谐波使电网波形受到污染，供电质量恶化，附加损失增加，传输能力下降，是电网的公害。其对系统和设备的影响主要表现在几方面。

1．对变压器和电动机，谐波电压使铁芯涡流损耗增加，谐波电流使铜损增加，温度上升，绝缘加速老化，降低了效率和利用率，缩短使用寿命。目前为了抑制3次谐波，常用Dyn11接线的变压器，使3次谐波在三角形连接绕组中形成环流，尽量不注入电网。但应注意，当谐波含量较大时，这些环流也可能引起变压器绕组过热。

2．在谐波电压作用下，电容器会产生额外的功率损耗，加快绝缘介质的老化。更为严重的是，大量谐波电流很可能引发电容器和系统其他元件之间的并联谐振或串联谐振，造成对某次谐波电流的放大和谐波电压的增高。这种危险的谐波过电压和过电流，不仅会使电容器超载而损坏，也会使与电容器联接的配电回路中所有线路、设备因电压闪变超压过负荷而损坏。据统计，70％以上的谐波故障发生在电容器装置上。

3．对电力电缆和配电线路，谐波电流频率增高引起明显的集肤效应，导线电阻增大，线损加大，发热增加，绝缘过早老化，容易发生接地短路故障，形成潜在的火灾隐患。同时，3次谐波使三相平衡负荷的N线电流显著增加。在配电回路负荷主要是大量集中使用电子计算机和大面积采用电子节能气体光源照明的场合，N线电流甚至达到相线电流的两倍，致使N线过热、烧毁，甚至导致火灾。

4．配电回路的谐波电流含量高会使断路器遮断能力降低。这是因为畸变电流过零点时，电弧电流随时间的变化率要比工频正弦电流大，电弧电压的恢复要迅速得多，使电弧容易重燃。事实表明，空气电磁断路器不能遮断其分断能力范围内波形畸变率超过50％的故障电流，还会导致断路器损坏。

5．谐波对电力系统的继电保护、计量仪表以及通信系统的设备、信号产生干扰和损害。

三、国家谐波标准限值

为了抑制谐波污染，保证电网和电气设备的安全经济运行，近几年来国家先后制定了一系列电磁兼容和安全的国家标准，对谐波的限值作出了明确的规定。在《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549－93）中，对0.38KV低压电网谐波电压和谐波电流限值的规定如表三、表四：

这些标准的实施，为电子设备产品的生产和检测，供配电设计以及供用电的监督管理提供了依据。

四、减小谐波影响的措施

1．在民用建筑低压配电设计中，尤其是对用电负荷主要为单相用电设备供电的配电干线，中性线（N）的截面积不应小于相线截面积。而对大量集中使用计算机、电视机等电子设备供电的场合，TN系统配电回路的N（PEN）线的截面积不应小于相线截面积的2倍，以增加N线载流量，避免导线过载发热而损坏。

2．对应用电子设备和元件较多的配电线路保护，应选用有中性线过流保护的开关电器，并且应适当加大断路器的断流容量，防止短路故障时因断流容量不足损坏开关和设备。

3．为防止电力电容器对谐波的放大，以致引起谐振过电压或过电流，对电容器的设置要注意以下几点：①适当调整电容器的安装位置，以改变网络参数。②根据可能产生谐振的谐波次数，确定电容器的容量，或调整电容器投切分组容量，以避开谐振点。③在电容器回路中串联适当的空心电抗器，限制电容器支路的谐波电流。例如，为限制3～5次谐波电流，可安装相当于电容器容量4％～6％的串联电抗器。

4．在系统中并联装设交流滤波器。交流滤波器有无源与有源之分，由于民用建筑中负荷类型变化不大，电子设备产生的谐波次数相对比较固定，因此多采用无源滤波器。

对低次数（13次以下）谐波，因次数较低，含量较大，可分别设置单一频率的单调谐无源滤波器滤除。单调谐滤波器由电容器串联谐波电抗器组成，基本原理是将需滤除的谐波频率作为理想的调谐点，在此频率上滤波器产生串联谐振，形成低阻通路吸收大部分谐波电流。

