BSMJ、BCMJ、BKMJ系列自愈式并联电力电容器
本厂生产电压等级：0.23、0.25、0.28、0.3、0.4、0.415、0.44、0.46、0.45、0.48、0.5、0.525、0.6、0.69、0.75、0.95、1.2KV
电抗器基本知识介绍 一、干式电抗器的种类与用途 电抗器是重要的的电力设备，在电力系统中起补偿杂散容性电流、限制合闸涌流、限制短路电流、滤波、平波、启动、防雷、阻波等作用。根据电抗器的结构型式可分为空心电抗器、铁心电抗器与半心电抗器。 补偿杂散容性电流的电抗器主要有并联电抗器与消弧线圈。并联电抗器的作用是限制电力传输系统的工频电压升高现象，工频电压升高的原因在于空载长线的电容效应、不对称对地短路故障与突然甩负荷。消弧线圈通常应用在配电系统，它的作用是使得单相对地短路电流不能持续燃烧，导致电弧熄灭。消弧线圈通常具有调谐功能，可根据电力系统的杂散电容与脱谐度改变其电感值。 串联电抗器或称阻尼电抗器的作用是限制合闸涌流。串联电抗器与电力电容器串联使用，用于限制对电容器组合闸时的浪涌电流，通常选取电容器组容量的6%。 限流电抗器是串联于电力系统之中，多用于发电机出线端或配电系统的出线端，起限制短路电流的作用。为了与其他电力设备配合，其实际阻抗不能小于额定值。 滤波电抗器与电容器配合使用，构成LC谐振支路。针对特定次数的谐波达到谐振，滤除电力系统中的有害次谐波。 平波电抗器应用在直流系统中，起限制直流电流的脉动幅值作用。在设计平波电抗器时须注意线圈中的电流是按电阻分布的，设计时最好采用微分方程组计算。若按交流阻抗设计可能造成线圈出现过热现象，且阻抗值未必准确。 启动电抗器用于交流电动机启动时刻，限制 防雷线圈通常用于变电站进出线上，减 阻波器与防雷线圈的应用场合相仿，线 用于阻碍电力 便于将通讯载波提
取出来，实现电力载波的重要设备。 户外空心干式电抗器是20世纪80年代出现的新一代电抗器产品，如图1.1所示。它是利用环氧绕包技术将绕组完全密封，导线相互粘接大大的增加了绕组的机械强度。同时利用新的耐候材料喷吐于包封的表面，使得产品能够满足在户外的苛刻条件下运行。包封间由撑条形成气道，包封间与包封内绕组多采用并联连接以便满足容量与散热的要求。为了满足各个并联支路电流合理分配的需要，采用分数匝来减少支路间的环流问题。为了能够形成分数匝，采用星形架作为绕组的出线连接端。绕组的上下星架通过拉纱方式固定，固化后整个产品成为一个整体。这种结构的电抗器与传统方式的电抗器相比较具有可以直接用于户外、电感为线性、噪音小、防爆、使用维护方便等特点，因而对于某些此产品有可能正逐步取代其他形式的电抗器。 由于受到绕组结构的限制，户外空芯干式电抗器通常不适合电感量（>700mH ）较大或电感较小(<0.08mH)但电流较大的场合，否则就会造成体积过于庞大或者支路电流极不平衡。在这两种极端条件下，需要适当改变线圈的绕线形式。此外，空心电抗器通常占地面积最大、对外漏磁最严重，这是这类电抗器的主要缺点。 干式铁心电抗器主要是由铁心和线圈组成的，如图1.2所示。干式铁心电抗 器主要由铁心、线圈构成。铁心可分为铁心柱与 铁轭两部分，铁心柱通常是由铁饼与气隙组成。 线圈与铁心柱套装，并由端部垫块固定。铁心柱 则由螺杆与上下铁轭夹件固定成整体。对于三相 电抗器常采用三心柱结构，但对于三相不平衡运 行条件下，需采用多心柱结构，否则容易造成铁 心磁饱和问题。干式铁心电抗器的线圈通常采用 浇注、绕包与浸漆方式。由于铁磁介质的导磁率极高, 而且其磁化曲线是非线性的, 故用在铁心电抗器中的铁心必须带气隙。带气隙的铁心,其磁阻主要取决于气隙的尺寸。由于气隙的磁化特性基本上是线性的, 所以铁心电抗器的电感值取决于自身线圈匝数以及线圈和铁心气隙的尺寸。由于干式铁心电抗器是将磁能主要存贮于铁心气隙当中，铁心相当于对磁路短路，相当于只有气隙总长度的空心线圈。因此铁心电抗器线圈的匝数较少， 从而图1.2 干式铁心电抗器
常见电力电容器保护类型： 电容器保护 1 保护熔丝 现代电容器组的每台电容器上都装有单独的熔丝保护，这种熔丝结构简单，安装方便，只要配合得当，就能够迅速将故障电容器切除，避免电容器的油箱发生爆炸，使附近的电容器免遭波及损坏。此外，保护熔丝还有明显的标志，动作以后很容易发现，运行人员根据标志便可容易地查出故障的电容器，以便更换。 2 过电流保护(电流取自线路TA) 过电流保护的任务，主要是保护电容器引线上的相间短路故障或在电容器组过负荷运行时使开关跳闸。电容器过负荷的原因，一是运行电压高于电容器的额定电压，另一种情况是谐波引起的过电流。 为避免合闸涌流引起保护的误动作，过电流保护应有一定的时限，一般将时限整定到0.5s以上就可躲过涌流的影响。 3 不平衡电压保护(电压取自放电TV二次侧所构成的开口三角型) 电容器发生故障后，将引起电容器组三相电容不平衡。电容器组的各种主保护方式都是从这个基本点出发来确定的。 根据这个原理，国内外采用的继电保护方式很多，大致可以分为不平衡电压和不平衡电流保护两种。这两种保护，都是利用故障电容器被切除后，因电容值不平衡而产生的电压和电流不平衡来启动继电器。这些保护方式各有优缺点，我们可以根据需要选择。 单星形接线的电容器组目前国内广泛采用开口三角电压保护。 对于没有放电电阻的电容器，将放电线圈的一次侧与电容器并联，二次侧接成开口三角形，在开口处连接一只低整定值的电压继电器，在正常运行时，三相电压平衡，开口处电压为零，当电容器因故障被切除后，即出现差电压U0，保护采集到差电压后即动作掉闸。 4 不平衡电流保护 这种保护方式是利用故障相容抗变化后，电流变化与正常相电流间形成差电流，来启动过电流继电器，以达到保护电容器组的目的。常见的不平衡电流保护的方式有以下两种： 4.1 双星形中性点间不平衡电流保护 保护所用的低变比TA串接于双星型接线的两组电流器的中性线上，在正常情况下，三相阻抗平衡，中性点间电压差为零，没有电流流过中性线。如果某一台或几台电容器发生故障，故障相的电压下降，中性点出现电压，中性线有不平衡电流I0流过，保护采集到不平衡电流后即动作掉闸。
