第五章电力电容器和电抗器优秀课件.ppt

第五章电力电容器和电抗器第1页，本讲稿共56页5.1 电力电容器第2页，本讲稿共56页5.1 5.1 电力电容器电力电容器一、电力电容器的种类和作用一、电力电容器的种类和作用 任意两块金属导体，中间用绝缘介质隔开，就可以构成一个电容器。电容器电任意两块金属导体，中间用绝缘介质隔开，就可以构成一个电容器。电容器电容的大小，由其几何尺寸和两极板间绝缘介质的特性来决定。当电容器在交流电容的大小，由其几何尺寸和两极板间绝缘介质的特性来决定。当电容器在交流电压下使用时，常以其无功功率表示电容器的容量，单位为乏或千乏。压下使用时，常以其无功功率表示电容器的容量，单位为乏或千乏。并联电容器：并联电容器：又称为移相电容器。主要用来补偿电力系统感性负载的无功功率，以又称为移相电容器。主要用来补偿电力系统感性负载的无功功率，以提高系统的功率因数，改善电能质量，降低线路损耗；还可以直接与异步电机的提高系统的功率因数，改善电能质量，降低线路损耗；还可以直接与异步电机的定子绕组并联，构成自激运行的异步发电装置。定子绕组并联，构成自激运行的异步发电装置。串联电容器：串联电容器：又叫做纵向补偿电容器，又叫做纵向补偿电容器，串联于工频高压输、配电线路中，串联于工频高压输、配电线路中，主要用来补偿线主要用来补偿线路的感抗，提高线路末端电压水平，提高系统的动、静态稳定性，改善线路的电压质路的感抗，提高线路末端电压水平，提高系统的动、静态稳定性，改善线路的电压质量，增长输电距离和增大电力输送能力。量，增长输电距离和增大电力输送能力。耦合电容器：耦合电容器：主要用于高压及超高压输电线路的载波通信系统，同时也可作为测量、控制、主要用于高压及超高压输电线路的载波通信系统，同时也可作为测量、控制、保护装置中的部件。保护装置中的部件。均压电容器：均压电容器：又叫断路器电容器，一般并联于断路器的断口上，使各断口间的电压在开断时又叫断路器电容器，一般并联于断路器的断口上，使各断口间的电压在开断时分布均匀。分布均匀。脉冲电容器：脉冲电容器：主要起贮能作用，用作冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器主要起贮能作用，用作冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等基本贮能元件。试验用振荡回路等基本贮能元件。第3页，本讲稿共56页二、电力电容器电力电容器的基本结构基本结构：电容元件、浸渍剂、紧固件、引线、外壳和套管。基本结构：电容元件、浸渍剂、紧固件、引线、外壳和套管。高压并联电容器外观图第4页，本讲稿共56页（1 1）电容元件）电容元件 用一定厚度和层数的固体介质用一定厚度和层数的固体介质与铝箔电极卷制而成。若干个电容与铝箔电极卷制而成。若干个电容元件并联和串联起来，组成电容器元件并联和串联起来，组成电容器芯子。电容元件用铝箔作电极，用芯子。电容元件用铝箔作电极，用复合绝缘薄膜绝缘。电容器内部绝复合绝缘薄膜绝缘。电容器内部绝缘油作浸渍介质。在电压为缘油作浸渍介质。在电压为10kV10kV及及以下的高压电容器内，每个电容元件上以下的高压电容器内，每个电容元件上都串有一熔丝，作为电容器的内部短路都串有一熔丝，作为电容器的内部短路保护。当某个元件击穿时，其他完好元保护。当某个元件击穿时，其他完好元件即对其放电，使熔丝在毫秒级的时间件即对其放电，使熔丝在毫秒级的时间内迅速熔断，切除故障元件，从而使电内迅速熔断，切除故障元件，从而使电容器能继续正常工作。容器能继续正常工作。高压并联电容器内部电气连接示意图R放电电阻；F熔丝；C元件电容第5页，本讲稿共56页（2 2）浸渍剂）浸渍剂 电容器芯子一般放于浸渍剂中，以提高电容元件的介质电容器芯子一般放于浸渍剂中，以提高电容元件的介质耐压强度，改善局部放电特性和散热条件。浸渍剂一般有矿耐压强度，改善局部放电特性和散热条件。浸渍剂一般有矿物油、氯化联苯、物油、氯化联苯、SF6SF6气体等。气体等。（3 3）外壳、套管）外壳、套管外壳一般采用薄钢板焊接而成，表面涂阻燃漆，壳盖上焊有外壳一般采用薄钢板焊接而成，表面涂阻燃漆，壳盖上焊有出线套管，箱壁侧面焊有吊攀、接地螺栓等。大容量集合式电容出线套管，箱壁侧面焊有吊攀、接地螺栓等。大容量集合式电容器的箱盖上还装有油枕或金属膨胀器及压力释放阀，箱壁侧面装器的箱盖上还装有油枕或金属膨胀器及压力释放阀，箱壁侧面装有片状散热器、压力式温控装置等。