一、电力电容器分类
功率电容器根据用途可分为8种类型:
① 并联电容器。最初被称为相移电容器。主要用于补偿电力系统电感负载的无功功率,提高功率因数,改善电压质量,降低线路损耗。
② 串联电容器。它串联在工频高压输配电线路中,以补偿线路的分布电感,提高系统的静态和动态稳定性,提高线路的电压质量,延长输电距离,增加输电容量。
③ 耦合电容器。主要用于高压电力线的高频通信、测量、控制、保护,以及作为提取电能设备中的部件。
④ 断路器电容器。以前称为电压均衡电容器。超高压断路器断口并联具有均衡电压的作用,使断口之间的电压在分断过程中是均匀的,可以改善断路器的灭弧特性,提高分断能力。
⑤ 电热电容器。它用于频率为40至24000Hz的电加热设备系统,以提高功率因数并改善回路的电压或频率特性。
⑥ 脉冲电容器。主要用于储能,用作脉冲电压发生器、脉冲电流发生器、断路器试验振荡电路等基本储能元件。
⑦ 直流和滤波电容器。用于高压直流设备和高压整流滤波设备。
⑧ 标准电容器。用于工频高压测量介质损耗电路,作为标准电容器,或作为测量高压的电容分压器。
电力电容器
在电力系统中,分为高压电力(6KV以上)和低压电力电容器(400V)
低压电力电容器根据其财产分为油浸纸电力电容器和自愈式电力电容器。按功能分为普通电力电容器和智能电力电容器。
自愈式并联电容器
以美国Swell产品为例介绍智能电力电容器。
智能电力电容器集成了现代测控、电力电子、网络通信、自动化控制和电力电容器等先进技术。它改变了传统无功补偿装置的落后控制器技术和落后机械接触器或机电集成开关作为开关电容器的开关技术。它还改变了传统无功补偿装置的笨重结构,使新一代低压无功补偿设备具有更好的补偿效果、更小的尺寸、更低的功耗、更低的价格、更灵活的使用和更多的维护。方便、使用寿命长的特点满足了现代电网对无功补偿的更高要求。
二、应用领域
主要应用领域包括:
■ 工厂配电系统
■ 住宅区配电系统
■ 市政商业建筑
■ 交通隧道配电系统
■ 换盒、整柜、户外配电箱
三、损坏原因
近年来,越来越多的电力电容器投入运行,但由于管理不善等技术原因,电力电容器经常发生损坏和爆炸。原因如下:
电容器内部部件故障:主要由不良的制造工艺引起。
电容器对外壳的绝缘损坏:电容器的高压侧引线由薄铜制成。如果制造工艺不好,边缘不均匀,有毛刺或严重弯曲,尖端容易产生电晕。科罗纳会使油分解,使油箱外壳膨胀,并使油位下降,导致故障。此外,当盖子密封时,如果拐角处的焊接时间过长,内部绝缘将被烧毁,并产生油气,这将大大降低电压,并对电容器造成损坏。
密封不良和漏油:由于装配套管密封不良,湿气进入内部,降低了绝缘电阻;或者由于漏油导致油位下降,导致极对壳放电或部件故障。
膨胀和内部离解:由于内部电晕、击穿放电和内部离解,电容器会在过电压的作用下将元件的初始离解电压降低到工作电场强度以下,从而引起物理、化学和电气效应。加速绝缘的老化和分解,产生气体,形成恶性循环,增加箱体外壳的压力,导致箱体外壁膨胀并引发爆炸。
充电合闸引起电容器爆炸:任何额定电压的电容器组都禁止带电合闸。每次电容器组重新闭合时,当开关断开时,电容器必须放电3分钟。否则,它可能会因电容器在闭合时的剩余电荷而爆炸。因此,通常规定容量超过160千伏的电容器组在没有电压时应配备自动放电装置,并规定电容器组的开关不得配备自动闭合装置。
此外,电容器可能因温度过高、通风不良、工作电压过高、谐波分量过高或工作过电压而损坏和爆炸。
四、注意事项
1安装电容器时,每个电容器的接线最好用单独的软线连接到总线。请勿使用硬母线连接,以防止装配应力损坏电容器外壳、破坏密封并导致漏油。
