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电力电容器的分类和主要用途

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电力电容器的分类和主要用途

电力电容器是用于电力系统和电工设备的电容器。特点是大功率、高电压、低频率,所以体积巨大。1926年电力电容器开始工厂化生产,并正式在电力系统中应用。随着大电厂和远距离输电系统的建立、新兴科学技术领域的发展,电力电容器的品种和容量得到了迅速的发展。上世纪50年代初,并联电容器的最大单台容量为25kvar-kvar,到1978年生产出的最大单台容量已达6667kvar,80年代已达到单台容量1万千乏。目前,电力电容器正朝着更高的容量迈进。
电力电容器种类很多,按其安装方式可分为户内和户外式两种;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。单相并联电容器主要由心子、外壳和出线结构等几部分组成。用金属箔(作为极板)与绝缘纸或塑料膜叠起来一起卷绕,由若干元件、绝缘件和紧固件经过压装而构成电容心子,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。电容器的金属外壳内充以绝缘介质油。
(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运能力。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。耦合电容器的高压端接于输电线上,低压端经过耦合线圈接地,使高频载波装置在低电压下与高压线路耦合。耦合电容器外壳由瓷套和钢板制成的底和盖构成。外壳内装有薄钢板制成的扩张器,以补偿浸渍剂体积随温度的变化。
(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。常用的断路器电容器的结构与耦合电容器相似。随着高压陶瓷电容器的发展,已有采用陶瓷电容器作为电容元件,再装入瓷套和钢板制成的外壳制成断路器电容器。
(5)电热电容器:用于频率为40Hz—24000Hz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。电热电容器因发热量较大,必须保证其散热良好,通常极板采用水冷却。适用于4000Hz以上的电热电容器,其外壳用黄铜板焊接而成。
(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。脉冲电容器用途很广,如作为冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等基本(贮能)元件。
(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。标准电容器要求电容值准确而稳定,因此常采用气体及双屏蔽同轴圆筒形和同心球形极板系统。

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