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规代建览电气-工程设计与应用-No.2 Vol.12 (Serial No.134) 2021低压无功补偿装置电容器额定电压选择和输出容量计算郑凯，袁松林，倪高俊（浙江大学建筑设计研究院有限公司，浙江杭州310000）扌商要：针对低压无功补偿装置常采用并联电容器组串联电抗的技术方案，分析了串联电抗器和电压偏差对并联电容器运行电压的影响，以电容器额定电压应与 运行电压一致最佳为原则来选择电容器的额定电压。
分析了电抗率、电压偏差和 电容器的额定电压对无功补偿装置输出无功容量的影响，计算了常见工况下无功 补偿装置的运行输出容量与额定容量的比值，可应用于电容器额定容量的快速选择。
郑凯（1990_）,男，工程师，从事建筑电 气设计工作。
关键词：电容器；额定电压；电抗率；无功功率中图分类号：TU 852 文献标志码：B 文章编号：1674-8417（2021）02-0045-03DOI ： 10.16618/j. cnki. 1674-8417.2021.02.0100 引 言计算机、荧光灯、空调等非线性负荷在民用建筑中广泛使用,其产生的谐波对系统的影响日益严重&1-'。
谐波电流叠加在电容器基波电流上,使电容器电流的有效值增大，温升增高，甚至引起过热而降低电容器的使用寿命或使电容器损坏。
谐波电压叠加在电容器基波电压上，不仅使电容器的电压有效值增大，并可能使电压峰值 增加，使电容器发生局部放电，损害电容器绝缘 介质，造成介质损耗增加，导致局部过热，进一步可能发展为绝缘击穿、电容器损坏。
低压无功补偿装置中串联一定电抗率的电抗器是抑制谐波和限值涌流的常用有效措施,工程人员熟知根据电容器组接入处的综合谐波阻抗呈感性来选择电抗率的方法&3-'，但并联电抗器的额定电压、串联电抗器后电容器的额定电压和输出无功容量选择往往被忽略。
1电容器额定电压选择额定电压是电容器的重要参数之一，无功补 偿装置设计时合理选择电容器的额定电压非常重要。
电容器主要参数、基本公式以及参数计算！电容器主要参数、基本公式以及参数计算！电容器的主要参数有标称电容量和容差、额定电压、绝缘电阻、损耗率，这些参数主要由电容器中的电介质决定。
电容器产品标出的电容量值。
云母和陶瓷介质电容器的电容量较低(大约在5000pF以下);纸、塑料和一些陶瓷介质形式的电容器居中(大约在0.005μF ~1.0μF);通常电解电容器的容量较大。
电容器主要参数1、标称电容量和容差标称电容量是标在电容器上的电容量。
电容器实际电容量与标称电容量的偏差称容差。
某一个电容器上标有220nJ，表示这个电容器的标称电容量为220nF，实际电容量应220nF±5%之内，此处J表示容量误差为±5%。
若J改为K，表示误差为±10%;改为M表示误差为±20%。
2、额定电压在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值，一般直接标注在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的永久损坏。
3、绝缘电阻理想的电容器，在其上加有直流电压时，应没有电流流过电容器，而实际上存在有微小的漏电流。
直流电压除以漏电流的值，即为电容器的绝缘电阻。
其典型值为100 MΩ到10000MΩ。
现在CL11、CBB22等塑料薄膜电容器的绝缘电阻值可达到5000MΩ以上。
电容器的绝缘电阻是一个不稳定的电气参数，它会随着温度、湿度、时间的变化而变化。
绝缘电阻越大越好。
4、损耗率电容器的损耗率是电容器一周期内转化成热能的能量与它的平均储能的比率，通常用百分数表示。
电容器转化成热能的能量主要由介质损耗的能量和电容所有的电阻所引起的能量损耗，在直流电场的作用下，电容器的损耗以漏电阻损耗的形式存在，一般较小，在交变电场的作用下，电容的损耗不仅与漏电阻有关，而且与周期性的极化建立过程有关。
本系列帖子先采用转帖的方式介绍电容等元件，然后再作总结电容基本知识大全转自滕州科苑电子网日期：2004-4-24 1:23:57 作者：朱述领电子迷字体：[大小]第1讲：电容的特性(隔直通交)电容器是一种能储存电荷的容器．它是由两片靠得较近的金属片，中间再隔以绝缘物质而组成的．按绝缘材料不同，可制成各种各样的电容器.如：云母．瓷介．纸介，电解电容器等．在构造上，又分为固定电容器和可变电容器．电容器对直流电阻力无穷大，即电容器具有隔直流作用.电容器对交流电的阻力受交流电频率影响，即相同容量的电容器对不同频率的交流电呈现不同的容抗.为开么会出现这些现象呢\'这是因为电容器是依靠它的充放电功能来工作的，如图1，电源开关s未合上时．电容器的两片金属板和其它普通金属板—样是不带电的。
当开关S合上时，如图2所示，电容器正极板上的自由电子便被电源所吸引，并推送到负极板上面。
由于电容器两极板之间隔有绝缘材料，所以从正极板跑过来的自由电子便在负极板上面堆积起来．正极板便因电子减少而带上正电，负极板便因电子逐渐增加而带上负电。
电容器两个极板之间便有了电位差，当这个电位差与电源电压相等时，电容器的充电就停上了．此时若将电源切断，电容器仍能保持充电电压。
对已充电的电容器，如果我们用导线将两个极板连接起来，由于两极板间存在的电位差，电子便会通过导线，回到正极板上，直至两极板间的电位差为零．电容器又恢复到不带电的中性状态,导线中也就没电流了．电容器的放电过程如图3所示．加在电容器两个极板上的交流电频率高，电容器的充放电次数增多；充放电电流也就增强；也就是说．电容器对于频率高的交流电的阻碍作用就减小,即容抗小,反之电容器对频率低的交流电产生的容抗大．对于同一频率的交流电电．电容器的容量越大，容抗就越小，容量越小,容抗就越大.第2讲:电容器的参数与分类在电子产品中，电容器是必不可少的电子器件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源的退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。
超级电容基本参数概念超级电容器(Supercapacitors，ultracapacitor)，又名电化学电容器(ElectrochemicalCapacitors)，双电层电容器(ElectricalDoule-LayerCapacitor)、黄金电容、法拉电容，是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。
