电力电容器的结构及特点

发布时间:2021-02-25 分享到:

  1. 铁壳式电力电容器单元的结构及特点

    1.1 铁壳式电力电容器单元的结构:

    目前高压电力电容器以油浸式为主,电容器的基本结构大体相同,主要由心子,绝缘包封,绝缘油,外壳及出线套管等组成,根据需要设置内熔丝。其中心子由多个元件通过串并联方式组成,心子包绕绝缘纸形成器身,器身装入不锈钢外壳,通过一体化套管将引线引出,经过真空干燥,浸渍绝缘油处理后成为合格的电容器单元。

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     1.2 铁壳式电力电容器单元的分类:

       电容器根据是否设置熔丝可以分为内熔丝,外熔丝和无熔丝电容器三类。

      电容器的内熔丝不糊是电容器内部每个元件串接1根熔丝,元件先并联后串联。电容器间进行并联和串联连接,电容器的容量较大。优点是少量元件击穿,电容器仍可继续运行,缺点是损耗相对大一点,电容器工艺相对复杂。

     内熔丝的保护机理:当某一个元件因故障击穿时,与之并联的其他元件将向其放电,即利用此高频的放电电流使其熔断。目前,电力电容器采用的内熔丝材料为电解铜材料,根据设计需要,选取的直径及长度不同。

     外熔丝(外熔断器)电容器:电容器元件通常先并联后串联,每个电容器单元串接外熔断器。外熔断器电容器用的熔断器为喷射式熔断器,主要适用于单台电容器的过电流保护,用来切断故障电容器,以保证无故障电容器的正常运行。

     无熔丝电容器:聚丙烯薄膜绝缘介质的电弱点在运行中被加速老化,造成元件击穿,电容器元件的故障导致电容器单元中相关的串联段短路,引起该单元中剩余元件上以及其所在电容器串中的其他电容器单元上通过的电流增大和电压升高。增大和升高程度取决于电容器单元串中串联元件的总数。作为无熔丝应用的电容器单元应具有全膜电介质系统,这种电介质系统构成的元件内发生的故障会形成电阻值很小的熔焊短路,以上特性就构成了无熔丝电容器的基本工作原理。

 

   2.集合式电容器的结构及特点

      2.1集合式电容器的结构

      集合式电容器是在20世纪80年代中期发展起来的产品,这类产品的出现是我国单利电容器制造技术领域的进步。传统的电容器由于受散热条件等因素的影响,单台容量不可能做大,集合式电容器通过设置循环散热的油道,大容量产品加装散热器等,解决了散热问题,使电容器的单台容量得以大幅度提高。

     2.2集合式电容器的特点

    国内运行的集合式电容器单台容量范围为600~20000kvar,其中6~10kV电压等级产品一般为三相共体产品,35kV及以上电压等级产品一般为单相产品。

   箱壳内的介质:分为充油式和充气式两种,以充油式为主;

   油补偿器的形式:分为非全密封结构和全密封结构;

   安装方式:分为非落地安装结构和落地安装结构;

   容量可调:集合式电容器可带容量抽头,能够实现不同容量的无功转换。

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  3.箱式电容器的结构及特点

     箱式电容器与集合式电容器相比,内部电容器单元去掉了小铁壳,通过串并联形成电容器的器身,需要对整台电容器进行真空处理,日本的箱式电容器采用了特大容量元件,无内熔丝结构,通过降低设计电场强度,提高其运行可靠性。国内有些厂家采用小元件,带内熔丝结构,保证其运行的可靠性。

     箱式电容器和集合式电容器相比,体积更小,重量更轻,结构更加紧凑,但要求可靠性更高,故产品的电场强度选取低于集合式电容器,产品为全密封结构,不需要定期对电容器进行油样化验。国内30kV集合式电容器均为单相产品,因为成本太高,所以未开发三相共体产品,但是35kV绝缘等级的箱式电容器可以实现三相共体,经济性相对较高。

  4.自愈式低压并联电容器的结构及特点

     自愈式低压电容器主要由电容器心子,接线端子和外壳等组部件组成。

    自愈式低压并联电容器是以电工聚丙烯膜为介质,单面蒸镀金属层作为极板,通过卷绕形成元件,元件是电容器的核心。

    自愈式低压并联电容器的特点:

   自愈特性:元件的金属化膜由于在某点存在缺陷以及在过电压作用下出线击穿短路,而击穿点的金属化层可在电弧作用下瞬间熔化蒸发而形成一个很小的无金属区,使元件的两个极片重新相互绝缘而仍能继续工作。

每个元件单独保护,安装安全保护装置(过温度,过电流,过压力),可以确保每一个元件在寿命终结时可靠地与电路分开,只将此元件退出运行,不影响其他元件的正常运行。

   内部设置防爆装置,避免了产品爆裂着火,提高了产品运行的安全性。

   干式结构,即使有元件损坏,也不会有任何液体渗漏而造成环境污染。

   产品重量轻,体积小,安装方便。

 

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