电容器的实际使用寿 命
对电力电容器的实际使用寿命与使用条件的关系作了分析，找出了影响电容器实际使用寿命的因素，并提出了相应的解决办法。 关键词：电力电容器；使用寿命；使用条件 1 前言 电力电容器的实际使用寿命一直是广大用户和制造厂共同关心的。电力电容器的制造厂家是按照所生产的电容器能在国家标准和相关技术条件规定的使用条件下90％的产品能可靠地运行20～30年的要求进行设计、生产的。但实际情况是，同样的电容器由于实际的使用条件不同，其实际的使用寿命相差悬殊，为此有必要对此作一些分析。 2 电容器在电网中实际的连续工作电压与使用寿命的关系 众所周知在电容器介质上的额定工作场强与其它电器相比是比较高的。所以在我国GB/T11024．1-2001中明确规定，电容器的额定工作电压是电容器容许在电网中连续工作的最高电压。如果电容器在标准规定的额定电压及以下运行，电容器产品90％能可靠地在网上运行20年，如果在高于其额定电压的电压下连续运行，电容器的实际使用寿命就将大大缩短，可靠性也将因电老化而下降。电力电容器的实际使用寿命与实际工作电压的关系通常可以用式(1)表示： tN=tp(Up/UN)a (1) 式中：tN--电容器的额定寿命(设tN＝20年)。 tP一电容器的实际使用寿命。
Up一电容器在电网中的实际连续工作电压。 UN一电容器的额定电压。 a--系数，对于全膜电容器a=9 通过式(1)，我们可以分别求出在不同的实际工作电压Up，下电容器的实际使用寿命tp，见表1和图1。 从表1和图1中可以看出，如果电容器在高于其额定电压的电压下长期连续地运行，由于电老化的作用其实际使用寿命的就会大大缩短。虽然，电容器是可以在高于其额定电压的电压，例如：1．03UN，1．05UN，1．1UN下作非连续的几个小时的运行，但决不能在高于其额定电压的电压下作连续长期的运行，不然将大大缩短电容器的实际使用寿命和可靠性，是得不偿失的。对此，希望能引起广大电容器用户的注意，千万不要使电容器在高于其额定电压的电压下连续运行。 3 电容器的使用寿命与环境温度的关系 在每一台电容器的标牌上都标有其温度类别，例如："-40／A"，这就表示这台电容器可以投入电网运行的最低环境温度是-40℃。而这台电容器可以连续运行的最高环境温度为：lh平均最高温度为40℃，24h平均最高温度为30℃，年平均最高温度为20℃。这是因为在低温下，电容器内部浸渍剂的粘度增大，内部电压降低，电容器耐电能力下降。在低于其允许最低温度的温度下投入运行，很可能会在电容器内部引发局部放电，从而加速其电老化而降低电容器的实际使用寿命。而另一方面，如果电容器长期在高于其最高允许的温度下运行，又会加速电容器的热老化。因而一方面要选用其温度类别与实际的运行环
并联电抗器的选择及保护装置的配置 来源：时间：2007-06-13 字体：[ 大中小 ] 投稿 摘要: 本文讨论了在地方电网工程设计实践中，线路并联电抗器的容量、台数、装设地点、继电保护配置等有关技术问题，对设计人员有一定参考价值。 电抗器分为铁芯的和空芯的两大类。铁芯电抗器有线路并联电抗器和消弧线圈两种，其构造与变压器相似，不同的是其铁芯带有气隙，电抗器的线圈只有一个，不分一次和二次。空芯电抗器有水泥电抗器，用电缆做成空心线圈，沿线圈圆周均匀对称的用水泥浇注，把线圈匝间固定起来。水泥电抗器大多用在大容量发电厂或变电站的输配电系统中。 一、并联电抗器容量及台微选择 二、在大电力系统中，并联电抗器的容量、台数、装设地点、中性点小电抗器参数及伏安特性等的选择比较复杂，需对工频暂态及稳态电压升高、潜供电流及恢复电压、发电机自励磁、谐振过电压等方面进行专题计算、模拟试验和分析比较后才能确定。 对地方小电力系统，我们是对工频电压升高，发电机自励磁计算分析后，再根据小电力系统实际情况来确定并联电抗器容量。其推荐值可按下式初步计算。 若线路电压为110～220千伏，线路长度在300公里以下，取0.4~0.45．线路电压为330千伏，线路长度在300公里以上，可取0.5 Ue——电力网额定线电压（千伏）来源:https://www.doczj.com/doc/4518549627.html, Ic．——电力网电容电流（千安） 此值可用计算或直接测量的方法求得．如果能从有关手册查出输电线的电纳，则可直接由下式计算求得：请登陆:输配电设备网浏览更多信息
