电力电容器结构与试验方法.ppt

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1、1电力电容器试验方法21.基本概念1.1电容器（Capacitor）电容器由两块平行极板（铝箔）和极板间的绝缘材料所组成：作用：存储和释放电荷的器件（充电和放电）图1.1电容器的结构3电工符号：C电路符号：电容量的基本单位：法拉（F）常用单位：微法（μF）纳法（nF）皮法（PF）1F=106μF=109nF=1012PF1μF=1000nF1nF=1000PF41.2交流电路中电容器的特性1.2.1电压与电流的关系在交流电路中，电容器的电流在相位上超前于电压90度，这个特性正好与电抗器相反。图1.3电容器和电抗器上的电压和电流相位52电力

2、电容器在电力生产中的作用2.1并联电容器(移相电容器)用于电力负荷无功补偿。在用户负荷中存在大量的无功功率，如感应电动机、变压器中的励磁功率、输电线路电感消耗的无功功率等。无功电流在输电线路中传输时，就会在线路、配电变压器的导线电阻中产生损耗，造成不必要的浪费。表征系统有功功率和视在功率比例的参数为功率因数，功率因数越小，说明系统中的无功分量越大。62.2串联电容器用于输电线路无功补偿。输电线路存在一定的分布电感，线路越长电感量越大，增加了线路的阻抗和电压降。在输电线路中串联电容器后，电容上的压降与电感上的压降互相抵消，从而减小了线路电压

3、降，加长了输电距离和输电能力，提高输电质量和系统的稳定性。72.3耦合电容器用于高频通讯。电容器对高频信号呈现较低的阻抗，所以能将混在工频电压中的通讯信号取出。2.4分压电容器用于高电压测量。2.5均压电容器用于改善断路器开断时各断口电压的均匀性。2.6滤波电容器用于滤除电源中的高次谐波。2.7脉冲电容器用于冲击电压试验中的脉冲发生装置。这种电容器在结构上要求要有比较小的电感。83.电力电容器的结构（1）电容元件的连接a.多元件串联：多元件串联的目的是能够承受较高的电压。例如耦合电容器的芯子是由多个元件串联组成。图3.1电容器串联9图3.

4、2耦合电容器10串联后的总电容量为：(3.1)如果C1=C2=……=Cn=CD则：(3.2)即：串接的电容元件数越多，总的电容量越小，但可以承受的电压越高。11b.多元件并联：多元件并联的目的是获得较大的电容量。例如，低压并联电容器内部元件全部并联。图3.3电容器并联1213并联后的总电容量为：C总=C1+C2+……+Cn(3.3)如果C1=C2=……=Cn=CD则：C总=nCD(3.4)即：并联的电容元件数越多，总的电容量越大144.电容器试验项目（交接）（1）测量绝缘电阻；（2）测量耦合电容器、断路器电容器的tanδ及电容值；对电容器

5、组，还应测量各相、各臂及总电容值；（3）500kV耦合电容器的局部放电试验（对绝缘有怀疑时）；（4）并联电容器交流耐压试验；（5）冲击合闸试验155.电容器的试验方法5.1外观检查外观检查主要是观察电容器是否存在变形、锈蚀、渗油、过热变色、鼓胀等问题。5.2密封性检查用户进行密封性检查通常只能采用加热的方法，在不通电的情况下将试品加热到最高允许温度加20℃的温度，并维持一段时间（2小时以上），在容易产生渗油的地方用吸油材料（如白石粉、餐巾纸等）进行检查。165.3绝缘电阻测量5.3.1基本概念在绝缘体上施加直流电压后，会产生三种电流，如图

6、6.1所示。图6.1夹层绝缘体的等值电路171)电导电流iR，与绝缘电阻有关；2）电容电流iC，与电容量有关；3）吸收电流i1，由绝缘介质的极化过程引起。186.3.2测量方法1）测量部位：并联电容器只测量两极对外壳的绝缘电阻；分压电容器以及均压电容器测量极间绝缘电阻；耦合电容器测量极间及低压电极对地的绝缘电阻；2）测量接线：兆欧表的L端子接被试设备的高压端，E端子接设备的低压端或地，当需要屏蔽其它非被试设备时，兆欧表的屏蔽端G与其它非被试设备连接；193）测量步骤：a．测量前应将电容器两极对地短接充分放电5分钟以上；b．兆欧表建立电压后

7、分别短接L、E端子和分开L、E端子，兆欧表应显示零或无穷大；c．测量吸收比时记录15秒和60秒时的绝缘电阻；测量极化指数时记录1分钟和10分钟的绝缘电阻值；d．测量后应将电容器两极对地短接放电5分钟以上。206.4电容量测量（1）电压电流法试验原理见图6.2。图6.2电压电流法测量电容量21电容量的计算：(6.1)式中：I：电流，AU：电压，Vω：ω=2πf，电源频率为50Hz时，ω=31422目前市场上有成套的电容、电感测量装置，其原理基于电压电流法，有些仪器为了避开50Hz的电源干扰，采用低于或高于50Hz的电源进行测量，仪器采用开口

8、CT测量电流，因此在测量时不用打开电容器的连接线，仪器自动根据电压和电流值计算电容值或电感值。236.5交流耐压试验6.5.1概述（1）交接时只对并联电容器进行。试验电压加在电极引线与外壳之间