电力电容器的运行-电力电容器.docx

电力电容器的运行:电力电容器电力电容器的运行一、并联电容器的用途和种类并联电容器的用途主要用来提高电网的功率因数。国产电容器的种类有：（1）按电压等级可分为高压、低压两种。国产低压并联电容器是三相的，有0.23kV、0.4kV、0.525kV、10.5KV四个电压等级。国产高压并联电容器是单相的，有1.05kV、3.15kV、6.3kV、10.5kV四个电压等级。（2）按相数分为单相和三相。（3）按安装方式分为户内式和户外式。（4）按外壳材料分为金属外壳、瓷绝缘外壳和胶木外壳。（5）按所用介质分为：1）固体介质，其中包括电容器纸、电缆纸和聚丙烯薄膜；2）液体介质，其中包括电容器油、氯化联苯、蓖麻油、硅油、矿物油和十二烷基苯。(6)按布置方式分为：分散式布置、密集型布置；1）分散式布置：将单只电容器按一定方试进行连接；2）密集型布置：将单只电容器按一定方试进行连接好安装在一个铁壳内；二、提高功率因数的意义提高电网功率因数对电网的经济运行有重大意义，其意义在于：（1）减少线路有功损失；（2）在电网视在功率不变的条件下，提高功率因数可增加电网的有功输出；（3）在有功负荷不变的条件下，提高功率因数，可以减少设备容量；（4）可以改善电网的电压质量。计算指出：功率因数从0.6提高到0.8，线路损耗几乎要下降一半，可见其经济意义十分明显。三、并联电容器接线1．三角形接线并联电容器与电力网的连接，其额定电压应与电网相符合。在三相供电系统中，单相电容器的额定电压与电力网的电压相同时，在正常情况下，将其接成三角形（如图6—7所示），可以获得较大的补偿效果。这是因为：如果改用星形接法，其相压为线压的1／√3倍，又因，Q=U/XC，所以，其无功出力将为三角形接法的1／3倍。但是，运行经验证明：三角形接线的电容器，当一相击穿时，系统供给的短路电流较大，尽管此时熔断器可以迅速熔断，但过大的短路电流即使是短时的流过电容器，也会使其中浸渍剂受热膨胀，迅速气化，极易引起爆炸。特别当不同相的电容器同时发生对地击穿时，如图6-7所示，熔断器即使熔断，故障也不能切除，必将引起事故的扩大。因此，从上述方面来考虑，目前多采用星形接线。2图6-7电容器的三角形接线2．星形接线如把电容器改接为星形，当任一台电容器发生极板击穿短路时，短路电流都不会超过电容器组额定电流的3倍。例如图6-8中，A相电容器击穿短路时，B、C两相电容器所承受的电压从原来的相电压升高为线电压，即升高√3倍。这两相电容器所流过的电流也比额定电流增加√3倍。由于故障相（A相）电容器流过的电流为BC两相电容电流的向量和，因此故障相电流为额定电流的3倍。现在用相量图来说明。在图6-10中，UBA、UCA分别表示当A相电容器完全击穿时，B相和C相电容器上所承受的电压。IB、IC分别为B相和C相电容器中所流过的电流，其相位分别超前UBA和UCA900。故障相（A相）电流IA可由下式算出：图6-8星形接线时一相电容器击穿短路从相量图可见，IA比IB、IC增大√3倍。由于这时IB、IC已比正常时额定电流增大了√3倍，因此IA比正常额定电流要增大（√3）2=3倍。图6-9星形接线时两相电容器同时发生接地图6-10星形接线时一相电容器击穿时的向量图图6-9所示为电容器组按星形接线时出现多点接地的情况。对于图中所示的D2、D3两点，由于其对地电位较低，一般不会发生对地绝缘击穿。当发生D1和D4两点同时接地时，短路电流较大，但这个电流没有通过电容器内部，因此不易引起电容器爆炸。只要熔断器可靠动作，故障点就能顺利切除。如发生D1、D2或D3、D4两点同时接地，则故障电流的计算方法与图6-8基本相同，最大电流也不会超过电容器组额定电流的3倍。【例6—1】某10kV变电所在高压母线上安装一组电容器，其总容量为200kvar。安装点的系统短路容量为200MVA。如A相有一台电容器发生完全击穿，试求当电容器组分别按三角形和星形接线时流过故障电容器的电流。解当电容器组为三角形接线时，任一台电容器发生极板完全击穿流过故障电容器的电流可由系统短路容量算出，即如电容器组为星形接线，则故障电流为在本例中由计算可知，当发生一台电容器完全击穿时，如电容器组为三角形接线，短路电流为10000A；在同样情况下，如电容器组为星形接线，短路电流只有34.6A，两者相差289倍。正常时电容器允许流过的最大电流一般为额定电流的1.3倍。对于星形接线的电容器组，当发生一台电容器故障时，故障电流达额定电流的3倍，超过了允许值。但这时继电保护迅速动作，一般不超过0.2s即切断电源，从而防止电容器爆炸起火。电容器由三角形接线改为星形接线后，遇到的主要问题是电容器的对地承受电压和极板间承受电压互不一致。对于3～1lkV的配电系统（我国一般采取中性点不接地的运行方式），当