可查表求得（表略）． 根据以上公式计算出并联电抗器容量后进行标准化，选取铁芯式电抗器．其台数决定于并联电抗器总容量的大小，设计容量在10000千乏以上，投切次数少，可选一台集中补偿；8000千乏以下适用于小电力系统、电压等级低，一般选两台分散补偿，有利于运行调整． 并联电抗器可向特种变压器厂订货，选取BKSJ型． 二、装设地点及安装方式 理论上讲，并联电抗器装设地点设在线路的哪一方都可以．但要根据工程实际情况考虑所选并联电抗器电压等级高低、新建工程是否需要补偿，工程扩建时是否有安装地方，控制操作是否方便灵活等各方面因素后再确定． 对大电力系统，补偿容量大，电压高，可集中安装在区域性枢纽变电所高压倒，采用户外安装方式．因投切次数少，在满足开断容量条件下可采用隔离开关和油开关操作． 小电力系统的补偿容量小，电压等级低，可户外分散安装。为了运行、调整投切灵活力便，可采用ZN型真空断路器开关柜． 三、保护装置的配置 （－）装设瓦斯保护．当并联电抗器内部由于短路等原因产生大量瓦斯时，应及时动作并跳闸。当产生轻微瓦斯或油面下降时，应及时发出信号。 瓦斯保护流速整定值的选择，主要取决于并联电抗器容量、冷却方式及导油管直径。目前国内尚无统一标准，均采用经验数据进行整定。 1．并联电抗器容量≤10000千乏、导油管直径≤5.3厘米或瓦斯继电器为QJ1一50型时，流速值可取0.6～0.8米／秒。 2．当并联电抗器容量大于10000千乏以上，导油管直径为8.0厘米或瓦斯继电器为QJ1一80型时，流速值可取0.8～1.2米／秒。 3．对于强迫油循环冷却的并联电抗器不低于1.1米／秒。 （二）装设差动保护或电流速断保护 大容量并联电抗器装设差动保护，小容量若灵敏度满足要求时可装设电流速断保护，以防御并联电抗器内部及其引出线的相间和单相接他短路。在可能出现的最大不平衡电流下，保护装置不应该误动作．并联电抗器装设过电流保护作为差动保护的后备，保护装置带时限动作于跳闸。 （三）装设过负荷保护，以防御电源电压升高和引起并联电抗器的过负荷。保护装置带时限动作后作用于信号。来源:输配电设备网
Value Engineering 0引言 电力电容器是城市电力系统的重要组成部分，广泛应用与电力系统和电工设备之中，在均压、稳压、降低线路系统损耗以及提高电力系统功率因数等方面有良好的表现性能，因而在工厂、居民区、市政设施、交通设施等电力系统的配电系统中都有着巨大的作用。另一方面，电容器又是非常容易受损，对安装于维护有着较高要求的电力设备，其回路中若存在任何细微的非正常接触，均可能激发高频振荡电弧，同时电力系统在运行过程中电流与电压均会对电力电容器产生不同程度的影响，因而电力电容器的保护对于其自身功效和寿命的稳定乃至整个电力系统的正常运行有着十分重要的意义，而关于电力电容器的保护技术，我们大致也可以从电流与电压两个方面切入进行分析。 1电流保护 电容器组的电流保护主要包含了过电流保护和电流速断保护两个方面，装设过电流保护的目的主要是保护电容器组的引线、套管的短路故障，也可作为电容器组内部故障的后备保护。过电流保护接在电容器组断路器回路电流互感器二次侧。通常非为速断和过流两段，速断段的动作电流按在最小运行方式下引线相间短路，保护灵敏度大于2来整定。 当电容器组引接母线、电流互感器、放电电压互感器、串联电抗器等回路发生相间短路，或者电容器组本身内部元件全部或者部分被击穿形成相间短路时，电容器系统内部会产生很大的短路电流，为了防止此种情况对电力电容器造成不可逆转性破坏，应该在系统内装设速断和过电流（定时限或者反时限）保护。 “电流速断保护的动作电流按在最小运行方式下引线相间短路[1]”，起保护灵敏度大于2来整定，利用动作时带有0.1~0.2s 的延时来躲过电容器的充电涌流，进而对电力电容系统进行保护，其通常以在三相电容器端在最小运行方式下发生两相短路时，保护具有足够灵敏度来整定动作电流为标准。 除速断保护之外，电容器的过电流保护是速断保护的后备，同时兼做电容器组的过负荷保护，其动作电流应该考虑以下三点： ①电容器组的电容有±10%的偏差，使负荷电流增大；②电容器长期工作环境电流为额定电流的1.3倍；③合闸涌流冲击下不发生误动。 另一方面，电容器过电流保护最好采用反时限特性，并与电容器的过电保护相配合，建议两段电流保护均采用三相式接线以获得较高的灵敏度。 2低电压保护 在电力电容器正常运行的过程中若发生突然断电或者失去电压，可能对电容器系统造成两种不良后续反应，进而对电容器系统 造成破坏。例如，当“电力系统断电后供电恢复，电容器若未能及时 切除，则可能造成变压器带电容器合闸，产生谐振过电压，从而造成 变压器或者电容器的损坏[2] ”。除此之外，电路系统在停电后恢复供电的初期，变压器还未完全带负荷运行，母线电压较高，这也可能引起电容器产生过电压，所以从种种情况来看，电力电容器应该装设低电压保护。 一般情况下，电力电容器低电压保护的动作电压可以取值为Uop=（0.5~0.6）Un/n bv 其中，Un 表示系统额定电压，n bv 表示电压互感器变比。当Uop 取值在0.5Un/n b 及以下时，互感器二次一相熔丝熔断也不会使低电压保护误动作，为避免同级电压出现短路时低电压保护误切电容机组，应以时限躲过。 3过电压保护 “过电压保护是通过电压继电器来反映外部工频电压升高的，电压继电器可以接在放电线圈或放电用电压互感器的二次侧。在同一母线上同时接有几组电容器时，电压继电器也可以接在母线电压互感器二次侧，几组电容器共用一套过电压保护[3]”。对系统产生的过电压，只考虑对称过电压，要求电容器的过电压保护返回系数不低于0.98。目前在我国的电力系统中已经广泛采用微机保护技术，其返回系数基本都能符合这一要求。