电力电容器按其用途可分成若干类型,下面介绍几种电力工业中常用的电力电容器。
1.移相电容器
这种电容器又称为并联电容器或余弦电容器,是用途很广、用量很大的一种电力电容器,在有些电力系统中可达发电厂额定装机容量的一半左右。
如图6.1所示为移相电容器的原理图。由图6.1 (b)可见,电感性负荷(R及L,例如感应电动机)上并联以电容器C以后,由于电容电流相位超前电压
90°,可抵消一部分相位滞后于电压90。的电感电流
,使线路电流由
减小为
′,相角由φ减小为,从而功率因数从cos φ提高到cosφ′ 。由于电容电流的补偿,线路总电流减小,这样减小了线路电阻的有功损耗,减小线路压降和空载于满载之间的电压波动。又由于功率因数的提高,可以显著地提高原有电力设备(如变压器、断路器等)的利用率。
图6.1 移相电容器
2.串联电容器
这种电容器又叫纵向补偿电容器。它串联在输电线路中,用以补偿输电线的感抗,从而减小线路压降,提高线路的传输功率和稳定度,改进电压调整率,提高输电效率。
图6.2 (a)所示为一输电线路示意图,未加电容器前,>
,φ1 > φ2,如图6.2 (b)所示。加了串联电容器以后,由图6.2 ( c)可见,虽然
、
、 φ2仍为原值,但φ1 <φ2,
变小,则送电端功率因数得到改善,此时又可使
和
差不多,改善了电压调整率(
-
)/
×100%,一般可以从20%改进到3%左右。
图6.2 串联补偿电容器的作用
3.耦合电容器
耦合电容器直接接在高压输电线与地之间,以进行通讯、测量、保护之用。如图6.3所示绘出了电容式电压互感器工作原理图。图中C1为耦合电容器,它可将通讯用的高频(40~500 kHz)电流耦合到高压输电线上,同时由于它对工频电流具有足够大的阻抗,所以能阻止工频电流窜入通讯设备中。图中C2为电容分压器,利用C2获得中间电压,然后通过中间变压器B在主二次侧进行测量及在辅助二次侧接继电保护线路。
图6.3 电容式电压互感器原理图
C1—耦合电容;C2—分压电容a;xB—中间变压器; aj、 xj—辅助二次线圈接线端子;、—主二次线圈接线端子
4.脉冲电容器
这是一类用途广泛的电容器的总称。主要用于各种高压电脉冲技术,如冲击电压发生器、冲击电流发生器、震荡回路等。
在高电压技术中,除了上述几种电容器外,还有隔直流电容器、均压电容器和过电压保护电容器等,主要用于高压电容分压器和滤波装置、并联在高压断路器的断口上,以改善各断口上的电压分布及平抑过电压等。
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