1、学习情境学习情境4-4-项目项目1 1并联电容器广东水利电力职业技术学院广东水利电力职业技术学院学习目标v了解并联电容器的分类和基本结构v了解各类并联电容器的性能及接线v掌握并联电容器的补偿方式、补偿容量的计算以及提高功率因数的意义v能说出并联电容器的控制、安装、运行与维护要求2目目 录录并联电容器的基本结构并联电容器的基本结构1.1电容器安装、运行与维护电容器安装、运行与维护1.3并联电容器无功补偿并联电容器无功补偿1.23目目 录录 普通型并联补偿电容器普通型并联补偿电容器(1)10kV集合式并联电容器集合式并联电容器(2)并联电容器的接线并联电容器的接线(3)并联电容器的基本结构并联电容
2、器的基本结构1.141.1.1 普通型并联补偿电容器v（一）油浸纸介质并联电容器构成：主要由芯子、外壳和出线三部分。工艺：铝箔电容器纸卷绕成圆柱状，再压成扁平；采用薄钢板制成的金属外壳。极间介质厚度：一般为3080m。浸渍介质：矿物油、烷基苯硅油或植物油等。51.1.1 普通型并联补偿电容器61.1.1 普通型并联补偿电容器v（二）聚丙烯金属膜并联电容器(又称自愈式电容器)构成构成芯子外壳浸渍剂熔断器自放电装置端子安装架等自愈机理？71.1.1 普通型并联补偿电容器v（二）聚丙烯金属膜并联电容器(又称自愈式电容器)芯子：由聚丙烯金属化膜绕制而成。金属薄层在一定温度下易汽化，这种因击穿汽化的金属
3、层介质迅速恢复绝缘性能，使电容器能继续安全运行，实现电容器自愈。保险装置：当自愈式电容器因自愈失效，保险装置能及时切断电源，而保护整个装置。浸渍剂：电容器内部填充物（油蜡）。作用为解决芯子外表面局部放电与提高电容器自愈性能，及改善散热条件。自愈机理自愈机理81.1.1 普通型并联补偿电容器有何特点？有何特点？91.1.1 普通型并联补偿电容器具有自愈性能的介质和极板具有高工作场强、低介质损耗特点体积小、容量大单相全并接法三相形接法三相星形接法101.1.1 普通型并联补偿电容器单相全并接法、三相形接法、三相星形接法如下图所示：1-1-线路端子；线路端子；2-限涌流电抗器；限涌流电抗器；3-压力
4、开关保护；压力开关保护；4-电容器单元；电容器单元；5-放电电阻；放电电阻；6-外壳；外壳；7-接地端子接地端子11目目 录录 普通型并联补偿电容器普通型并联补偿电容器(1)10kV集合式并联电容器集合式并联电容器(2)并联电容器的接线并联电容器的接线(3)并联电容器的基本结构并联电容器的基本结构1.1121.1.2 10kV集合式并联电容器结构结构：有单相和三相两种，主要由内部单元电容器、框架、箱体和出线套管组成。内部示意图内部示意图图为一相接线，一相分为两段131.1.2 10kV集合式并联电容器结构结构：有单相和三相两种，主要由内部单元电容器、框架、箱体和出线套管组成。内部示意图内部示意
5、图每段有两支路每支路的两部分141.1.2 10kV集合式并联电容器结构结构：有单相和三相两种，主要由内部单元电容器、框架、箱体和出线套管组成。内部示意图内部示意图每支路的两部分各由60个元件并联每支路的两部分各由60个元件并联后，再串联151.1.2 10kV集合式并联电容器结构结构：有单相和三相两种，主要由内部单元电容器、框架、箱体和出线套管组成。内部示意图内部示意图因此，一相电容器是由四个支路组成，2并2串。2 2并并2 2串串161.1.2 10kV集合式并联电容器小元件加内熔丝设计方案:延长检修周期，提高运行可靠性体积小：安装、运行、维护较简便一相元件接线改为是810并4串17目目
6、录录 普通型并联补偿电容器普通型并联补偿电容器(1)10kV集合式并联电容器集合式并联电容器(2)并联电容器的接线并联电容器的接线(3)并联电容器的基本结构并联电容器的基本结构1.1181.2.3 并联电容器的接线v接线形式接线形式：有形接线和星形接线19目目 录录并联电容器的基本结构并联电容器的基本结构1.1电容器安装、运行与维护电容器安装、运行与维护1.3并联电容器无功补偿并联电容器无功补偿1.220目目 录录 提高功率因数意义及方提高功率因数意义及方法法(1)并联电容器的补偿方式并联电容器的补偿方式(2)并联电容器组的控制并联电容器组的控制(3)并联电容器的无功补偿并联电容器的无功补偿1