过电压元件的整定范围为1.1~1.3倍额定电压，同时动作时间应小于电容器允许的过电压时间。 按照我国国标的强制规范，电容器工频过电压以及其相应的允许运行时间如表1所示。 4不平衡保护技术 在一组电容器中，由于故障切除或者一部分电容器发生短路后，剩余的电容器承受的电压大小和电容器组的接线方式、每组并联的台数、串联的段数等因素有关。内过电压保护的接线方式很多，砖石内过电压保护的目的是防止电容器组中因个别电容器故障切除后，健全电容器上的电压查过额定电压的1.1倍，如不及时处理这一情况并断开电容器组，就会造成其他电容器的损坏，对系统产生进一步的危害。 在一组电容器的各串联段上装设电压互感器，可以监视电容器两端出现的工频过电压，但这通常需要多台电压互感器和电压继电 —————————————————————— —作者简介：张磊（1978-），男，河南信阳人，技师。 谈谈电力电容器保护技术 Talking about the Power Capacitor Protection Technology 张磊Zhang Lei （河南省信阳市供电公司变电检修部，信阳464000） （Henan Province Xinyang City Power Supply Company Substation Maintenance Department ， Xinyang 464000，China ）摘要：电力电容器组均压、稳压、降低线路系统损耗以及提高电力系统功率因数等方面有良好的表现性能，但同时又容易受到来自电流和电 压等方面的损害，因而电力电容器的保护对于其自身功效和寿命的稳定乃至整个电力系统的正常运行有着十分重要的意义，本文就将从电流、 电压、不平衡保护等方面对电力电容器保护技术进行分析。 Abstract:Power capacitors have good performance in equalizing pressure,voltage regulation,reducing line losses and improving power factor of power system and other factors,however,they are vulnerable to be damaged by the current and voltage.So the protection of the power capacitor has a very important sense for the stability of its effectiveness and life as well as the normal operation of the entire power system.This paper makes analysis on the power capacitor protection technology from the current,voltage,unbalance protection and other aspects. 关键词：电力电容器；过电压；不平衡保护Key words:power capacitors ；over-voltage ；unbalance protection 中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）01-0025-02 注：表中所示过电压1.15U 、1.2U 、1.3U 及其相应的运行时间，在电容器的寿命期间总共不超过2000次，其中若干次过电压实在电容器内部温度低于零度但未低于温度下限时发生. 表1电容器工频过电压与相应允许运行时间表 工频过电压值 最大允许运行时间 备注 1.1U 长期运行长期运行过电压的最高值不应超过1.1U 1.15U 1.2U 1.3U 30min 5min 1min 系统电压调整与波动轻负荷时电压升高 ·25·
如何保证自愈式电容器的安全运行和正常的使用寿命摘要：介绍自愈式电容器的特性、使用中存在的问题及防护。 近年来，国产低压自愈式并联电容器已全部取代了老式的油浸纸绝缘铝箔板并联电容器，西北二棉集团公司也先后在东、西配电室安装了19台国产的自愈式并联电力电容器柜。自愈式电力电容器和传统的YL及YY系列低压并联移相电力电容器相比有以下特性。 1．自愈特性 自愈式电容器的特点是具有自愈性能。当介质击穿时，短路电流会使击穿部位周围的金属膜熔化蒸发，从而恢复绝缘，因此具有较高的运行可靠性。介质击穿后自愈所需时问仅为数微秒，当电容器内部介质薄弱点发生击穿形成通路时，在极短时问内形成电弧，使局部温度和压力急剧上升，金属层剧烈蒸发，自愈半径扩大，电弧被拉断，在介质表面形成一个以击穿点为中心失掉金属镀层的圆形区域，自愈过程即告完成。打开损坏的自愈式电容器，可发现自愈作用在电容器内介质的边缘部位最明显。 2．运行中电容器容量下降问题 自愈电容器运行中容量下降是正常现象，下降幅度不太大，因此不是致命的缺陷，国产自愈式电容器在投入运行的早期阶段下降3%～5%。公司东、西配电室自愈式电容器柜在投运初期，每个柜子的电容电流为184A，经过一段时问运行后，基本稳定在174A左右，引起运行中电容器电流下降的主要原因如下：（1）电容器的自愈作用引起极板有效面积的减小。自愈过程持续时间约1～10μS，每次自愈过程电容器容量减小约20—lOOpF，少量的自愈对电容器影响不大，但如自愈能量过大，则会造成极板有效面积减小过多，使电容量下降过快。
