1、学习内容:,一、电力电容器的结构与补偿原理,一、电力电容器外部结构电力电容器外部结构主要由外壳和引出线套管组成。外壳的结构按照其不同的用途和运行条件,可分为金属外壳和绝缘外壳两种。金属外壳的电力电容器根据其结构的特点,可以用于户内或户外环境。目前,我国生产的移相、串联、滤波、电热和一部分脉冲电容器,都是采用薄钢板制成的金属外壳,一般采用12mm厚的钢板制成,单台大容量的移相电容器的外壳用料要稍厚些,现在也有少数厂用低铬不锈钢板制作外壳。,金属外壳的电容器的引线需由瓷套管引出。移相电容器的引线瓷套管有装配式和焊接式两种结构型式。 电力电容器绝缘外壳分为瓷外壳和胶纸筒外壳两种。瓷外壳可用于户内或户
2、外环境,如断路器断口的均压电容器和锅台电容器等,而胶纸筒外壳仅能用于户内。,与金属外壳比较,绝缘外壳的优点是:不需加装高压出线套管和对外壳的绝缘,因此在高电压下这种电容器的质量和体积都要比金属外壳的电容器小得多。它的缺点是:绝缘外壳的导热性很差,因而使电容器的散热发生困难,所以其容量一般较小。金属外壳电容器的油膨胀通常是依靠油箱壁的变形来补偿,而绝缘外壳的电容器必须采用特殊的温度补偿措施,如装有金属膨胀器等。,二、电力电容器内部结构 电容器的内部结构(即芯体结构)主要由若干个电容元件按照一定的设计要求,通过串、并联而组成。电容元件主要采用卷绕的形式,先将一定厚度及层数的介质与铝箔按设计的圈数卷
3、绕后,再压成扁平状元件。,电力电容器结构,电容元件极间介质的厚度一般选取3080m。对极间介质的要求是:耐电强度高、介电系数大、介质损耗小、厚度均匀、机械强度高并便于卷绕等。目前广泛使用的介质为电容器纸和聚丙烯薄膜。从元件绝缘介质类型的不同可分为:纯纸介质、膜纸复合介质和全膜介质。膜纸复合介质产品,按其元件中纸膜搭配方式又可分为:两膜三纸、两膜两纸、两膜一纸和两纸一膜等。目前,国产复合介质电容器多为两膜三纸和两膜一纸产品。,电容元件的极板引出线是用薄的镀锡铜片引出的。电力电容器内部的浸渍剂主要作用是填充固体绝缘介质的空隙,以提高介质的耐电强度,改善局部放电特性和增强散热冷却的能力。由于电容器绝
4、缘介质的工作电场强度较高,同时冷却条件较差,因此对浸渍剂的技术性能,如介质损耗、电击穿强度和稳定性等要求很高。目前电力电容器常用的浸渍剂有电容器油(常称矿物油)、硅油、蓖麻油以及十二烷基苯等。,三、电力电容器的补偿原理: 许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的。它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的无功并不是无用的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。,无功,简单的说就是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。电
5、机和变压器中的磁场靠无功电流维持,输电线中的电感也消耗无功,电抗器、荧光灯等所有感性电路全部需要一定的无功功率。为减少电力输送中的损耗,提高电力输送的容量和质量,必须进行无功功率的补偿。电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。,实际系统的无功电流主要是感性无功电流,感性无功电流的相位滞后电压90度,容性无功电流的相位超前电压90度,容性无功电流与感性无功电流的相位正好相反,因此容性无功电流可以抵消感性无功电流,其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电容器上,能量在两种负荷间相互转换。,这样,电网中的变压器和输电线路的负荷降低,从而输出有功能力增加。在输出一定有功功率的情况下,供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。,