電氣工程及其自動化畢業(yè)設(shè)計-基于無熔絲電容器的并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置設(shè)計(含外文翻譯)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　基于無熔絲電容器的并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置設(shè)計</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 電氣工程

2、及其自動化 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p>　　基于無熔絲電容器的并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置設(shè)計</p

3、><p><b>　　摘要</b></p><p>　　通過無功補(bǔ)償，可以提高負(fù)載和系統(tǒng)的功率因數(shù)、減少設(shè)備的功率損耗、降低設(shè)備容量、挖掘發(fā)供電設(shè)備潛力，對國家可以節(jié)約能源，對企業(yè)節(jié)省用電支出，都具有重要意義。本文選取當(dāng)前我國無功補(bǔ)償應(yīng)用最為廣泛的并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置作為主要研究對象。</p><p>　　文中分析了并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的工作原理，即利用超

4、前于電壓的容性電流補(bǔ)償負(fù)載中普遍存在的滯后于電壓的感性電流；分析了裝置的設(shè)計原理，包括其組成、電壓容量的確定方法以及配套部件、保護(hù)方式和布置方式的選擇方法；對其核心部分——電力電容器中無熔絲電容器的技術(shù)特征進(jìn)行闡述，分析了無熔絲電容器的含義、原理、接線及其優(yōu)點(diǎn)，并從電壓等級和容量兩方面對無熔絲電容器的適用范圍進(jìn)行了討論；通過理論計算，設(shè)計一臺無熔絲電容器BAM21-334-1W，并參照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)選取裝置相關(guān)配套部件，設(shè)計了一套基于無熔

5、絲電容器的并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置TBB66-4008/334-AQW。</p><p>　　關(guān)鍵詞　無功補(bǔ)償 并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置 電力電容器 無熔絲電容器</p><p>　　Parallel capacitor compensator design based on fuseless capacitor</p><p><b>　　Abstract</b&

6、gt;</p><p>　　Reactive power compensation, improves load and system power factor, reduces the power loss of the equipment, reduces the equipment capacity and taps the potential of power equipment. The state c

7、an save energy and the enterprise can reduce electricity consumption spending, both are of great significance. This paper selects the parallel capacitance compensation device which is the most widely used reactive power

8、compensation as the main object of study.This paper analyzes the works of the paralle</p><p>　　Keywords　reactive power compensation, parallel capacitor compensation device, power capacitor, fuseless capacit

9、or</p><p>　　不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b><

10、;/p><p>　　1.1 課題背景1</p><p>　　1.1.1 電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償1</p><p>　　1.1.2 無功補(bǔ)償裝置分類1</p><p>　　1.1.3 無熔絲電容器在補(bǔ)償裝置中的應(yīng)用3</p><p>　　1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀3</p><p>　　1.2.1 并

11、聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的發(fā)展3</p><p>　　1.2.2 無熔絲電容器的發(fā)展4</p><p>　　1.3 本文研究內(nèi)容5</p><p>　　第2章 并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置設(shè)計原理6</p><p>　　2.1 容性無功補(bǔ)償原理6</p><p>　　2.2 并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置7</p><p&

12、gt;　　2.2.1 裝置型號說明及組成7</p><p>　　2.2.2 補(bǔ)償容量及電壓的確定7</p><p>　　2.2.3 其他配套部件的選擇8</p><p>　　2.3 繼電保護(hù)10</p><p>　　2.4 裝置布置方式13</p><p>　　2.5 本章小結(jié)14</p>&

13、lt;p>　　第3章 無熔絲電容器15</p><p>　　3.1 油浸式電力電容器結(jié)構(gòu)15</p><p>　　3.2 無熔絲電容器技術(shù)特征16</p><p>　　3.2.1 無熔絲電容器的含義、原理及接線16</p><p>　　3.2.2 無熔絲電容器的優(yōu)點(diǎn)17</p><p>　　3.2.3

14、無熔絲電容器適用范圍17</p><p>　　3.3 本章小結(jié)18</p><p>　　第4章 并補(bǔ)裝置TBB66-4008/334-AQW設(shè)計19</p><p>　　4.1 前提條件19</p><p>　　4.2 裝置型號確定19</p><p>　　4.3 電容器單元設(shè)計20</p>

15、<p>　　4.4 整定值計算24</p><p>　　4.5 裝置各部分參數(shù)25</p><p>　　4.6 本章小結(jié)27</p><p><b>　　結(jié)論28</b></p><p><b>　　致謝29</b></p><p><b>　　

16、參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　附錄31</b></p><p>　　千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行</p><p><b>　　緒論</b></p><

17、;p><b>　　課題背景</b></p><p><b>　　電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償</b></p><p>　　在交流電路中，由電源供給負(fù)載的電功率分為有功功率和無功功率兩種。有功功率是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率，是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量作出有效功用的效率。而無功功率是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換，為建立交變磁場和感應(yīng)磁通并維持磁場的電

