无功补偿电容器故障机理研究.doc

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专业学位硕士学位论文

无功补偿电容器故障机理研究

作者姓名谢建容学科专业电气工程指导教师刘刚副教授所在学院电力学院论文提交日期2011年10月

华南理工大学硕士学位论文

TheResearchofReactivepowercompensationcapacitor’sFaultmechanism

ADissertationSubmittedfortheDegreeofMaster

Candidate：XieJianrong
Supervisor：Prof.LiuGang

SouthChinaUniversityofTechnology
Guangzhou，China

分类号：学校代号：10561
学号：

华南理工大学硕士学位论文

无功补偿电容器故障机理研究

作者姓名：谢建容指导教师姓名、职称：刘刚副教授
郑风雷高工
申请学位级别：工程硕士学科专业名称：电气工程
研究方向：电力系统
论文提交日期：2011年月日论文答辩日期：年月日
学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日
答辩委员会成员：
主席：
委员：

华南理工大学
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作者签名：日期：年月日

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作者签名：日期：
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摘要

Abstract

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第一章绪论
1.1选题背景及研究意义
供电企业重要生产工作就是向用户经济可靠地提供电能，并且在电能质量的电压、谐波方面进行合理调节。因此，普遍在变电站内安装10kV并联无功补偿电容器组(以下简称电容器组)作为调节无功功率与电压的主要设备，电力电容器的组数和容量也随着电网发展而迅速增长。
10kV并联电力电容器组通常由电容器、熔断器、串联电抗器、避雷器、放电线圈及相应的继电保护装置组成。并联电容器工作特点是交流电流相角超前于电压相角90度，用于向接入处提供无功功率；现在使用的电容器绝大多数采用全膜结构，是国内外最先进的结构形式，其介质损耗因素低至0.02%以下，但其工作场强高达50~60kV/mm。电容器组的组成设备较多，设备选型、安装布置形式差别很大，如果电容器组质量不高、而且与运行环境不适应，则容易出现电容器的本体损坏、电容器组的故障率偏高。在运行过程中，电容器绝大多数不是由雷电过电压引起损坏的，而是在稳态运行情况下的某些特殊条件发生介质击穿，因此，十分有必要开展电容器运行中的各运行条件对电容器损坏的影响研究，找出研究电容器的损坏原因及相关问题，以降低电容器运行损坏率，提出相应措施提高电力电容器组的运行可靠性。
1.2国内外研究现状
由于国外生产采用的新材料和新工艺不断提高，电容器的性能也日渐改善，表现在电容器的可靠性和功率密度提高、内部工作温度提高、滤波电容的工作频率提高和使用寿命延长。国外绝大部分国家均采用分体式电容器构成电容器组，没有发展集合式的电容器组。
外国曾对配电网电容器在10年间的运行状况进行研究，通过对损坏形式、损坏物理原因进行统计分析，为提高电容器运行的可靠性，对供电企业和电容器生产厂提供有益的建议。
操作过电压影响：在电容器的过流、过电压、自动重投等方面具有智能控制，使电容器的投切更合理，使电容器投入时冲激电流较小，过电压时启动电容器保护。部分电容器组采用油开关作为电容器的投切设备，由于开关的重燃性，浪涌电流对电