7、.2211.2.1 提高功率因素意义及方法v功率因素概念v提高功率因素方法v无功补偿容量计算v提高功率因素的意义v功率因素标准221.2.1 提高功率因素意义及方法v功率因素概念功率因素概念v提高功率因素方法v无功补偿容量计算v提高功率因素的意义v功率因素标准231.功率因素概念v 什么是功率因素？cosPSv功率因素与负荷的关系？在年最大负荷时的功率因数称为最在年最大负荷时的功率因数称为最大负荷时的功率因数大负荷时的功率因数某一时间段的平均功率因数称为加权平均功率因数241.2.1 提高功率因素意义及方法v功率因素概念v提高功率因素方法提高功率因素方法v无功补偿容量计算v提高功率因素的意义v
8、功率因素标准252.提高功率因素的方法v实现方式：提高自然功率因数和人工进行无功补偿262.提高功率因素的方法v实现方式：提高自然功率因数提高自然功率因数和人工进行无功补偿提高异步电动机的检修质量提高异步电动机的检修质量根据国家绿色照明工程要求，采用新型节能型照明灯具根据国家绿色照明工程要求，采用新型节能型照明灯具采用同步电动机或者异步电动机同步化采用同步电动机或者异步电动机同步化合理选择电动机型号、规格和容量，使其接近满载运行合理选择电动机型号、规格和容量，使其接近满载运行合理选择变压器容量，改善变压器运行方式，处于最合理选择变压器容量，改善变压器运行方式，处于最经济运行状态经济运行状态27
9、2.提高功率因素的方法无功补无功补偿偿方法电力电容补偿同步电动机补偿：用于大功率拖动装置同步调相机补偿：用于远距离输电受电端串联：远距离高压输电并联：用电单位基本原理：把具有容性无功功率负荷的装置并接在感性负荷的电路中，感性负荷所应吸收的无功功率从容性补偿设备输出的容性无功功率中获得。v实现方式：提高自然功率因数和人工进行无功补偿人工进行无功补偿281.2.1 提高功率因素意义及方法v功率因素概念v提高功率因素方法v无功补偿容量计算无功补偿容量计算v提高功率因素的意义v功率因素标准293.无功容量计算 在负荷需用的有功功率P30不变的条件下，并联容量为Qc的电力电容器进行无功补偿后，无功功率将
10、由Q30减小到Q30，视在功率将由S30减小到S30，功率因数将由cos提高到cos。下图表示了无功功率和视在功率变化与功率因数变化的关系。30303030tantanCcQQQPq P 可根据所选并联电容器的单个容量可根据所选并联电容器的单个容量确定电容个数。确定电容个数。30无功补偿容量算例v例4-l 某厂拟建一座10kv的降压变电所，选择装设一台主变压器。己知变电所低压侧有功计算负荷为650 kw，无功计算负荷为800 kvar。当地供电企业规定用户在电网高峰负荷时的功率因数应达到0.9，因此设计方案确定在低压侧装设并联电容器进行无功功率集中补偿，则需装设多少补偿容量?所选主变压器的容量
11、有多大?并与无补偿情况时比较。（课本例题4-1）311.2.1 提高功率因素意义及方法v功率因素概念v提高功率因素方法v无功补偿容量计算v提高功率因素的意义提高功率因素的意义v功率因素标准324.提高功率因素的意义提高设备有功出力降低功率损耗和电能损失提高设备有功出力减少电压损耗以改善电压质量减少电力设备的投资和节约运行费用331.2.1 提高功率因素意义及方法v功率因素概念v提高功率因素方法v无功补偿容量计算v提高功率因素的意义v功率因素标准功率因素标准345.功率因素标准100 kVA及以上高压供电用户：0.9大、中型电力用户：0.85农业用电：为0.80左右为什么供电企业要规定用电企业为