（2）金属极板的电腐蚀引起极板电阻增大。铝在电场、温度、水分的作用下产生电腐蚀，生成Al203，使电阻率高达l016Ω／cm。如果腐蚀点成批出现，引起极板面积减小，对电容量的减小影响很大，元件内残存的空气是造成铝膜电化腐蚀的主要因素。 （3）金属层极板的边缘侵蚀。由于极板边缘的工作电场强度高，因此腐蚀速度大于其他部位，而且会产生边缘后退现象，使极板面积减小。 上述三种因素中，边缘侵蚀的影响最大，极板电腐蚀次之，如果不出现连续的不良超时自愈，则白愈作用对电容量的影响很小。 3．提高电容器的抗涌流能力 抗涌流能力差，是自愈式电容器的一大弱点。目前，提高自愈式电容器抗涌流能力的主要措施是串联电抗线圈抑制涌流，选用CJ0-16系列带有电阻切合的接触器，尽量减少电容器的切投次数，延长两次切投时问的问隔，选择按无功功率绝对值Q投切的自动投切装置。 4．防止自愈式电容器爆炸 在绝大多数条件下，质量合格的自愈式电容器在运行中自愈性能是可靠的，如质量不好，自愈可能失效，电容器内部产生气体，使压力增大，如无安全措施，压力增大到一定值时，电容器会发生爆炸。防止自愈式电容器爆炸的措施如下： （1）制造时采用双重壳。 （2）选用高闪点的浸渍剂。 （3）电容器内部应加装特种内熔丝和放电电阻、加装温度短路器、采用防爆型薄膜等。 5．使用寿命
并联电容器装置设计规范(GB50227-95) 第一章总则 第1.0.1条为使电力工程的并联电容器装置设计贯彻国家技术经济政策, 做到安全可靠、技术先进、经济合理和运行检修方便,制订本规范. 第1.0.2条本规范适用于220KV及以下变电所、配电所中无功补偿用三相交流高压、低压并联电容器装置的新建、扩建工程设计. 第1.0.3条并联电容器装置的设计, 应根据安装地点的电网条件、补偿要求、环境状况、运行检修要求和实践经验,确定补偿容量、选择接线、保护与控制、布置及安装方式. 第1.0.4条并联电容器装置的设备选型, 应符合国家现行的产品标准的规定. 第1.0.5条并联电容器装置的设计,除应执行本规范的规定外,尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定. 第二章-1 术语 1.高压并联电容器装置 (installtion of high voltage shunt capacitors): 由高压并联电容器和相应的一次及二次配套设备组成, 可独立运行或并联运行的装置. 2.低压并联电容器装置 (installtion of low voltage shunt capacitors): 由低压并联电容器和相应的一次及二次配套元件组成, 可独立运行或并联运行的装置. 3.并联电容器的成套装置 (complete set of installation for shunt capacitors): 由制造厂设计组装设备向用户供货的整套并联电容器装置. 4.单台电容器(capacitor unit): 由一个或多个电容器元件组装于单个外壳中并引出端子的组装体. 5.电容器组(capacitor bank): 电气上连接在一起的一群单台电容器. 6.电抗率(reactance ratio): 串联电抗器的感抗与并联电容器组的容抗之比,以百分数表示.
国网四象限电抗器技术协议 1．概述： 本电抗器是四象限电压源变流器滤波使用的电感，采用的是铁芯电抗器技术，线圈和铁心采用水冷板冷却技术，温升低。 2．执行标准 GB10229-1988 《电抗器》 GB1094.1-1996 《电力变压器》 GB1094.3;.5-1985 《电力变压器》 GB6450-1986 《干式变压器》 GB7449 《电力变压器和电抗器的雷击冲击波和操作冲击波试验导则》 GB7328-1987 《变压器和电抗器的声级测定》 3．主要技术参数 3.1环境条件 3.1.1环境温度：－25℃～＋40℃ 3.1.2 进口水温：-25℃～＋55℃，进水流量：≥6L/min，工作压力：≥3Kg 3.1.3 水的电导率：1×10-6 MΩ 3.2电性能要求 3.2.1相数：三相 3.2.2额定电流：1000A（有效值），1.5倍额定电流不饱和 3.2.3工作电压：690V；基波频率50Hz，峰值电压1300V 3.2.4 直流电阻:2mΩ±10%(20℃) 3.2.5总损耗:12.5KW,水路每组 4.3KW 3.2.6开关频率：450~1050HZ 3.2.7额定电感量：320uH；容许误差-5%~+5%；相间误差±2% 3.2.8匝间耐压及相间耐压：≥5KV，对地耐压≥5KV 3.3热性能要求
3.3.1 水的温升≤15K（流量在6L/min时） 3.3.2 电抗器温升≤50K（流量在6L/min时） 3.3.3 电抗器的流阻≤2Ba（流量在6L/min时） 备注：因相关参数是根据产品实物及经验提供的技术参数,有可能乙方提供产品与原实物存在差异,允许进行修正. 4．.对外接口 4.1 外形及安装尺寸见附图 4.1.1外形尺寸：见附图 4.1.2机械安装尺寸：400×320 4-14×24 4.2电连接：6处4-φ13，具体尺寸见附图。 4.3水路连接3进3出G 3/8’管螺纹，φ8×1水管，安装尺寸见附图。 5、试验内容：试验内容如表1所示： 6．额定工况下仿真波形：
