电力电容器基础知识及常见运行问题

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电力电容器基础知识及常见运行问题

1.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电容器结构

电工符号:C

电路符号:

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)

1μF=nF

1nF=PF

1.2电容器的电容

电容量由下式决定:

(1)平板式:

平板式:

式中:A—极板面积,m2

d—极板间距,m

εr—极板间介质的相对介电系数

(2)卷绕式采用卷绕式时,电容值近似等于该电容展开成平面时的一倍。即:

卷绕式卷绕式电容元件

1.3常用电介质的分类

1.3.1气体电介质

(1)气体电介质的相对介电常数εr非常接近1;

(2)电力电容器常用的气体电介质是六氟化硫(SF6)、氮气、空气等;

SF6的特点:

击穿强度:是空气的2~3倍。在0.3MPa下与常温下的绝缘油相当;

灭弧能力:约为空气的倍;

tanδ:在0.1MPa时5×10ˉ6

1.3.2固体电介质

电力电容器中常用的固体电介质有如下几种:

(1)电容器纸

优点:浸渍性好,成本低,效益高,可实现自动化生产。

缺点:线膨胀系数大,易变形,电容量稳定性差,容易老化,耐热性低(<80℃),机械强度低。

(2)塑料薄膜

优点:耐电强度和机械强度高,体积电阻系数高,稳定性好。

缺点:难以浸渍,通过采取特殊的工艺,也可提高浸

渍效果;或者做成干式电容器。常用的塑料薄膜有:聚丙烯薄膜(简称PP膜)、聚脂薄膜等。

1.3.3液体电介质

(1)天然液体电介质

变压器油、电容器油、电缆油、蓖麻油等矿物油和植物油。

(2)合成化合物

有异丙基联苯(IPB)、二芳基乙烷(PXE)、爱迪索油、二异丙基萘(KIS-)、CPE等等,种类较多。

电击穿强度:≥45kV/2.5mm

表1.1常用介质的相对介电系数

表1.1常用介质的相对介电系数

1.3.4氧化膜电介质

以金属(常见的是铝或钽)的氧化膜作为电介质,以电解质作为另一电极。即所谓的电解电容器,这类电容器单个电容量可做到上万微法。电解电容器的特点是电极是有极性的,应用中正、负极不能接反。

近年来有一种名为双电层电解电容器(又称为法拉电容器或超级电容器)的新型元件逐渐受到


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