以下是店铺分享给大家的关于超级电容基本参数概念，欢迎大家前来阅读!超级电容基本参数概念：超级电容器具有比二次电池更长的使用寿命，但它的使用寿命并不是无限的，超级电容器基本失效的形式是电容内阻的增加( ESR)与(或) 电容容量的降低.，电容实际的失效形式往往与用户的应用有关，长期过温(温度)过压 (电压)，或者频繁大电流放电都会导致电容内阻的增加或者容量的减小。
在规定的参数范围内使用超级电容器可以有效的延长超级电容器的寿命。
通常，超级电容器具有于普通电解电容类似的结构，都是在一个铝壳内密封了液体电解液，若干年以后，电解液会逐渐干涸，这一点与普通电解电容一样，这会导致电容内阻的增加，并使电容彻底失效。
一、电压 Voltage超级电容器具有一个推荐的工作电压或者最佳工作电压，这个值是根据电容在最高设定温度下最长工作时间来确定的。
如果应用电压高于推荐电压，将缩短电容的寿命，如果过压比较长的时间，电容内部的电解液将会分解形成气体，当气体的压力逐渐增强时，电容的安全孔将会破裂或者冲破。
短时间的过压对电容而言是可以容忍的。
二、极性 Polarity超级电容器采用对称电极设计，也就说，他们具有类似的结构。
当电容首次装配时，每一个电极都可以被当成正极或者负极，一旦电容被第一次100%从满电时，电容就会变成有极性了，每一个超级电容器的外壳上都有一个负极的标志或者标识。
虽然它们可以被短路以使电压降低到零伏，但电极依然保留很少一部分的电荷，此时变换极性是不推荐的。
电容按照一个方向被充电的时间越长，它们的极性就变得越强，如果一个电容长时间按照一个方向充电后变换极性，那么电容的寿命将会被缩短。
电路的基本概念及定律电源source [sɔ:s]电压源voltage source电流源current source理想电压源ideal voltage source理想电流源ideal current source伏安特性volt-ampere characteristic电动势electromotive force电压voltage['vəultidʒ]电流current['kʌrənt]电位potential[pəu'tenʃəl]电位差potential difference欧姆Ohm伏特Volt安培Ampere瓦特Watt焦耳Joule电路circuit电路元件circuit element电阻resistance电阻器resistor电感inductance电感器inductor电容capacitance电容器capacitor电路模型circuit model参考方向reference direction 参考电位reference potential欧姆定律Ohm’s law基尔霍夫定律Kirchhoff’s law基尔霍夫电压定律Kirchhoff’svoltage law（KVL）基尔霍夫电流定律Kirchhoff’scurrent law（KCL）结点node支路branch回路loop网孔mesh支路电流法branch current analysis网孔电流法mesh current analysis 结点电位法node voltage analysis 电源变换source transformations叠加原理superposition theorem网络network无源二端网络passive two-terminal network有源二端网络active two-terminal network戴维宁定理Thevenin’s theorem诺顿定理Norton’s theorem开路（断路）open circuit短路short circuit开路电压open-circuit voltage短路电流short-circuit current交流电路直流电路direct current circuit (dc)交流电路alternating current circuit (ac)正弦交流电路sinusoidal a-c circuit平均值average value有效值effective value均方根值root-mean-squire value (rms)瞬时值instantaneous value电抗reactance感抗inductive reactance容抗capacitive reactance法拉Farad亨利Henry阻抗impedance复数阻抗complex impedance相位phase初相位initial phase相位差phase difference相位领先phase lead相位落后phase lag倒相，反相phase inversion频率frequency角频率angular frequency 赫兹Hertz相量phasor相量图phasor diagram有功功率active power无功功率reactive power视在功率apparent power功率因数power factor功率因数补偿power-factor compensation串联谐振series resonance并联谐振parallel resonance谐振频率resonance frequency频率特性frequency characteristic 幅频特性amplitude-frequencyresponsecharacteristic相频特性phase-frequencyresponsecharacteristic截止频率cutoff frequency品质因数quality factor通频带pass-band带宽bandwidth (BW)滤波器filter一阶滤波器first-order filter二阶滤波器second-order filter低通滤波器low-pass filter高通滤波器high-pass filter带通滤波器band-pass filter带阻滤波器band-stop filter转移函数transfer function波特图Bode diagram傅立叶级数Fourier series三相电路三相电路three-phase circuit三相电源three-phase source对称三相电源symmetricalthree-phasesource对称三相负载symmetrical three-phase 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gain总的电压放大倍数overall voltage gain饱和saturation截止cut-off放大区amplifier region饱和区saturation region截止区cut-off region失真distortion饱和失真saturation distortion截止失真cut-off