接线端子从出线瓷套管中引有片状散热器、压力式温控装置等。接线端子从出线瓷套管中引出。出。第6页，本讲稿共56页 目前在我国低压系统中采用自愈式电容器。目前在我国低压系统中采用自愈式电容器。特点：特点：特点：特点：具有优良的自愈性能、介质损耗具有优良的自愈性能、介质损耗小、温升低、寿命长、体积小、重量轻。小、温升低、寿命长、体积小、重量轻。结构：结构：结构：结构：采用聚丙烯薄膜作为固体介质，表面采用聚丙烯薄膜作为固体介质，表面蒸镀了一层很薄的金属作为导电电极。当作为介蒸镀了一层很薄的金属作为导电电极。当作为介质的聚丙烯薄膜被击穿时，击穿电流将穿过击穿质的聚丙烯薄膜被击穿时，击穿电流将穿过击穿点。由于导电的金属化镀层电流密度急剧增大，点。由于导电的金属化镀层电流密度急剧增大，并使金属镀层产生高热，使击穿点周围的金属导并使金属镀层产生高热，使击穿点周围的金属导体迅速蒸发逸散，形成金属镀层空白区，击穿点体迅速蒸发逸散，形成金属镀层空白区，击穿点自动恢复绝缘。自动恢复绝缘。低压自愈式电容器结构1心轴；2喷合金层；3金属化层；4薄膜第7页，本讲稿共56页三、电力电容器的型号三、电力电容器的型号l电容器的型号由字母和数字两部分组成：电容器的型号由字母和数字两部分组成：12-3-4-561：字母部分。：字母部分。第一位字母是系列代号，表示电容器的用途特征：第一位字母是系列代号，表示电容器的用途特征：A交流滤波电容器；交流滤波电容器；B并联并联电容器；电容器；C串联电容器；串联电容器；D直流滤波电容器；直流滤波电容器；E交流电动机电容器；交流电动机电容器；F防护电容防护电容器；器；J断路器电容器；断路器电容器；M脉冲电容器；脉冲电容器；O耦合电容器；耦合电容器；R电热电容器；电热电容器；X谐谐振电容器；振电容器；Y标准电容器（移相，旧型号）；标准电容器（移相，旧型号）；Z直流电容器。直流电容器。第二位字母是介质代号，表示液体介质材料种类：第二位字母是介质代号，表示液体介质材料种类：Y矿物油浸纸介质；矿物油浸纸介质；W烷基苯烷基苯浸纸介质；浸纸介质；G硅油浸纸介质；硅油浸纸介质；T偏苯浸纸介质；偏苯浸纸介质；F二芳基乙烷浸介质；二芳基乙烷浸介质；B异异丙基联苯浸介质；丙基联苯浸介质；Z植物油浸渍介质；植物油浸渍介质；C篦麻油浸渍介质。篦麻油浸渍介质。第三位字母也是介质代号，表示固体介质材料种类：第三位字母也是介质代号，表示固体介质材料种类：F纸、薄膜复合介质；纸、薄膜复合介质；M全聚丙烯薄膜；无标记全电容器纸。全聚丙烯薄膜；无标记全电容器纸。第四位字母表示极板特性：第四位字母表示极板特性：J金属化极板。金属化极板。2：额定电压（：额定电压（kV）；）；3：额定容量（：额定容量（kvar）；）；4：相数，：相数，1单相，单相，3三相；三相；5：使用场所，：使用场所，W户外式，不标记户内式；户外式，不标记户内式；6：尾注号，表示补充特性：尾注号，表示补充特性：B可调式；可调式；G高原地区用；高原地区用；TH湿热地区用；湿热地区用；H污秽地区用；污秽地区用；R内有熔丝。内有熔丝。第8页，本讲稿共56页三、电力电容器的型号三、电力电容器的型号l例如：例如：（1 1）BFM 12BFM 122002001W1W，B B表示表示并联电容器；并联电容器；F F表示浸渍剂为二表示浸渍剂为二芳基乙烷；芳基乙烷；M M表示全膜介质；表示全膜介质；1212表示额定电压（表示额定电压（kVkV）；）；200200表示表示额定容量（额定容量（kvarkvar）；）；1 1表示相数表示相数（单相）；（单相）；W W尾注号（户外使用）。尾注号（户外使用）。l（2 2）BCMJ 0.4BCMJ 0.415153 3，B B表示并表示并联电容器；联电容器；C C表示浸渍剂为篦麻表示浸渍剂为篦麻油；油；M M表示全膜介质；表示全膜介质；J J表示金表示金属化产品；属化产品；0.40.4表示额定电压表示额定电压（kVkV）；）；1515表示额定容量（表示额定容量（kvarkvar）；）；3 3表示三相。表示三相。BCMJ-1.14-3-3自愈式低压并联电容器（三相）外观图BFM系列高压电力电容器电力电容器外观图第9页，本讲稿共56页电容器的接线方式电容器的接线方式l接线方式分为三角形接线和星形接线接线方式分为三角形接线和星形接线三角形接线：三角形接线：当电容器额定电压按电网的线当电容器额定电压按电网的线电压选择时，应采用三角形接线。