高电压设备测试试验之电力电容器试验.pptxVIP

电容器电容值测量规程及案例

在电力自动化系统中,电力电容器使用十分广泛。它主要向电力系统提供无功功率,提高功率因素,减少线路损耗,改善系统电压质量,增加输变电设备的输电能力,适用于变电站、高压直流输电、静止无功补偿器和滤波器等,是电力系统的重要设备。

电容值是指在给定电位差下的电荷储藏量，记为C，国际单位是法拉（F）。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上，造成电荷的累积储存，储存的电荷量则称为电容。

01电容值的测量

电容值的测量在生产试验、交接试验时需要测量电力电容器的电容值,在铭牌不清楚的时候也需要测量电容值,必要时还要对运行中的电力电容器测量电容值,以了解其可能存在的缺陷。在试验室测量电容值时,使用精密的专用仪表,读数精确,灵敏度高。在现场测量时由于试验条件有限，主要采用如下3种测试方法。

电容值的测量测量电容之前，一定要将电容放电，即拆下电容后将电容两端短路。

电压电流表法电压电流表法其接线如图1所示，测量时使用0.5级的电压表和毫安表。当外加的交流电压为U，流过电容器电流为I时，有l=ωUC故C=I/ωU式中:C是所测的电容量，I是电流表值，ω是电源角频率。

电压电流表法

数字电容表法数字式电容表中,其准确度可达0.5%。它可以测量电阻、电感和电容。电容值的测量范围为0.01~3300pF,可以检测出电容器单元在故障时电容值的变化情况。过去测量电容值一般多采用电压、电流表法和双电压表法,其接线简单，操作方便,适合现场进行测量。现在大多采用数字电容表，它体积小、携带操作方便，并适合于各种环境。

02电容值的测量案例

电容测量值分析在制造过程中如果工艺不良,新的电力电容器可能会存在缺陷，在电压和温度的作用下运行中的电力电容器也会产生缺陷，在进行破坏性试验时所加的高电压也可能使电力电容器内部的元件损坏，因此在生产使用电力电容器中测量电容值是非常重要的。

在实际检查、测量电容器时,当测完电容值后，要把实测值与过去的测量值、铭牌值相比较,要把三相之间的测量值相比较，以便找出有问题的电容器。

国家标准规定,所测的电容值在投运1年内不在投运1~5年内不能小于额定值的95%。电容测量值分析

表1数据表明:出厂试验值在额定值的5%之内,完全满足使用标准。

电容测量值分析

表2数据表明:经过1年的运行,数据有变化，但仍在额定值的5%之内,在正常使用中。

电容测量值分析表（2）

表3数据表明:经过6年多的运行后,全部电容值均在下降(245Hz、350Hz滤波器均有同样的趋势)。其中12号电容值下降了5.56%,超过额定值的5%,不平衡电流检测装置CPR97发出报警、跳闸信号,要求其退出运行。电容测量值分析表(3)

电容值的减小,是内部元件有断线、松脱所造成的。电容值的增大,是由于电力电容器内部某些串并联单元被击穿引起的。电容器的工作环境对电容值影响很大，包括系统谐波、运行时间及环境温度。失效分析

轧机供电系统中存在非线性负载,例如交交变频器、PWM交直交变频器。SVC静止无功补偿器。TCR以及开关电源等都会产生谐波，如果滤波器的滤波能力差,就会有过多的谐波电流进人电容器,谐波使电容器过热和损坏。谐波

有试验表明,当温度升高10°C时,电容器的电容量下降的速度加快1倍。而现场电容器处于室内，通风不畅,尤其在夏季温度较高,且用于连续轧钢生产线长期运行,导致电容器绝缘介质老化而损坏。环境温度和运行时间

在电容器运行中,还曾发生鼓肚、套管渗油、爆炸等现象。其他现象及分析

有2台电容器均发生程度不同的鼓肚现象，是由于电容器内部发生局部放电,绝缘油生成大量气体,形成过大的压力,使得外壳发生明显鼓肚。这种压力可能是由于过热引起的、或是由于电弧产生气体造成的。鼓肚

有1台电容器发生套管处渗油现象,是由于在搬运时直接提拉套管使焊缝开裂造成的。如果电容器使用硬母线连接,使螺栓受力将螺杆焊口拉开,电容器也会渗油。另外,电容器是全密封的,在加工制造时密封不严或不牢固也会导致空气和水分等杂质进人油箱内部，造成绝缘损坏,电容器渗油。渗油

有1台电容器发生爆炸,是由于空载投人滤波器产生过电压,充人电容器内的能量超过了其外壳的耐受能力,极间游离放电而造成电容器极间短路击穿，电容器爆炸。电容器爆炸

为了提高电容器的使用效率，延长电容器的寿命应采用如下措施。

1.定期测量电容量

2.限制谐波

3.保证合适的运行温度

4.改进电容器实施监测技术预防措施

总结和思考电力线路串联电容器进行调压时，当负荷集中在电力线路末端时，串联电容器应装设在线路末端。

电容器的电容值测量案例

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