电力电容器的常见故障及其预防措施 摘要：电力电容器分为串联电容器和并联电容器，它们都改善电力系统的电压质量和提高输电线路的输电能力，是电力系统的重要设备。本文通过分析电容器损坏的几种常见原因得出其相应的预防措施。 1、电容器损坏的原因 电容器损坏的原因可能有如下几种：电容器质量缺陷造成损坏；正常损坏；熔断器不正常开断产生重燃过电压造成损坏。 电容器质量缺陷造成其运行过程中损坏通常表现为损坏率增长较快或损坏率较高，甚至批量损坏。而损坏的现象基本一致，有特定的损坏特征，有一定的规律可循。造成电容器质量缺陷的原因，一般有不合理的设计、不恰当的材料、甚至误用以及制造过程不恰当（例如卷制、引线连接、装配、真空处理等关键工序出现问题）。 电容器损坏一般分三个不同的区段：早期损坏区，偶然损坏区，老化损坏区。上述三个区段的年损坏率符合浴盆曲线的特征。 电容器存在一个与固有缺陷有关的早期损坏区，主要由材料和制造过程的不可控因素造成的，年损坏率一般应小于1%，且随时间呈下降的趋势，早期损坏区的时间为0~2年左右。由于绝缘试验只是一种预防性试验，而且绝缘的耐受电压服从威布尔分布，不管将试验电压值提高到多少，都有刚刚能通过试验的产品，但盲目提高试验电，可能会对电容器造成损伤，也是不可取的，因此电容器早期损坏是不可避免的。 在以后的10~15年时间内，电容器的年损坏率较低且损坏方式不固定，其原因主要是电介质材料存在弱点，当材料受电场和热的作用时，缺陷在弱点处发展的缘故。由于绝缘经过早期运行的老炼处理，在这一区间，损坏率低且稳定，其年损坏率一般应小于0.5%，时间区间通常为15年左右。
在老化损坏区，指电容器在温度和电场作用下，介质发生老化，电容器的各项性能逐渐劣化，从而导致电容器损坏，其年损坏率一般会大于1%且随时间在不断增大，进入老化损坏区的时间应为15年以上。 由于在实际电容器中的介质是不均匀的，介质的老化程度也是不均匀的，而寿命取决于最薄弱的部位，所以电容器寿命在时间上存在分散性，因此研究电容器的寿命要采用统计的方法。绝大多数电容器的寿命以其运行到临近失效的时间来估算，最小寿命指电容器开始出现批量损坏的时间（在此以前只发生电容器的个别击穿）。通过对以往设备运行状况的研究，并综合考虑电容器经济上和技术上各因素之间的配合关系，在工频电网中用来提高功率因数的90%的电容器最佳寿命通常应为20年，即在额定运行条件下运行20年后至少有90%的产品不发生损坏。 由于电容器的特殊性（工作场强高、极板面积大，在电网使用的量大、面广，以及要综合考虑其经济技术等方面的因素），不发生损坏是不现实的，一定的损坏率也是允许的，这种损坏一般被认为是正常损坏，但这种正常损坏的年损坏率必须在可接受的合理范围内。如果损坏率超出正常水平，说明产品存在明显的质量缺陷或者运行条件不符合要求。 正常损坏通常表现为：对于无内熔丝的电容器，元件击穿、电流增大、外熔断器正常动作使故障电容器退出运行。更换新的熔断器和电容器后，装置继续投入运行。对于内熔丝的电容器，个别元件击穿、内熔丝熔断、电容器电容量稍微下降（通常情况下，电容量减少不会超过额定电容5%），完好元件继续运行。由于电容下降流过电容器电流会减少，因此，电容器单元正常损坏情况下，外熔断器不会动作。如果发生套管表面闪烙放电、引线间短路、对壳击穿放电或者内熔丝失效电容器单元发生多串短路等故障，内熔丝对此不能发挥作用，此时外熔断器正常动作，使故障电容器退出运行。 熔断器不正常开断产生重燃过电压造成电容器损坏 出现熔断器群爆的现象，说明外熔断器动作的过程中，其开断性能不良。由于外熔断器的灭弧结构比较简单，且较容易受气候、安装、运行等状况的影响，其开断电容器故障电流的性能很难得到保证。从绍兴试验站的介绍情况表明（详见《电力电容器》2004年第2期的文章《单台并联电容器保护用熔断器试验情况及使用问题的分析》）[1]，熔断器的开断可靠性是不高的。在外熔断器动作的过程中，如果其开断性能不良，就不能尽快的切除故障电流，会出现重燃[3]。熔断器重燃就相当于在电容器的剩余电压较高的情况下再次合闸，产生重燃过电压（熔断器重燃就相当于在电容器的剩余电压较高的情况下再次合闸，必定会产生过电压，这种过电压通常称为重燃过电压），多次重燃过电压的幅值可达3倍甚至5倍、7
电抗器计算公式和步骤 S=1.73*U*I 4% X=4/S*.9 1. 铁芯直径D D=KPZ0.25 cm K—50~58 PZ—每柱容量kVA 2.估算每匝电压ET ET=4.44fBSP×10-4 V B—芯柱磁密 0.9~1T SP—芯柱有效截面
cm2 3. 线圈匝数 W=UKM/（ET×100）KM—主电抗占总电抗的百分数 U—总电抗电压 V 4. 每匝电压及铁芯磁密 ET=UKM/（W×100） V BM=ET×104/（4.44fSP） T 5. 主电抗计算 选择单个气隙尺寸δ=0.5~3cm 计算行射宽度E E=δ/πln((H+δ)/δ) cm H—铁饼高度,一般5cm 计算行射面积SE
SE=2E×(AM+BM+2E) cm2 AM—叠片总厚度 cm BM—最大片宽 cm 计算气隙处总有效截面积 SM=SF/KF+SE cm2 SF—铁芯截面 KF—叠片系数 计算气隙个数 n=(7.9fW2SM)/(X NδKM×106) XN—电抗Ω 计算主电抗 XM=(7.9fW2SM)/(nδ×108) 如果XM≈X N KM/100则往下进行，否则重新选择单个气隙长度，重复上述计算。 6.