电压选择时，应采用三角形接线。星形接线：星形接线：当电容器额定电压低于电网的线当电容器额定电压低于电网的线电压时，应采用星形接线。电压时，应采用星形接线。第10页，本讲稿共56页相同的电容器，接成三角形接线，因电容器上所加相同的电容器，接成三角形接线，因电容器上所加电压为线电压，所补偿的无功容量则是星形接线的电压为线电压，所补偿的无功容量则是星形接线的三倍。若是补偿容量相同，采用三角形接线比星形三倍。若是补偿容量相同，采用三角形接线比星形接线可节约电容值三分二，因此在实际工作中，电接线可节约电容值三分二，因此在实际工作中，电容器组多接成三角形接线。容器组多接成三角形接线。若某一电容器内部击穿，当电容器采用三角形接线时，若某一电容器内部击穿，当电容器采用三角形接线时，就形成了相间短路故障，有可能引起电容器膨胀、爆就形成了相间短路故障，有可能引起电容器膨胀、爆炸、使事故扩大；当采用星形接线当某一电容器击穿炸、使事故扩大；当采用星形接线当某一电容器击穿时，不形成相间短路故障。时，不形成相间短路故障。电容器的接线方式第11页，本讲稿共56页四、电力电容器的无功补偿四、电力电容器的无功补偿l1.1.补偿容量的配置原则补偿容量的配置原则l 全面规划、合理布局、分级补偿、就地全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡。平衡。无功补偿的原理无功补偿的原理 在交流电路中，由电源供给负载的电功在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。功率。有功功率有功功率是保持用电设备正常运行所需是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。能量（机械能、光能、热能）的电功率。第12页，本讲稿共56页无功补偿的原理无功补偿的原理 无功功率无功功率比较抽象，它用于电路内电场与磁场的交换，比较抽象，它用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。无功功率决不气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。第13页，本讲稿共56页无功补偿的原理无功补偿的原理 在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，这些用电设备就不能维就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。备的正常运行。但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。无功补偿的基本原理无功补偿的基本原理是：把具有是：把具有容性功率负荷的装置容性功率负荷的装置与感性功率负与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。不过在确定无功补偿容量时应注意在轻负荷时要避免过补偿，倒不过在确定无功补偿容量时应注意在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功功率会造成功率损耗增加；另外功率因数越高，补偿容量减少送无功功率会造成功率损耗增加；另外功率因数越高，补偿容量减少损耗的作用将变小，通常情况下，将功率因数提高到损耗的作用将变小，通常情况下，将功率因数提高到0.950.95就是合理补就是合理补偿偿 第14页，本讲稿共56页四、电力电容器的无功补偿四、电力电容器的无功补偿2 2补偿方式补偿方式（1 1）集中补偿集中补偿:把电容器组集中安装在变电所的一次或二次侧母线把电容器组集中安装在变电所的一次或二次侧母线上，并装设自动控制设备，使之能随负荷的变化而自动投切。上，并装设自动控制设备，使之能随负荷的变化而自动投切。电容器集中补偿接线图第15页，本讲稿共56页 电容器接在变压器一次侧时，可使线路损耗降低，一次母线电压升电容器接在变压器一次侧时，可使线路损耗降低，一次母线电压升高，但对变压器及其二次侧没有补偿作用，而且安装费用高；电容器安高，但对变压器及其二次侧没有补偿作用，而且安装费用高；电容器安装在变压器二次侧时，能使变压器增加出力，并使二次侧电压升高，补装在变压器二次侧时，能使变压器增加出力，并使二次侧电压升高，补偿范围扩大，安装、运行、维护费用低。