2电容器电路中的任何接触不良都可能导致高频振荡电弧,这将增加电容器的工作电场强度并产生热量。因此,在安装过程中有必要保持电路和接地部件之间的良好接触。
3当较低电压等级的电容器串联并在较高电压等级的网络中运行时,应采取安装等效于工作电压等级的绝缘体等措施,以确保每个机组的外壳与地面之间的可靠绝缘。
4电容器连接成星形后,用于更高的额定电压,中性点不接地。电容器的外壳应与地面绝缘。
5在安装电容器之前,应分配一次电容以平衡相位,且偏差不应超过总容量的5%。安装继电保护装置时,还应满足运行中平衡电流误差不超过继电保护工作电流的要求。
6应完成单个补偿电容器的接线:对于直接启动或通过变阻器启动的感应电机,功率因数增加电容器可以直接连接到电机的出口端子,并且两者之间不应安装开关设备或保险丝;对于使用星三角起动器启动的感应电动机,最好使用三个单相电容器,每个电容器直接并联连接到每个相绕组的两个端子,以便电容器的连接始终与绕组的连接一致。
7对于分组补偿低压电容器,应连接到低压分组母线电源开关的外部,以防止分组母线开关断开时自励。
8用于集中补偿的低压电容器组应专门配备开关,并安装在主线开关的外侧,而不是低压母线上。
五、电力电容器生产企业
近年来机电行业发展的大趋势是向大型集团化发展,合并相关专业,组建跨国公司。动力集装箱行业也不例外。主要制造商的规模及其主要产品介绍如下:
1个ABB
ABB在瑞典、英国、澳大利亚、西班牙、比利时、加拿大、印度和泰国等11个国家拥有电容器生产厂,以瑞典的电力电容器厂为核心。每个工厂的年总产量都在2000万千瓦以上。2000年12月,与西安电力电容器厂成立合资企业,组建西安ABB电力电容器有限公司有限公司,公司年生产能力350万千瓦。其主要产品包括1~25kV、100~1000kvar并联电容器;1~500kV、0.6~3000MVA并联装置组;3~300kV、1~300MVA滤波机组、SVC、直流输电串联补偿装置、滤波电容器和机组装置等。
2库珀,美国
1985年5月,最初的Megaraw爱迪生公司与库珀合并,年产量约为1900万千瓦。根据美国标准,电容器介质中的设计场强有低有高,最高可达70/80kV/Mm,通常没有内部保险丝。该产品的特点是:体积小、重量轻、特性好。主要产品包括高低压并联电容器及成套器件、成套器件等。
3日清商事株式会社
其电容器产量占日本总产量的95%,约为800万千瓦。京都总部主要生产大容量箱式并联电容器。1988年,在泰国成立了分公司,在我国台湾省成立了分工厂。20世纪90年代末,无锡电力电容器厂成立了一家合资公司,主要生产具有良好经济效益的电容式电压互感器。近年来,它还与无锡工厂全面成立了合资公司,生产并联电容器和成套设备。
4芬兰诺基亚电容器公司
成立于1957年,1967年并入诺基亚,1990年成立诺基亚电容器公司,1994年成为SEHNIDER集团成员,自2000年以来一直是全球独立供应商。总部位于芬兰坦佩雷,85%的产品出口,营销网络覆盖50多个国家。采用欧洲标准。主要产品包括:高低压并联电容器及成套装置、开关电容器组(TSC)、自动开关非调谐滤波器组、并联电抗器、静态补偿装置(SVC)、串联补偿装置(SC/ASC)非源滤波装置等。。。
5美国通用电气公司
美国通用电气主要生产高压并联电容器和大容量电热电容器,以及滤波器、脉冲、直流电容器和成套产品。按照美国标准,年产量约为1200万Kvar。
6法国阿尔斯通三安工厂
根据欧洲标准,并联电容器配备了放电电阻器,而单台150kvar以上的并联电容器则配备了内部保险丝。年产量约为350万Kvar。