漏电抗计算 Xd=(7.9fW2Sdρ)/(H×108) Ω Sd=2π/3FRF+πRn2-SF/KF ρ=1-2×（RW-RO）/（π×H）式中： F—线圈幅向尺寸 cm RF—线圈平均半径 cm Rn—线圈内半径 cm RW—线圈外半径 cm RO—铁芯半径 cm
H—线圈高度 cm 总电抗X N X N=XM+Xd Ω 附：串联电抗器参数与计算 一基本技术参数 1 额定电压UN （电力系统的额定电压kV） 并联电容器的额定电压U1N 2 额定电流I1 3 额定频率f 4 相数单相三相 5 电抗器额定端电压U1当电抗器流过额定电流时一相绕组二端的电压6 电抗器额定容量P
附件11： 10kV～66kV干式电抗器技术标准 （附编制说明） 国家电网公司 I
目录 1. 总则 (1) 1.1 目的 (1) 1.2 依据 (1) 1.3 内容 (1) 1.4 适用范围 (1) 1.5 干式电抗器安全可靠性要求 (1) 1.6 电抗器的型式 (1) 1.7 选型原则 (2) 1.8 关于干式电抗器技术参数和要求的说明 (2) 1.9 引用标准 (2) 1.10 使用条件 (3) 2. 干式电抗器技术参数和要求 (4) 2.1 基本要求 (4) 2.2. 引用标准 (4) 2.3. 使用条件 (4) 2.4. 技术要求 (4) 2.5. 工厂监造和检验 (10) 2.6 试验 (11) 2.7. 制造厂应提供的资料 (16) 2.8 备品备件 (16) 2.9 专用工具和仪器仪表 (16) 2.10 包装、运输和保管要求 (16) 2.11 技术服务 (17) 2.12 干式电抗器性能评价指标 (17) 10～66kV干式电抗器技术标准编制说明 (22) I
10～66kV干式电抗器技术标准 1.总则 1.1目的 为适应电网的发展要求，加强干式电抗器技术管理，保证干式电抗器的安全、可靠、稳定运行，特制定本技术标准。 1.2依据 本标准是依据国家、行业和国际有关标准、规程和规范，并结合近年来国家电网公司输变电设备评估报告、生产运行情况分析以及设备现场运行经验制定。 1.3内容 本标准对10kV～66kV干式电抗器的设计选型（运行选用）、订货、监造、出厂验收、包装运输、现场安装和现场验收等环节提出了具体的技术要求。 1.4 适用范围 本标准适用于国家电网公司系统的10kV～66kV干式电抗器,包括并联电抗器和串联电抗器（含并联补偿电抗器、调谐电抗器或滤波电抗器、阻尼电抗器、限流电抗器、分裂电抗器）。 1.5干式电抗器安全可靠性要求 10kV～66kV干式电抗器应优先采用设计制造经验成熟、结构简单、经受过运行考验的干式电抗器。 1.6电抗器的型式 1.6.1 按电抗器有无铁芯分为三类：1.6.1.1空心电抗器：由包封绕组构成、不带任何铁芯的电抗器。 1.6.1.2铁芯电抗器：由绕组和自成闭环的铁芯（含小气隙）构成的电抗器。 1.6.1.3半芯电抗器：在空心电抗器的空心处放入导磁体芯柱的电抗器。 1.6.2 按电抗器接入电网方式分为两大类： 1.6. 2.1并联电抗器：主要用于补偿电网中的电容性电流等。 1.6. 2.2串联电抗器：主要用于限制系统的短路电流、涌流及抑制谐波等，包括限流电抗器、 1
继电保护中电容器保护常用保护原理 电力电容器组不平衡保护综述 科技日益进步，经济持续发展，用户用电对电能的要求也日益升高。不单是对电能数量的需求不断增长，其对电压质量要求也越来越高，电容器保护测控装置不单要有足够的电能，还要有稳定的电能——即电压、频率、波形需符合要求，才能保证用户的用电设备持续保持最好的工作性能，从而保证工效效率。其中，电压质量是很重要的一个方面，不单对用户生产、生活、工作有重大影响，对整个电网的安全稳定经济运行也有着至关重要的作用。 与电压质量息息相关的就是无功电源，无功不足，会使得系统的电压幅值降低，对整个电网来说，电压过低可能引起电压崩溃，进而使系统瓦解，造成负荷大幅流失；对单个元件而言，电压的降低可能使其无法运行在最佳工况，同时造成电能损耗增大，甚至可能损坏设备，同时输电线路在同等条件下，电压越低传输的电能就越小。因此，必须保证无功电源的供应。同时，为了确保电网经济运行与用户的用电正常，又必须减小无功功率的流动，因此，无功补偿的基本原则是就地补偿。即在变电站及用户负荷处，将一定量的电容器串联、并联在一起，形成电容组，使其达到一定的容量、满足一定的电压要求，补偿系统无功、调节该节点电压。 1电容器组接线方式的决定因素 电容器通常是将若干元件封装在一铁壳内，构成电容器单元，再
由各单元先并后联，封装在铁箱内组成的。 当电容器组所接入电网的电压等级、容量要求确定以后，接线方式的选择则关系到了电容器组的安全性、可靠性以及经济性。决定接线方式的主要因素包括以下几个方面。 1.1受耐爆容量限制 电容器组在运行过程中，若其中某个电容器击穿短路，这个电容器将承受来自其自身及其他并联10KV电容器保护组的放电。为防止故障元件受放电能量过大冲击，导致电容元件爆炸，必须限制同一串联段上的并联台数，即有所谓的最大并联台数问题。可以通过减少并联数与增大串联段数的方法，来降低冲击故障电容器的放电能量。 1.2接线方式与设备不配套的限制 20世纪90年代末至21世纪初，由于工艺上的改进，使电力电容器的介质，结构发生改变，普遍采用了全膜电容器。电容器的容量越来越大，因此派生出了很多新的结构与接线方式。同时，在一段时间内，由于缺乏较高的 66kV电压等级的放电线圈，致使其66KV电容器保护测控装置选择及相应接线方式的应用受到限制，因此使相关接线方式适用范围受到了限制。由于这种不配套的限制，导致该时期电容器运行故障明显上升。经过阵痛之后，对配套设备的研究也跟上技术的研发进度，因此，这种限制现在基本消除。 1.3与应用的场合有关 在电力企业中，多采用星形接法，在工矿企业变电所中多采用三