对较高次数（13次及以上）谐波因其幅度小，可选一共同的高通滤波器滤除。最常用的高通滤波器是二阶高通滤波器，由电抗器、电阻和电容器混联连接构成。对某一次（如13次）谐波频率以上的各次谐波，滤波器的阻抗是一个小于其电阻值的低阻通路，使次数较高的谐波电流被有效地吸收。

现在有的厂家（诺基亚、深圳海亿达等）已可提供有源滤波器。有源滤波器基本原理是作为一个电流源，与负载谐波源并联，以极快的响应速度，送出与负载谐波电流幅值相等，相位相同，方向相反的电流，使两者相互抵消，电源侧的总谐波电流为零。有源滤波器还可补偿无功功率和三相不对称电流。目前由于价格较高，补偿容量较小（单台补偿电流100A以下），所以仅适用于对供电质量要求很高（如重要建筑物的中央监控系统、计算机系统等）的场所使用。

5．加强对电子产品生产的管理、检测和监督，鼓励厂家采用有源功率因数校正等新技术，生产低谐波值的电子产品。从源头对谐波污染进行治理，这是最根本的措施。

参考文献

第9篇：低压电容器范文

关键词: 无功补偿 ，输电能力 ，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

中图分类号：U665.12文献标识码：A 文章编号：

在电力供电配送的过程中，我们发现运用无功补偿的方式，能达到稳定电压和降低损耗的作用。因此探讨无功补偿在低压电网中的合理运用，不仅能提高电网的效率，还能够降低电能损失，为电力的健康发展获得双赢。

一、低压电网中无功补偿的必要性

不管是工业还是民用所产生的负荷，一般为感性负荷。所有感性负载都需要补偿大量的无功功率，而提供这些无功功率有两条途径：

一是输电系统提供；二是补偿电容器提供。如果是由输电系统提供，则在设计输电系统时，既要考虑有功功率，也要考虑无功功率。由输电系统传输无功功率，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，就可以避免由输电系统传输无功功率，从而降低无功损耗，提高输电系统的传输功率。对于电力系统而言，在高压侧或低压侧均可进行补偿。但是，如果在低压侧进行补偿，既可减少变压器、输电线路等的损耗，又可提高变压器、输电线路的利用率及提高负载端的端电压，所以补偿电容器的安装越靠近负载端，对用户而言越可获取较大的经济效益。因为在低压侧装设了电容器补偿无功电流，即无功电流由电容器提供，所以在进行电网设计时，只考虑有功电流即可，大大节省变压器及输电线路的投资。对于已有的电网，也能够提高电网的输电能力。

二、低压无功补偿的作用

无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减少设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供电质量，在长距离输电中提高输电稳定性和输电能力。安装并联电容器进行无功补偿，可限制无功功率在电网中

的传输，相应减少了线路的电压损耗，提高了配电网络的电压质量。

2.1提高电压质量

低压配电网络中无功补偿设装置的合理配置，与电网的供电电

压质量关系十分密切。合理安装无功补偿装置可以改善电压质量。

负荷(P+JQ)电压损失ΔU简化计算如下：

ΔU=(PR+QX)/U(1)

式中U-线路额定电压，kV

P-输送的有功功率，kW

Q-输送的无功功率，kvar

R-线路电阻，Ω

X-线路电抗，Ω

安装补偿设备容量Q后，线路电压降为ΔU1，计算如下：

ΔU1=[PR＋(Q－Qc)X]/U (2)

很明显，ΔU1＜ΔU，即安装无功补偿装置后电压损失减小了。由

(1)、(2)可得出接入无功补偿容量Qc后电压升高计算如下：

ΔU-ΔU1=QcX/U (3)

由于越靠近线路末端，线路的电抗X越大，因此从(3)式可以看

出，越靠近线路末端装设无功补偿装置效果越好。

2.2提高变压器的利用率，挖掘设备供电潜力

功率因数由cosφ1提高到cosφ2时变压器利用率提高为：

（4）

由此可见，对于原有供电设备来说，在同样有功功率下，因功率

因数的提高，负荷电流减少，因此向负荷传送功率所经过的变压器、开关和导线等供配电设备都增加了功率储备，从而满足了负荷增长的需要；如果原供电网络已趋于过载，由于功率因数的提高，输送无功电流的减少，使系统不至于过载运行，从而发挥原有设备的供电潜力。