偿范围扩大，安装、运行、维护费用低。优点：电容器的利用率较高，管理方便，能够减少电源线路和优点：电容器的利用率较高，管理方便，能够减少电源线路和变电所主变压器的无功负荷。变电所主变压器的无功负荷。缺点：不能减少低压网络和高压配出线的无功负荷，需另外建缺点：不能减少低压网络和高压配出线的无功负荷，需另外建设专门房间。设专门房间。工矿企业目前多采用集中补偿方式。工矿企业目前多采用集中补偿方式。四、电力电容器的无功补偿四、电力电容器的无功补偿第16页，本讲稿共56页 （2 2）分组补偿）分组补偿:将全部电容器分别安装于功率因数较低的各配电用户将全部电容器分别安装于功率因数较低的各配电用户的高压侧母线上，可与部分负荷的变动同时投入或切除。的高压侧母线上，可与部分负荷的变动同时投入或切除。采用分组补偿时，补偿的无功不再通过主干线以上线路输送，从而降采用分组补偿时，补偿的无功不再通过主干线以上线路输送，从而降低配电变压器和主干线路上的无功损耗，因此分组补偿比集中补偿降损低配电变压器和主干线路上的无功损耗，因此分组补偿比集中补偿降损节电效益显著。这种补偿方式补偿范围更大，效果比较好，但设备投资节电效益显著。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，一般适用于补偿容量小、用电设备多而分散和部分较大，利用率不高，一般适用于补偿容量小、用电设备多而分散和部分补偿容量相当大的场所。补偿容量相当大的场所。优点：电容器的利用率比单独就地补偿方式高，能减少高压电源线路和优点：电容器的利用率比单独就地补偿方式高，能减少高压电源线路和变压器中的无功负荷。变压器中的无功负荷。缺点：不能减少干线和分支线的无功负荷，操作不够方便，初期投缺点：不能减少干线和分支线的无功负荷，操作不够方便，初期投资较大。资较大。四、电力电容器的无功补偿四、电力电容器的无功补偿第17页，本讲稿共56页四、电力电容器的无功补偿四、电力电容器的无功补偿l（3 3）个别补偿）个别补偿:即对个别功率因数特别不即对个别功率因数特别不好的大容量电气设备及所需无功补偿容量好的大容量电气设备及所需无功补偿容量较大的负荷，或由较长线路供电的电气设较大的负荷，或由较长线路供电的电气设备进行单独补偿。把电容器直接装设在用备进行单独补偿。把电容器直接装设在用电设备的同一电气回路中，与用电设备同电设备的同一电气回路中，与用电设备同时投切。图中的电动机同时又是电容器的时投切。图中的电动机同时又是电容器的放电装置。放电装置。l用电设备消耗的无功能就地补偿，能就用电设备消耗的无功能就地补偿，能就地平衡无功电流，但电容器利用率低。地平衡无功电流，但电容器利用率低。一般适用于容量较大的高、低压电动机一般适用于容量较大的高、低压电动机等用电设备的补偿等用电设备的补偿 优点：补偿效果最好。优点：补偿效果最好。缺点：电容器将随着用电设备一同工缺点：电容器将随着用电设备一同工作和停止，所以利用率较低、投资大、作和停止，所以利用率较低、投资大、管理不方便。管理不方便。电容器个别补偿接线图第18页，本讲稿共56页补偿容量选择原理补偿容量选择原理l实际做功的有功电流为：实际做功的有功电流为：I IR R；l补偿前感性电流为：补偿前感性电流为：I IL0L0；l线路总电流为：线路总电流为：I I0 0；l并联电容器后，容性电流为并联电容器后，容性电流为:Ic:Ic；l补偿后线路感性电流减为：补偿后线路感性电流减为：I IL L ；l补偿后线路总电流为：补偿后线路总电流为：I I；l如要将功率因数从如要将功率因数从coscos1 1提高到提高到 coscos2 2 ，需要的电容电流为：需要的电容电流为：Ic=IIc=IL0 L0-I IL L=I=IR R (tg(tg1 1-tgtg2 2)即即:Q=P:Q=P(tg(tg1 1-tgtg2 2)第19页，本讲稿共56页用于配电网中的补偿用于配电网中的补偿第20页，本讲稿共56页五、电力电容器的使用知识五、电力电容器的使用知识l1.1.检查和维护检查和维护l （1 1）新装：交接试验、布置、接线、电压符合；控制、保护和）新装：交接试验、布置、接线、电压符合；控制、保护和监视回路均应完善，温度计齐全，并试验合格，整定值正确；与监视回路均应完善，温度计齐全，并试验合格，整定值正确；与电容器组连接的电缆、断路器、熔断器等试验合格；三相平衡，电容器组连接的电缆、断路器、熔断器等试验合格；三相平衡，误差值不超过一相总容量的误差值不超过一相总容量的5%5%；外观良好，无渗漏油。