电容寿命推算 电容器系列产品在85℃使用温度环境下连续负载加入纹波电流之额定电压达2000小时之寿命保证，用下列推定寿命算出式算使用寿命。 1、基础公式用于估算电容器使用寿命（L） L=L0×10) (0 2T T? L0：规定温度之电容器保证寿命L：预估电容器使用寿命 T0：规定最高工作温度 T：实际工作温度 计算式：L=2000×10 ) 85 85 ( 2 ? L=2000×20 L=2000Hr 即在最高温度85℃时，推算使用寿命应为2000Hr。 ◆ 如设定使用条件： 电容器最高温度85℃，保证寿命2000Hr，而周围温度40℃时，使用寿命的计算值应为： 计算式：L=2000×10 ) 40 85 ( 2 ? L=2000×24.5 L=2000×22.627 L=45254Hr 即：在周围温度40℃时，推算使用寿命应为45254Hr。 ※负载加入纹波电流之额定电压的寿命计算公式来推定产品之寿命。
1）直流定格电压保证品 直流定格电压印加时的寿命时间（L ）推定寿命算出式 Bn L Tn T 12 Ln 10××=?…………（1） 以85℃产品的1000uF/25V 10×20L 的产品为推算范例： 85℃ GS 系列产品 规格1000uF/25V 尺寸10×20L 最高温度 最大许容纹波电流 使用周波数120HZ 寿命保证 85℃ 950mAr.m.s 纹波电流补正系数 1 2000Hr 按Bn L Tn T 12Ln 10××=?……（1）公式用于估算电容器使用寿命（Ln ） 计算式：122000Ln 1085 85××=? 122000Ln 0××= Hr 2000Ln = 设定使用条件： 85℃ 产品 规格1000uF/25V 尺寸10×20L 周围温度 最大许容纹波电流 使用周波数60HZ 40℃ 950mAr.m.s 纹波电流补正系数 0.8 按Bn L Tn T 12Ln 10××=?……（1）公式用于估算电容器使用寿命（Ln ） 计算式：8 .0122000Ln 1040 85××=? 25.1627.222000Ln ××= )5.6(5.56567Ln 年Hr = 已知上述的估算电容器的使用寿命是按推定寿命的计算公式来计算出使用寿命时间而取得的值，因推定寿命计算式不同时得出的寿命时间也会有差异，不是保证值，但是评估保证值的参数值，故在适用上还是请充分试验后
1000kV变电站用并联电容器成套装置 通用技术规范
本规范对应的专用技术规范目录 并联电容器装置标准技术规范使用说明 一、总体说明 1、本标准技术规范分为通用部分、专用部分。 2、项目单位根据需求选择所需设备的技术规范，技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。 3、项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分“表8 项目单位技术差异表”并加盖项目单位物资部门公章，与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会： ①改动通用部分条款及专用部分固化的参数； ②项目单位要求值超出标准技术参数值； ③需要修正污秽、温度、海拔等条件。 经标书审查会同意后，对专用部分的修改形成“表8 项目单位技术差异表”，放入专用部分中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。 4、对扩建工程，项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。 5、技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式，不得随意更改。 6、投标人逐项响应技术规范专用部分中“1 标准技术参数”、“2 项目需求部分”和“3 投标人响应部分”三部分相应内容。填写投标人响应部分，应严格按招标文件技术规范专用部分的“项目单位要求值”一栏填写相应的招标文件投标人响应部分的表格。投标人填写技术参数和性能要求响应表时，如有偏差除填写“表9 投标人技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。 二、具体使用说明 1、本并联电容器装置采购规范的使用范围适用于1000kV变电站110kV并联电容器装置，其单套输出容量为210Mvar，物资采购通用及专用技术规范共3本（通用技术规范
并联电抗器 1．并联电抗器在电力系统中的作用 并联电抗器无功功率补偿装置常用于补偿系统电容。它通过向超高压、大容量的电网提供可阶梯调节的感性无功功率，补偿电网的剩余容性充电无功功率控制无功功率潮流，保证电网电压稳定在允许范围内。实践证明，对于一些电压偏高的电网，安装一定数量的并联电抗器是解决系统无功功率过剩，降低电压的有效措施，特别是限制由于线路开路或轻载负荷所引起的电压升高。所以在一定的运行工况中，在超高压输电线路手段装设并联电抗器以吸收输电线路电容所产生的无功功率，称为并联电抗器补偿。 由于目前应用于电力系统的电抗器大都为固定容量的电抗器，其容量不能改变，无法随时跟踪运行工况的无功功率变化，造成电抗器容量的浪费，与目前节能减排的主题不相符合，所以，有必要研究可控电抗器这个热门话题，使得电抗器的容量可控可调，这也在一定程度上符合我国发展智能电网的要求。 2．可控并联电抗器的分类、基本原理和优缺点 图1可控并联电抗器的分类 2.1 传统机械式可调电抗器 调匝式和调气隙式是最早出现并广泛应用的可调电抗器。其基本原理是通过调节线圈匝数或调节铁芯气隙的长度来改变电抗器的磁路磁导，从而改变电抗值。调匝式可控电抗器较易实现，但是电抗值不能做的无级调整。调气隙式由于机械惯性和电机的控制问题无法在工程上应用。 2.2 晶闸管可控电抗器（TCR） 晶闸管可控电抗器，是随着电力电子技术发展起来的一种新型的可控电抗器，它采用线性电抗器与反并联晶闸管串联的接线方式，通过控制晶闸管的触发角就可以控制电抗器的等效电抗值。 TCR的控制灵活，响应速度快，缺点是在调节时会产生大量的谐波，需要加装专门的滤波装置。在高电压大容量的场合下，必须采用多个晶闸管串联的方式，造价昂贵，这使得它在超高压电网中的应用受到了相当大的限制，目前主要应用范围是35kV和10kV的配电