12、什么供电企业要规定用电企业在电网高峰负荷时的功率因数应在电网高峰负荷时的功率因数应达到功率因数标准值呢达到功率因数标准值呢?思考思考35目目 录录 提高功率因数意义及方提高功率因数意义及方法法(1)并联电容器的补偿方式并联电容器的补偿方式(2)并联电容器组的控制并联电容器组的控制(3)并联电容器的无功补偿并联电容器的无功补偿1.2361.2.2 并联电容的补偿方式补偿原则补偿原则：就地平衡无功。补偿方式补偿方式371.2.2 并联电容的补偿方式补偿方式38集中补偿方式v集中补偿集中补偿：是把电容器组集中安装在变电所的一次或二次侧母线上。该方式安装简便，运行可靠，利用率高，因此应用比较普遍。39
13、集中补偿电容器组的接线 一般采用形接线，如下图所示为接在变配电所610kV母线上的高压集中补偿的并联电容器组接线图。401.2.2 并联电容的补偿方式补偿方式41分散补偿方式v分散补偿分散补偿是将电容器组分组安装在各分配电室或各分路出线上，它可与部分负荷的变动同时投入或切除。v特点特点：这种补偿方式补偿范围更大，效果比较好，但设备投资较大，利用率不高。v适用场合适用场合：一般适合容量小数量多而分散、累计补偿容量相当大且是长期稳定运行的设备采用。421.2.2 并联电容的补偿方式补偿方式43个别补偿方式v个别补偿个别补偿是把电容器直接并接到单台用电设备的同一电气回路中，与设备同时投切。v特点特点
14、：能就地平衡无功电流，补偿范围最大，补偿效果最好，但总投资较大，电容器利用率较低。v适用场合适用场合：这种单独就地补偿特别适用于负荷平稳、经常运转而容量又大的设备，如大型高、低压感应电动机、高频电炉等。44各补偿方式安装位置及效果 如下图所示为并联电容器在企业供电系统中的装设位置和补偿效果示意。45目目 录录 提高功率因数意义及方提高功率因数意义及方法法(1)并联电容器的补偿方式并联电容器的补偿方式(2)并联电容器组的控制并联电容器组的控制(3)并联电容器的无功补偿并联电容器的无功补偿1.2461.2.3 并联电容器组的控制47目目 录录并联电容器的基本结构并联电容器的基本结构1.1电容器安装
15、、运行与维护电容器安装、运行与维护1.3并联电容器无功补偿并联电容器无功补偿1.248目目 录录 并联电容器安装要求并联电容器安装要求(1)电容器组运行标准电容器组运行标准(2)电容器组运行、维护电容器组运行、维护(3)电容器的安装、运行与维护电容器的安装、运行与维护1.3491.3.1 并联电容器安装要求v对安装环境的要求v对电容器室的要求v对安装电容器的要求501.3.1 并联电容器安装要求v对安装环境的要求对安装环境的要求v对电容器室的要求v对安装电容器的要求511.安装环境应满足产品规定的技术要求(1)海拔要满足相应的国标要求。(2)周围不含对金属和绝缘有害的腐蚀性物及尘埃。(3)周围
16、环境无易燃、易爆危险，无剧烈的冲击和震动。521.3.1 并联电容器安装要求v对安装环境的要求v对电容器室的要求对电容器室的要求v对安装电容器的要求532.对电容器室的要求(1)最好为单独建筑物，耐火等级二级，就近设置消防设施。(2)通风良好，使电容器因热损耗发热以对流和辐射方式散出。(3)屋顶应采取隔热措施，通风口应有防雨雪等物进入的措施。(4)不应有窗户，门宜设在北或东侧，能向左右外开90度以上。541.3.1 并联电容器安装要求v对安装环境的要求v对电容器室的要求v对安装电容器的要求对安装电容器的要求553对安装电容器的要求(1)其分层安装时，一般三层，层间不应加隔板。(2)其构架间水平
17、距离0.5m，电容器间距离50 mm。(3)其额定电压与低压电网额定电压相同时，外壳和支架接地。(4)在其适当位置设置温度计或贴示温蜡片，以监视运行温度。(5)应装设相间及其内部元件故障的保护装置或熔断器。563对安装电容器的要求(6)电容器应有合格的放电装置并按需要加装串联电抗器。(7)户外安装电容器应尽量安装在台架上，台架底部距地3m。(8)总油量大于300kg的高压电容器组应设专用电容器室。(9)高压电容器组和总容量30 kvar低压电容器组，装电流表。57目目 录录 并联电容器安装要求并联电容器安装要求(1)电容器组运行标准电容器组运行标准(2)电容器组运行、维护电容器组运行、维护(3