；外观良好，无渗漏油。l（2 2）运行电容器：电容器外壳有无膨胀、漏油痕迹；有无异）运行电容器：电容器外壳有无膨胀、漏油痕迹；有无异常声响和火花；熔断器是否正常；放电指示灯是否熄灭；记录常声响和火花；熔断器是否正常；放电指示灯是否熄灭；记录有关电压表、电流表、温度表的读数。如箱壳明显膨胀、外壳有关电压表、电流表、温度表的读数。如箱壳明显膨胀、外壳渗油严重必须更换。渗油严重必须更换。l （3 3）必要时可以短时停电并检查：螺丝松紧和接触；放电回路）必要时可以短时停电并检查：螺丝松紧和接触；放电回路是否完好；风道有无积尘；外壳的保护接地线是否完好；继电保是否完好；风道有无积尘；外壳的保护接地线是否完好；继电保护、熔断器等保护装置是否完整可靠，断路器、馈电线等是否良护、熔断器等保护装置是否完整可靠，断路器、馈电线等是否良好。好。第21页，本讲稿共56页六、电容器的安全运行六、电容器的安全运行l电容器应在额定电压下运行。如暂时不可能，可允许在电容器应在额定电压下运行。如暂时不可能，可允许在超过额定电压超过额定电压5 5的范围内运行；当超过额定电压的范围内运行；当超过额定电压1.11.1倍时，倍时，只允许短期运行。但长时间出现过电压情况时，应设法只允许短期运行。但长时间出现过电压情况时，应设法消除。消除。l电容器应维持在三相平衡的额定电流下进行工作。如暂不可能，电容器应维持在三相平衡的额定电流下进行工作。如暂不可能，不允许在超过不允许在超过1.31.3倍额定电流下长期工作，以确保电容器的使倍额定电流下长期工作，以确保电容器的使用寿命。用寿命。l装置电容器组地点的环境温度不得超过装置电容器组地点的环境温度不得超过+40+40，24h24h内平均温度内平均温度不得超过不得超过+30+30，一年内平均温度不得超过，一年内平均温度不得超过+20+20。电容器外壳。电容器外壳温度不宜温度不宜6060。超过如发现超过上述要求时，应采用人工。超过如发现超过上述要求时，应采用人工冷却，必要时将电容器组与网路断开。冷却，必要时将电容器组与网路断开。第22页，本讲稿共56页电容器的投入和退出电容器的投入和退出l当功率因数低于当功率因数低于0.90.9、电压偏低时应投入；、电压偏低时应投入；l当功率因数趋近于当功率因数趋近于1 1且有超前趋势、电压偏高时应且有超前趋势、电压偏高时应退出。退出。l发生下列故障之一时，应紧急退出：发生下列故障之一时，应紧急退出：连接点严重过热甚至熔化；连接点严重过热甚至熔化；瓷套管闪络放电；瓷套管闪络放电；外壳膨胀变形；外壳膨胀变形；电容器组或放电装置声音异常；电容器组或放电装置声音异常；电容器冒烟、起火或爆炸。电容器冒烟、起火或爆炸。第23页，本讲稿共56页电容器的投入和退出电容器的投入和退出l注意事项：注意事项：(1)(1)电力电容器组在接通前应用兆欧表检查放电力电容器组在接通前应用兆欧表检查放电网络。电网络。l(2)(2)接通和断开电容器组时，必须考虑以下几点：接通和断开电容器组时，必须考虑以下几点：l当汇流排当汇流排(母线母线)上的电压超过上的电压超过1.11.1倍额定电压最大倍额定电压最大允许值时，禁止将电容器组接入电网。允许值时，禁止将电容器组接入电网。l在电容器组自电网断开后在电容器组自电网断开后1min1min内不得重新接入，但内不得重新接入，但自动重复接入情况除外。自动重复接入情况除外。l在接通和断开电容器组时，要选用不能产生危险过电压在接通和断开电容器组时，要选用不能产生危险过电压的断路器，并且断路器的额定电流不应低于的断路器，并且断路器的额定电流不应低于1.31.3倍电容器倍电容器组的额定电流组的额定电流。第24页，本讲稿共56页电容器的操作电容器的操作l(1)(1)在正常情况下，全所停电操作时，应先断开电在正常情况下，全所停电操作时，应先断开电容器组断路器后，再拉开各路出线断路器。恢复送容器组断路器后，再拉开各路出线断路器。恢复送电时应与此顺序相反。电时应与此顺序相反。l(2)(2)事故情况下，全所无电后，必须将电容器组的断路事故情况下，全所无电后，必须将电容器组的断路器断开。器断开。l(3)(3)电容器组断路器跳闸后不准强送电。保护熔丝熔电容器组断路器跳闸后不准强送电。保护熔丝熔断后，未经查明原因之前，不准更换熔丝送电。断后，未经查明原因之前，不准更换熔丝送电。