三、低压电网的无功补偿要求

1．同机补偿，减少损耗

将低压电容器组在输电之前与电动机进行连接，进行同时工作。这样不仅可以降低电流流通过程中损耗，还可以提高电流的工作效能，达到无损耗值要求。

2．用器补偿，弥补损耗

我们可将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二侧，一方面，能够补偿配电变压器空载无功；另一方面，可弥补变压器因运行而带来的一定损耗。

3．随时补偿，稳压供给

在补偿的过程中将无功补偿投切装置作为控制保护装置，可以使低压电容器组补偿在大用户0.5kV左右的母线上这样，不仅可以上满足述两种补偿要求，还能够发挥稳压的作用，减少电器受损。

四、低压电网中无功补偿的方法

1．中间同步或静止补偿，保持补偿的顺畅性

在高安供电公司工作和实践的这几年中发现，在远距离输电线路中间装设同步调相机或静止补偿装置，能够产生如下的效果：（1）有助于电压的稳定，能够减少在输电过程中的不断充电现象；（2）提高输电的容量水平，即在多条线路的输电过程中 ，及时补充其损耗，起到稳压增容的作用；（3）调节性能强，因这种补偿在线路的中点，能够起到配给和补偿的功效，从而最大限度地发挥其调节功能在实际的操作过程中，应该注意以下几方面：（1）选择合理的调节点，即输电网的电压支撑点与调压输电网与受电地区的低一级电压的电网相联的枢纽点设计无功补偿装置；（2）确定合理的补偿调节范围，减少其手外力的影响；（3）不断地进行跟踪维护，尽管这种补偿的自动化程度较高，但也会出现一些诸如受恶劣天气影响等问题，应该注意随时观察 ，发现异常情况进行及时校正。

2．低压集中补偿方法，降低能效值

低压集中补偿方法主要是在配电变压器380V侧进行集中补偿，通常采用微机控制的低压并联电容器柜 这样的补偿方法具有如下作用：（1）补偿的容量较大 ，可用于上千容器；（2）跟踪性能较好，即可根据用户负荷水平的波动情况进行相应数量的补偿，做到供给平衡；（3）补偿的经济效率好，这种补偿方式对配电过程的损耗有一定的帮助，且投资和维护费用均由专用

变用户承担，减少供电企业的成本投入笔者根据现有的资料进行整理发现：目前国内各厂家生产的自动补偿装置通常是根据功率因数来进行电容器的自动投切的一旦运用集中补偿的方法，不仅能够达到上述的目标要求 ，还能够使企业能够及时地发现和解决问题 这种集中补偿方法，一方面能够引起电力供应部门的关注，便于检查电压的运行情况；另一方面能够使电压的数值始终在一定的范围之内。

3．用户终端分散补偿，提高电压利用率

用户是输电过程中的终结环节，如果能够在用户终端进行分散补偿，不仅能够提高电压利用率，还能够使得用户的电器设备始终保持在一定的稳压值之内，减少破坏现象的发生。笔者以为，用户终端分散补偿的必要性主要体现在：（1）城镇电力用户的用电量日益增多，需要节省资源成本；（2）使用电器的频率较以往有所提高，实行这样的补偿方式，能够有一定的发展空间；（3）符合国家的用电规范要求《供电系统设计规范》（GB50052－1995）指出，容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备无功负荷宜单独就地补偿 可以这么说，用户终端分散补偿方式是较为合理的方法之一对此，笔者以为应该建立用户终端分散补偿来提高电压的利用率 我们可针对小区用户终端，应该开发一种新型低压终端无功补偿装置 这样的无功补偿方式，一方面，能够使得电压释放系统能量，提高线路供电能力；另一方面，使得电压始终保持在一定的稳定数值范围之内，有助于保护电气设备 除此之外，运用这样的补偿方法，可使线损率减少20%。

在低压电网进行无功补偿的过程中，我们首先要分析低压线路的特征，结合无功补偿的方法，精心设计符合电压运行的节能模式，一定能够提高低压电网的运行效率。

参考文献：

[1] 董超强.无功补偿技术在低压电网中的应用[J]. 中国科技信息. 2007(13)

[2] 胡高峰,高金梅,宋珂全.无功补偿技术对低压电网功率因数的影响[J]. 中国电力教育. 2011(15)

[3] 艾天鹏.无功补偿应用于低压电网中的选择和意义[J]. 科技信息. 2011(16)