18、)电容器的安装、运行与维护电容器的安装、运行与维护1.3581.3.2 电容器组运行标准v允许过电压电容器组允许在其1.1倍额定电压下长期运行。电容器组允许在其1.1倍额定电压下长期运行。一般为-40+40，自愈式电容器为-45+50。v允许过电流v允许温升59目目 录录 并联电容器安装要求并联电容器安装要求(1)电容器组运行标准电容器组运行标准(2)电容器组运行、维护电容器组运行、维护(3)电容器的安装、运行与维护电容器的安装、运行与维护1.3601.3.3 电容器组运行、维护v新装电容器组投入运行前的检查v对运行中电容器组的检查v电容器组的投入和退出运行v并联电容器常见故障及处理简介v自愈
19、式低压并联电容器损坏原因及相应对策611.3.3 电容器组运行、维护v新装电容器组投入运行前的检查新装电容器组投入运行前的检查v对运行中电容器组的检查v电容器组的投入和退出运行v并联电容器常见故障及处理简介v自愈式低压并联电容器损坏原因及相应对策621新装电容器组投入运行前的检查(1)新装电容器组投入运行前应经过交接试验，并达到合格。(2)布置合理，各部分连接牢靠，接地符合要求。(3)接线正确，电压应与电网额定电压相符。(4)放电装置符合规程要求，并经试验合格。(5)电容器组的控制、保护和监视回路及测量设施均应完善。631新装电容器组投入运行前的检查(6)与电容器组连接的电气设备应试验合格。(
20、7)三相间容量保持平衡，误差值不应超过一相总容量的5。(8)外观检查应良好，无渗漏油现象。(9)电容器室的建筑结构和通风措施均应符合规程要求。641.3.3 电容器组运行、维护v新装电容器组投入运行前的检查v对运行中电容器组的检查对运行中电容器组的检查v电容器组的投入和退出运行v并联电容器常见故障及处理简介v自愈式低压并联电容器损坏原因及相应对策652对运行中电容器组的检查v日常巡视检查主要观察电容器外壳情况、放电指示及测量仪读数情况。检查放电回路、元件连接及外围清洁、保护装置完整等情况。出现断路器跳闸、熔体熔断等情况后，立即针对性查找原因。v定期停电检查v特殊巡视检查661.3.3 电容器组
21、运行、维护v新装电容器组投入运行前的检查v对运行中电容器组的检查v电容器组的投入和退出运行电容器组的投入和退出运行v并联电容器常见故障及处理简介v自愈式低压并联电容器损坏原因及相应对策673电容器组的投入和退出运行v正常情况下电容器组的投入和退出应根据系统无功负荷潮流和负荷功率因数以及电压情况来决定。v异常情况下立即断开电容器组开关，退出运行立即断开电容器组开关，退出运行电容器组母线电压电容器组母线电压、或电流超过了允许范围、或电流超过了允许范围电容器周围环境的温度超出允许范围电容器周围环境的温度超出允许范围电容器接点严重过热或熔化电容器接点严重过热或熔化电容器内部或放电装置有严重异常声响电容
22、器内部或放电装置有严重异常声响电容器外壳有明显的异形膨胀电容器外壳有明显的异形膨胀电容器瓷套管发生严重放电、闪络电容器瓷套管发生严重放电、闪络电容器喷油、起火或爆炸电容器喷油、起火或爆炸681.3.3 电容器组运行、维护v新装电容器组投入运行前的检查v对运行中电容器组的检查v电容器组的投入和退出运行v并联电容器常见故障及处理简介并联电容器常见故障及处理简介v自愈式低压并联电容器损坏原因及相应对策694并联电容器常见故障及处理简介701.3.3 电容器组运行、维护v新装电容器组投入运行前的检查v对运行中电容器组的检查v电容器组的投入和退出运行v并联电容器常见故障及处理简介v自愈式低压并联电容器损坏原因及相应对策自愈式低压并联电容器损坏原因及相应对策715自愈式低压并联电容器损坏的原因及相应的对策72课后思考v提高功率因数的意义和方法是什么？v并联电容器组有哪些补偿方式？各自有什么特点？73