l(4)(4)电容器组禁止带电荷合闸。电容器组再次合闸时，必电容器组禁止带电荷合闸。电容器组再次合闸时，必须在断路器断开须在断路器断开3min3min之后才可进行。之后才可进行。第25页，本讲稿共56页5.2 5.2 电抗器电抗器最通俗的讲，能在电路中起到阻抗的作用的东西，我们叫它电最通俗的讲，能在电路中起到阻抗的作用的东西，我们叫它电抗器。电抗器是依靠线圈的感抗作用来限制短路电流的数值的。抗器。电抗器是依靠线圈的感抗作用来限制短路电流的数值的。电抗器也叫做电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间电抗器也叫做电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围内产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然范围内产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然而通电的长直导体的电感比较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗而通电的长直导体的电感比较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称为空心电抗器。有时为了让这只螺线管具器是导线绕成螺线管形式，称为空心电抗器。有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称为铁心电抗器。有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称为铁心电抗器。电抗分为电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器（电感器）和容抗器（电容感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器（电感器）和容抗器（电容器）统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称谓电抗器）统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称谓电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。第26页，本讲稿共56页 电气回路的主要组成部分有电阻、电容和电感电气回路的主要组成部分有电阻、电容和电感.电感具有抑制电流变化的作用电感具有抑制电流变化的作用,并能使交流电移相并能使交流电移相.把具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗把具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗器。器。电力系统中所采取的电抗器电力系统中所采取的电抗器,常见的有串联电抗常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流，也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制流，也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。电网中的高次谐波。第27页，本讲稿共56页一、电抗器的分类和作用一、电抗器的分类和作用按相数分：单相和三相电抗器按相数分：单相和三相电抗器按冷却装置种类分：干式和油浸电抗器按冷却装置种类分：干式和油浸电抗器按结构特征分：空心式电抗器、铁心式电抗器按结构特征分：空心式电抗器、铁心式电抗器 按安装地点分：户内型和户外型电抗器按安装地点分：户内型和户外型电抗器 按用途分：按用途分：1)1)并联电抗器并联电抗器:一般接在超高压输电线的末端和地一般接在超高压输电线的末端和地之间，起无功补偿作用。之间，起无功补偿作用。2 2）限流电抗器）限流电抗器:串联于电力电路中，以限制短路串联于电力电路中，以限制短路电流的数值电流的数值电抗器常用的符号电抗器常用的符号第28页，本讲稿共56页电抗器在电力系统中的作用有那些电抗器在电力系统中的作用有那些?电力系统中所采取的电抗器电力系统中所采取的电抗器,常见的有串联电抗器和并联电抗器。