电力电容器
冀中工程技师学院
主讲人：刘玉华
第十四章 电力电容器
1 定义： 电力电容器英文名称power capacitor 。 用于电力系统和电工设备的电容器。
任意两块金属导体，中间用绝缘介质隔开， 即构成一个电容器。电容器电容的大小， 由其几何尺寸和两极板间绝缘介质的特性 来决定。当电容器在交流电压下使用时， 常以其无功功率表示电容器的容量，单位 为乏或千乏。
电力电容器的基本结构
基本结构：电容元件、浸渍剂、紧固件、引线、外壳和套管。
高压并联电容器外观图
一、结构和型号
额定电压在lkV以下的称为低 压电容器，lkV以上的称为高 压电容器。lkV以下的电容器 都做成三相、三角形连接线， 内部元件并联，每个并联元件 都有单独的熔丝；高压电容器 一般都做成单相，内部元件并 联。外壳用密封钢板焊接而成； 芯子由电容元件串并联组成， 电容元件用铝箔作电极，用复 合绝缘薄膜绝缘。电容器内衣 绝缘油（矿物油或十二烷基苯 等）作浸渍介质。
2 作用： 并联电容器是一种无功补偿设备。 并联在线路上，其主要作用是补 偿系统的无功功率，提高功率因 数，从而降低电能损耗、提高电 压质量和设备利用率。
串联电容器主要用于补偿电力系 统的电抗（常见于高压系统）
目录
第十四章 电力电容器
第一节：电容器的分掌握并联电力电容器的安装要求及安全运行； 掌握电力电容器的检查与维修。
第一节：电容器的分类及其结构
按其安装方式可分为户内式和户外式两种； 按其运行的额定电压可分为低压和高压两类； 按其相数可分为单相和三相两种，除低压并
联电容器外,其余均为单相; 按其外壳材料可分为金属外壳、瓷绝缘外壳、
胶木筒外壳等； 按其用途又可分为以下8种。
①并联电容器：原称移相电容器。主要用来补偿电力系统 感性负荷的无功功率，以提高功率因数，改善电压 质量,降低线路损耗。单相并联电容器的结构：主要由芯
BFM系列高压电力电容器外观图
BCMJ-1.14-3-3自愈式低压 并联电容器（三相）外观图
结构和型号
额定电压用kV表示： 高压的多为10.5kV、6.3kV、35kV等; 低压的为：0.23kV、0.4kV、0.525kV等
（1）电容元件
用一定厚度和层数的固 体介质与铝箔电极卷制而 成。若干个电容元件并联 和串联起来，组成电容器 芯子。电容元件用铝箔作 电极，用复合绝缘薄膜绝 缘。电容器内部绝缘油作 浸渍介质。在电压为10kV 及以下的高压电容器内， 每个电容元件上都串有一 熔丝，作为电容器的内部 短路保护。当某个元件击 穿时，其他完好元件即对 其放电，使熔丝在毫秒级 的时间内迅速熔断，切除 故障元件，从而使电容器 能继续正常工作。
②串联电容器:串联于工频高压输、配电线路中,用以补偿线 路的分布感抗,提高系统的静、动态稳定性,改善线路的电压 质量，加长送电距离和增大输送能力。其基本结构与并联电 容器相似。
③耦合电容器：主要用于高压电力线路的高频通信，测量、 控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。
④断路器电容器：原称均压电容器。主要用于并联在超高 压断路器的断口上起均压作用，使各断口间的电压在分断 过程中和断开时均匀、并可改善断路器的灭弧特性，提高 分断能力。 ⑤电热电容器:用于频率为40～24000赫兹的电热设备系统 中,以提高功率因数,改善回路的电压或频率等特性。
高压并联电容器内部电气连接示意图 R－放电电阻；F－熔丝；C－元件电容
（2）浸渍剂
电容器芯子一般放于浸渍剂中，以提高电容元件的介质 耐压强度，改善局部放电特性和散热条件。浸渍剂一般 有矿物油、氯化联苯、SF6气体等。
（3）外壳、套管
外壳一般采用薄钢板焊接而成，表面涂阻燃漆，壳盖 上焊有出线套管，箱壁侧面焊有吊攀、接地螺栓等。 大容量集合式电容器的箱盖上还装有油枕或金属膨胀 器及压力释放阀，箱壁侧面装有片状散热器、压力式 温控装置等。接线端子从出线瓷套管中引出。
目前在我国低压系统 中采用自愈式电容器。
特点：具有优良的 自愈性能、介质损耗 小、温升低、寿命长、 体积小、重量轻。
结构：采用聚丙烯 薄膜作为固体介质， 表面蒸镀了一层很薄 的金属作为导电电极。 当作为介质的聚丙烯 薄膜被击穿时，击穿 电流将穿过击穿点。
低压自愈式电容器结构
1－心轴；2－喷合金层；3－金属化层；4－薄膜
⑥脉冲电容器:主要起贮能作用,在较长的时间内由功率不 大的电源充电，然后在很短的时间内进行振荡或不振荡地 放电，可得到很大的冲击功率。
⑦直流和滤波电容器：用于高压直流装置和高压整流滤波 装置中。交流滤波电容器可用以滤去工频电流中的高次谐 波分量。
⑧标准电容器：用于工频高压测量介质损耗回路中，作为 标准电容或用作测量高电压的电容分压装置。
二、无功补偿的基本原理
无论是工业负荷还是民用负荷，大多数均为感性。 所有电感负载均需要补偿大量的无功功率，提供 这些无功功率有两条途径：一是输电系统提供； 二是补偿电容器提供。如果由输电系统提供，则 设计输电系统时，既要考虑有功功率，也要考虑 无功功率。由输电系统传输无功功率，将造成输 电线路及变压器损耗的增加，降低系统的经济效 益。而由补偿电容器就地提供无功功率，就可以 避免由输电系统传输无功功率，从而降低无功损 耗，提高系统的传输功率。这也是当今电气自动 化技术及电力系统研究领域所面临发展的一个重 大课题，且正在受到越来越多的关注。
补偿原理
无功功率是一种既不能作有功，但又会在电网中 引起损耗，而且又是不能缺少的一种功率。在实 际电力系统中，异步电动机作为传统的主要负荷 使电网产生感性无功电流；电力电子装置大多数 功率因数都很低，导致电网中出现大量的无功电 流。无功电流产生无功功率，给电网带来额外负 担且影响供电质量。因此，无功功率补偿(以下简 称无功补偿)就成为保持电网高质量运行的一种主 要手段之一，这也是当今电气自动化技术及电力 系统研究领域所面临发展的一个重大课题，且正 在受到越来越多的关注。
子、外壳和出线端等几部分组成。用金属箔（作为极板）与 绝缘纸或塑料薄膜叠起来一起卷绕，由若干元件、绝缘件和 紧固件经过压装而构成电容芯子，并浸渍绝缘油。电容极板 的引线经串、并联后引至出线瓷套管下端的出线连接片。出 线端由出线套管、出线连接片等元件构成。电容器的金属外 壳用密封的钢板焊接而成，外壳上装有出线绝缘套管、吊攀 和接地螺钉，外壳内充以绝缘介质油。