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电力电容器结构与试验方法演示幻灯片.ppt

1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四

2、级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电力电容器试验方法,1,1.,基本概念,1.1,电容器(

3、Capacitor,),电容器由两块平行极板(铝箔)和极板间的绝缘材料所组成:,作用:存储和释放电荷的器件(充电和放电),图,1.1,电容器的结构,2,电工符号:,C,电路符号:,电容量的基本单位:法拉(,F,),常用单位:,微法(,F,),纳法(,nF,),皮法(,PF,),1F=10,6,F=10,9,nF=10,12,PF,1 F=1000 nF,1 nF=1000 PF,3,1.2,交流电路中电容器的特性,1.2.1,电压与电流的关系,在交流电路中,电容器的电流在相位上超前于电,压,90,度,这个特性正好与电抗器相反。,图,1.3,电容器和电抗器上的电压和电流相位,4,2,电力电容器

4、在电力生产中的作用,2.1,并联电容器,(,移相电容器,),用于电力负荷无功补偿。在用户负荷中存在大量的无功功率,如感应电动机、变压器中的励磁功率、输电线路电感消耗的无功功率等。无功电流在输电线路中传输时,就会在线路、配电变压器的导线电阻中产生损耗,造成不必要的浪费。表征系统有功功率和视在功率比例的参数为功率因数,功率因数越小,说明系统中的无功分量越大。,5,2.2,串联电容器,用于输电线路无功补偿。输电线路存在一定的分布电感,线路越长电感量越大,增加了线路的阻抗和电压降。在输电线路中串联电容器后,电容上的压降与电感上的压降互相抵消,从而减小了线路电压降,加长了输电距离和输电能力,提高输电质量

5、和系统的稳定性。,6,2.3,耦合电容器,用于高频通讯。电容器对高频信号呈现较低的阻抗,所以能将混在工频电压中的通讯信号取出。,2.4,分压电容器,用于高电压测量。,2.5,均压电容器,用于改善断路器开断时各断口电压的均匀性。,2.6,滤波电容器,用于滤除电源中的高次谐波。,2.7,脉冲电容器,用于冲击电压试验中的脉冲发生装置。这种电容器在结构上要求要有比较小的电感。,7,3.,电力电容器的结构,(,1,)电容元件的连接,a.,多元件串联:,多元件串联的目的是能够承受较高的电压。例如耦合电容器的芯子是由多个元件串联组成。,图,3.1,电容器串联,8,图,3.2,耦合电容器,9,串联后的总电容量

6、为:,(3.1),如果,C,1,=C,2,=C,n,=C,D,则:,(3.2),即:串接的电容元件数越多,总的电容量越小,但,可以承受的电压越高。,10,b.,多元件并联:,多元件并联的目的是获得较大的电容量。例如,低压并联电容器内部元件全部并联。,图,3.3,电容器并联,11,12,并联后的总电容量为:,C,总,=C,1,+C,2,+C,n,(3.3),如果,C,1,=C,2,=C,n,=C,D,则:,C,总,=nC,D,(3.4),即:并联的电容元件数越多,总的电容量越大,13,4.,电容器试验项目(交接),(,1,)测量绝缘电阻;,(,2,)测量耦合电容器、断路器电容器的,tan,及电容

7、值;对电容器组,还应测量各相、各臂及总电容值;,(,3,),500kV,耦合电容器的局部放电试验(对绝缘有怀疑时);,(,4,)并联电容器交流耐压试验;,(,5,)冲击合闸试验,14,5.,电容器的试验方法,5.1,外观检查,外观检查主要是观察电容器是否存在变形、锈蚀、渗油、过热变色、鼓胀等问题。,5.2,密封性检查,用户进行密封性检查通常只能采用加热的方法,在不通电的情况下将试品加热到最高允许温度加,20,的温度,并维持一段时间(,2,小时以上),在容易产生渗油的地方用吸油材料(如白石粉、餐巾纸等)进行检查。,15,5.3,绝缘电阻测量,5.3.1,基本概念,在绝缘体上施加直流电压后,会产生