常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。限制电网中的高次谐波。并联电抗器用来吸收电网中的容性无功并联电抗器用来吸收电网中的容性无功,如如500kV500kV电网中的高压电抗器电网中的高压电抗器,500kV,500kV变电站中的低压电抗器变电站中的低压电抗器,都是用来吸收线路充电电容无功的都是用来吸收线路充电电容无功的;220kV;220kV、110kV110kV、35 kV35 kV、10kV10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能能,主要包括主要包括:1)1)轻空载或轻负荷线路上的电容效应轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压。以降低工频暂态过电压。2)2)改善长输电线路上的电压分布。改善长输电线路上的电压分布。3)3)使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动防止无功功率不合理流动,同时也同时也减轻了线路上的功率损失。减轻了线路上的功率损失。4)4)在大机组与系统并列时在大机组与系统并列时,降低高压母线上工频稳态电压降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。便于发电机同期并列。5)5)防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。6)6)当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容电容,以加速潜供电流自动熄灭以加速潜供电流自动熄灭,便于采用单相快速重合闸。便于采用单相快速重合闸。第29页，本讲稿共56页LKGK（L）系列干式空心滤波电抗器电抗器 3 3）滤波电抗器）滤波电抗器:在滤波器中与电容器串联在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。或并联用来限制电网中的高次谐波。4 4）消弧电抗器）消弧电抗器:又称消弧线圈，接又称消弧线圈，接在三相变压器的中性点和地之间，在三相变压器的中性点和地之间，用以在三相电网的一相接地时供给用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流，补偿流过中性点的电电感性电流，补偿流过中性点的电容性电流，使电弧不易持续起燃，容性电流，使电弧不易持续起燃，从而消除由于电弧多次重燃引起的从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。过电压。消弧线圈第30页，本讲稿共56页阻波器 5）通信电抗器）通信电抗器:又称阻波器，串联在又称阻波器，串联在兼作通信线路用的输电线路中，用来兼作通信线路用的输电线路中，用来阻挡载波信号，使之进入接收设备，阻挡载波信号，使之进入接收设备，以完成通信的作用以完成通信的作用6）电炉电抗器）电炉电抗器:和电炉变压器串联，用来限和电炉变压器串联，用来限制变压器的短路电流制变压器的短路电流中频电炉用电抗器7 7）起动电抗器）起动电抗器:和电动机串联，用来限制电动和电动机串联，用来限制电动机的起动电流。机的起动电流。交流电动机在额定电压下起动时，初始起动电交流电动机在额定电压下起动时，初始起动电流将是很大的，往往超过额定电流的许多倍，流将是很大的，往往超过额定电流的许多倍，为了降低起动电流，通常采用降低电压的方法为了降低起动电流，通常采用降低电压的方法来起动交流电动机，常用的降压方法是采用电来起动交流电动机，常用的降压方法是采用电抗器或自耦变压器。交流电动机的起动过程很抗器或自耦变压器。交流电动机的起动过程很短，起动后就将降压起动用的电抗器或自耦变短，起动后就将降压起动用的电抗器或自耦变压器切除。压器切除。起动电抗器的工作制度属于短时工作制，负载起动电抗器的工作制度属于短时工作制，负载时间通常为时间通常为2min.2min.QKSG起动电抗器电抗器第31页，本讲稿共56页阻波器应用原理阻波器应用原理第32页，本讲稿共56页阻波器应用阻波器应用第33页，本讲稿共56页二、并联电抗器二、并联电抗器l1.