distortion零点漂移zero drift正反馈positive feedback负反馈negative feedback串联负反馈series negative feedback并联负反馈parallel negative feedback共射极放大器common-emitter amplifier射极跟随器emitter-follower共源极放大器common-source amplifier共漏极放大器common-drain amplifier多级放大器multistage amplifier 阻容耦合放大器resistance-capacitance coupled amplifier直接耦合放大器direct- coupled amplifier输入电阻input resistance输出电阻output resistance负载电阻load resistance动态电阻dynamic resistance负载电流load current旁路电容bypass capacitor耦合电容coupled capacitor直流通路direct current path交流通路alternating current path 直流分量direct current component交流分量alternating current component变阻器（电位器）rheostat电阻（器）resistor电阻（值）resistance电容（器）capacitor电容（量）capacitance电感（器，线圈）inductor电感（量），感应系数inductance 正弦电压sinusoidal voltage集成运算放大器及应用差动放大器differential amplifier 运算放大器operational amplifier(op-amp)失调电压offset voltage失调电流offset current共模信号common-mode signal差模信号different-mode signal共模抑制比common-mode rejection ratio (CMRR)积分电路integrator（circuit）微分电路differentiator（circuit）有源滤波器active filter低通滤波器low-pass filter高通滤波器high-pass filter带通滤波器band-pass filter带阻滤波器band-stop filter波特沃斯滤波器Butterworth filter切比雪夫滤波器Chebyshev filter 贝塞尔滤波器Bessel filter截止频率cut-off frequency上限截止频率upper cut-off frequency下限截止频率lower cut-off frequency中心频率center frequency带宽Bandwidth开环增益open-loop gain闭环增益closed-loop gain共模增益common-mode gain输入阻抗input impedance电压跟随器voltage-follower电压源voltage source电流源current source单位增益带宽unity-gain bandwidth频率响应frequency response频响特性（曲线）response characteristic波特图the Bode plot稳定性stability补偿compensation比较器comparator迟滞比较器hysteresis comparator 阶跃输入电压step input voltage仪表放大器instrumentation amplifier隔离放大器isolation amplifier对数放大器log amplifier反对数放大器antilog amplifier反馈通道feedback path反向漏电流reverse leakage current相位phase相移phase shift锁相环phase-locked loop(PLL)锁相环相位监测器PLL phase detector和频sum frequency 差频difference frequency波形发生电路振荡器oscillatorRC振荡器 RC oscillatorLC振荡器 LC oscillator正弦波振荡器sinusoidal oscillator三角波发生器triangular wave generator方波发生器square wave generator 幅度magnitude电平level饱和输出电平（电压）saturated output level功率放大器功率放大器power amplifier交越失真cross-over distortion甲类功率放大器class A power amplifier乙类推挽功率放大器class B push-pull power amplifierOTL功率放大器output transformerless power amplifier OCL功率放大器output capacitorless power amplifier直流稳压电源半波整流full-wave rectifier全波整流half-wave rectifier电感滤波器inductor filter电容滤波器capacitor filter串联型稳压电源series (voltage) regulator开关型稳压电源switching (voltage) regulator集成稳压器IC (voltage) regulator 晶闸管及可控整流电路晶闸管thyristor单结晶体管unijunction transistor （UJT）可控整流controlled rectifier可控硅silicon-controlled rectifier 峰点peak point谷点valley point控制角controlling angle导通角turn-on angle门电路与逻辑代数二进制binary二进制数binary number十进制decimal十六进制hexadecimal二-十进制binary coded decimal （BCD）门电路gate三态门tri-state gate与门AND gate或门OR gate非门NOT gate与非门NAND gate 或非门NOR gate异或门exclusive-OR gate反相器inverter布尔代数Boolean 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