8、三种,电流,如图,6.1,所示。,图,6.1,夹层绝缘体的等值电路,16,1),电导电流,i,R,,与绝缘电阻有关;,2,)电容电流,i,C,,与电容量有关;,3,)吸收电流,i,1,,由绝缘介质的极化过程引起。,17,6.3.2,测量方法,1,)测量部位:并联电容器只测量两极对外壳的绝缘电阻;分压电容器以及均压电容器测量极间绝缘电阻;耦合电容器测量极间及低压电极对地的绝缘电阻;,2,)测量接线:兆欧表的,L,端子接被试设备的高压端,,E,端子接设备的低压端或地,当需要屏蔽其它非被试设备时,兆欧表的屏蔽端,G,与其它非被试设备连接;,18,3,)测量步骤:,a,测量前应将电容器两极对地短接充分

9、放电,5,分钟以上;,b,兆欧表建立电压后分别短接,L,、,E,端子和分开,L,、,E,端子,兆欧表应显示零或无穷大;,c,测量吸收比时记录,15,秒和,60,秒时的绝缘电阻;测量极化指数时记录,1,分钟和,10,分钟的绝缘电阻值;,d,测量后应将电容器两极对地短接放电,5,分钟以上。,19,6.4,电容量测量,(,1,)电压电流法,试验原理见图,6.2,。,图,6.2,电压电流法测量电容量,20,电容量的计算:,(6.1),式中:,I,:电流,,A,U,:电压,,V,:,=2f,,,电源频率为,50Hz,时,,=314,21,目前市场上有成套的电容、电感测量装置,其原理基于电压电流法,有些仪

10、器为了避开,50Hz,的电源干扰,采用低于或高于,50Hz,的电源进行测量,仪器采用开口,CT,测量电流,因此在测量时不用打开电容器的连接线,仪器自动根据电压和电流值计算电容值或电感值。,22,6.5,交流耐压试验,6.5.1,概述,(,1,)交接时只对并联电容器进行。试验电压加在电极引线与外壳之间,主要检查外包油纸绝缘、油面下降、瓷套污染等缺陷。,(,2,)对耦合电容器必要时进行交流耐压试验。(按出厂试验值的,75%,考虑),(,3,)为了减小试验设备容量,通常可采用串联谐振法进行。,23,6.5.2,常规试验方法,图,6.9,常规交流耐压试验接线,24,注意事项:,1,)电压表的高压端子必

11、须直接接在被试品的高压端子上;,2,)升压速度在试验电压的,75%,以下时不规定升压速度,但从,75%,试验电压升到,100%,试验电压则要求升压速度为每秒,2%,,即在,12.5,秒左右升到,100%,试验电压值,避免在接近规定试验电压附近停留太久的时间。,3,)试验前后要做好高压试验的安全措施。,25,6.6.3,串联谐振交流耐压试验,图,6.10,串联谐振法交流耐压试验接线,26,串联谐振的特点:,I,L,=I,C,=I (6.24),X,L,=X,C,(6.25),U,L,=,U,C,(6.26),(6.27),回路阻抗:,(6.28),回路,Q,值:,(6.29),27,6.6.4,

12、谐振耐压的调谐方式,电路处于谐振状态时:,f,:频率,Hz L:,电感量,H C:,电容量,F,如果频率落在,30Hz,300Hz,范围内,电感,L,或电容,C,就不用再调整,如果频率超过,300Hz,,应增加电感量或电容量;如果频率低于,30Hz,,应减小电感量或电容量。要求工频耐压时,频率,4565Hz,。,28,当频率为,50Hz,、电容的单位为,F,、电感的单位为,H,时,可按下式估算电感或电容:,29,7,电容器试验中常见异常问题及原因,7.1,绝缘电阻下降,(,1,)受潮;,(,2,)外部污染;,(,3,)介质材料变质。,7.2,电容量减小,(,1,)渗油或漏油;(因为油的介电系数比空气大),(,2,)电容层断开或某些元件开路。,7.3,电容量增加,(,1,)串联元件中局部元件击穿;,(,2,)受潮进水(水的介电系数很大,,r=81,)。,30,

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