并联电抗器型号并联电抗器型号l并联电抗器电抗器的型号表示和含义如下：1-2/31：产品型号字母l2：额定容量（kvar）l3：电压等级（kV）第34页，本讲稿共56页2.并联电抗器的作用并联电抗器的作用l1 1）中压并联电抗器一般并联接于大型发电厂或）中压并联电抗器一般并联接于大型发电厂或110110500kV500kV变电站的变电站的6 663kV63kV母线上，用来吸收电缆母线上，用来吸收电缆线路的充电容性无功。通过调整并联电抗器的数量，线路的充电容性无功。通过调整并联电抗器的数量，向电网提供可阶梯调节的感性无功，补偿电网剩余向电网提供可阶梯调节的感性无功，补偿电网剩余的容性无功，调整运行电压，保证电压稳定在允许的容性无功，调整运行电压，保证电压稳定在允许范围内。范围内。l（2 2）超高压并联电抗器一般并联接于）超高压并联电抗器一般并联接于330kV330kV及以上的及以上的超高压线路上，主要作用：超高压线路上，主要作用：l1 1）降低工频过电压。装设并联电抗器吸收线）降低工频过电压。装设并联电抗器吸收线路的充电功率，防止超高压线路空载或轻负荷运路的充电功率，防止超高压线路空载或轻负荷运行时，线路的充电功率造成线路末端电压升高。行时，线路的充电功率造成线路末端电压升高。l 2 2）降低操作过电压。装设并联电抗器可限制）降低操作过电压。装设并联电抗器可限制由于突然甩负荷或接地故障引起的过电压，避免由于突然甩负荷或接地故障引起的过电压，避免危及系统的绝缘。危及系统的绝缘。l 3 3）避免发电机带长线出现的自励磁谐振现象。）避免发电机带长线出现的自励磁谐振现象。l 4 4）有利于单相自动重合闸。并联电抗器与中）有利于单相自动重合闸。并联电抗器与中性点小电抗配合，有利于超高压长距离输电线路性点小电抗配合，有利于超高压长距离输电线路单相重合闸过程中故障相的消弧，从而提高单相单相重合闸过程中故障相的消弧，从而提高单相重合闸的成功率。重合闸的成功率。并联电抗器电抗器的应用（a）663kV中压并联电抗器电抗器的接线；（b）超高压并联电抗器电抗器的接线第35页，本讲稿共56页l并联电抗器的应用并联电抗器的应用第36页，本讲稿共56页并联电抗器的作用l1.削弱线路的电容效应，降低工频暂态过电压，并进而限制操作过电压的幅值。l2.改善沿线电压分布，提高负载线路中的母线电压，增加了系统的稳定性及输电能力。l3.改善轻负载线路中的无功分布，降低有功损耗。第37页，本讲稿共56页3.并联电抗器的结构并联电抗器的结构l（1 1）空心式电抗器）空心式电抗器 空心式电抗器没有铁芯，只有线圈，磁路为非导磁体，因而磁阻很大，电空心式电抗器没有铁芯，只有线圈，磁路为非导磁体，因而磁阻很大，电感值很小，且为常数。感值很小，且为常数。空心电抗器的结构形式多种多样，用混凝土将绕好的电抗空心电抗器的结构形式多种多样，用混凝土将绕好的电抗线圈浇装成一个牢固的整体的被称为水泥电抗器，用绝缘压板和螺杆将绕好的线线圈浇装成一个牢固的整体的被称为水泥电抗器，用绝缘压板和螺杆将绕好的线圈拉紧的被称为夹持式空心电抗器，将线圈用玻璃丝包绕成牢固整体的被称为绕圈拉紧的被称为夹持式空心电抗器，将线圈用玻璃丝包绕成牢固整体的被称为绕包式空心电抗器包式空心电抗器l空心电抗器通常是干式的，也有油浸式结构的。空心电抗器通常是干式的，也有油浸式结构的。干式空心电抗器电抗器第38页，本讲稿共56页（2）芯式电抗器电抗器l铁心电抗器的结构主要铁心电抗器的结构主要是由铁心和铁圈组成的是由铁心和铁圈组成的干式铁芯并联电抗器电抗器l心柱由铁芯饼和气隙垫块组成。铁芯饼为辐射形叠片结构，铁芯饼与铁轭心柱由铁芯饼和气隙垫块组成。铁芯饼为辐射形叠片结构，铁芯饼与铁轭由压紧装置通过非磁性材料制成的螺杆拉紧，形成一个整体。铁芯采用了强由压紧装置通过非磁性材料制成的螺杆拉紧，形成一个整体。铁芯采用了强有力的压紧和减震措施，整体性能好，震动及噪音小，损耗低，无局部过热。有力的压紧和减震措施，整体性能好，震动及噪音小，损耗低，无局部过热。油箱为钟罩式结构，便于用户维护和检修。油箱为钟罩式结构，便于用户维护和检修。第39页，本讲稿共56页3.并联电抗器的结构并联电抗器的结构l（3 3）干式半芯电抗器）干式半芯电抗器 l绕组选用小截面圆导线多股平行绕制，涡流损绕组选用小截面圆导线多股平行绕制，涡流损耗和漏磁损耗明显减小，绝缘强度高，散热性耗和漏磁损耗明显减小，绝缘强度高，散热性好，机械强度高，耐受短时电流的冲击能力强，好，机械强度高，耐受短时电流的冲击能力强，能