18、功率[1]。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場，就要消耗無功功率。所以在電力系統(tǒng)中，負(fù)載不但要從電源取得有功功率，還要取得無功功率。如果電源所提供的無功功率不足，用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場，那么這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用電設(shè)備的端電壓就會下降，從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。而如果單方面提高電網(wǎng)的輸電功率來滿足用電設(shè)備所需的功率，就會有大量的無功功率浪費(fèi)掉。合理地配置無功功率補(bǔ)償容量，改善電力網(wǎng)的無功潮

19、流分布，提高電力系統(tǒng)及負(fù)載的功率因數(shù)，降低設(shè)備容量；穩(wěn)定電網(wǎng)的電壓，提高供電質(zhì)量；平衡三相有功及無功負(fù)載，這是由于無功補(bǔ)償裝置可以補(bǔ)償?shù)糌?fù)序電流分量，同時通過合理的繞組接線使零序電流無法流通，就可使三相負(fù)荷平衡[2-3]。特別是近些年隨著工業(yè)的發(fā)展、異步電機(jī)和變壓器的使用、大型可控硅裝置的應(yīng)用以及大功率沖擊性負(fù)荷的存在，使得供</p><p><b>　　無功補(bǔ)償裝置分類</b></p

20、><p>　　無功補(bǔ)償裝置類型見圖1-1[4-5]。無功補(bǔ)償裝置按照接入系統(tǒng)的方式，分為并聯(lián)補(bǔ)償和串聯(lián)補(bǔ)償。</p><p>　　并聯(lián)補(bǔ)償是指裝置并聯(lián)在系統(tǒng)負(fù)荷兩側(cè)，主要用于減少線路損耗、提高功率因數(shù)。并聯(lián)補(bǔ)償裝置的發(fā)展主要?dú)v經(jīng)了同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容/抗補(bǔ)償裝置、靜止無功補(bǔ)償器（SVC）和靜止無功發(fā)生器（SVG）四個階段。同步調(diào)相機(jī)以損耗大、噪聲大、造價高、效率低、運(yùn)行成本高等原因現(xiàn)已很少使用

21、，被隨后出現(xiàn)的并聯(lián)電容/抗補(bǔ)償裝置所取代。并聯(lián)電容/抗補(bǔ)償裝置是指開關(guān)投切固定電容/抗器，因其造價低、效率高、運(yùn)行成本低，保護(hù)完善的情況下可靠性很高，成為現(xiàn)今無功補(bǔ)償裝置的主流。SVC全稱靜止型相控電抗器式動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，靜止是相對同步調(diào)相機(jī)中電機(jī)的旋轉(zhuǎn)所說的。SVC被國際大電網(wǎng)會議定義有自飽和電抗器（SR）、機(jī)械投切電容器（MSC）、機(jī)械投切電抗器（MSR）、晶閘管控制電抗器（TCR）、晶閘管投切電容器（TSC）、晶閘管投切電抗器（

22、TSR）、自轉(zhuǎn)向或電網(wǎng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)換器（SCC/LCC）七個子類，而國內(nèi)因市場宣傳等原因，SVC專指TCR、TSC還有磁控式電抗器（MCR）三種。相對開關(guān)固定投切裝置，SVC具有響應(yīng)速度快、優(yōu)異的動態(tài)連續(xù)無功調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)，作為近年來新興技術(shù)，逐漸為市場接受。SVG是一種使用全控型高速電力電子器件作為開</p><p>　　串聯(lián)補(bǔ)償是指補(bǔ)償裝置串聯(lián)在輸電線路中，主要起減少線路壓降、提高受端電壓、增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性以及提高輸電能

23、力等作用。由于設(shè)計上難度較大，而且實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行對于串補(bǔ)的需要沒有并補(bǔ)那么多，所以串聯(lián)補(bǔ)償使用并不十分廣泛。</p><p>　　上述無功補(bǔ)償裝置既有容性無功補(bǔ)償也有感性無功補(bǔ)償，實(shí)際系統(tǒng)由于大量存在著電機(jī)、變壓器等阻感負(fù)載，對容性補(bǔ)償?shù)男枨筮h(yuǎn)大于感性補(bǔ)償。本文只講并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，所述無功補(bǔ)償均指容性無功補(bǔ)償，所用電容器均指用于系統(tǒng)無功補(bǔ)償并補(bǔ)的高壓電力電容器。</p><p>　　無熔絲

24、電容器在補(bǔ)償裝置中的應(yīng)用</p><p>　　電力電容器發(fā)出容性無功功率，吸收感性無功功率，是容性無功補(bǔ)償?shù)暮诵钠骷?。在電容器運(yùn)行過程中，難免會有個別元件發(fā)生擊穿，從而產(chǎn)生過電流，對系統(tǒng)造成危害，所以需要對電容器采取一定的保護(hù)措施。目前，按照電力電容器內(nèi)部故障的第一道保護(hù)措施來劃分，可分為內(nèi)熔絲電容器、外熔斷器電容器以及無熔絲電容器三種。</p><p>　　內(nèi)熔絲電容器是在電容器的每個元

25、件上串聯(lián)熔絲，當(dāng)某元件擊穿時，大電流使得熔絲迅速熔斷，將擊穿元件切除，使得整臺電容器仍能在電網(wǎng)中正常運(yùn)行。但是由于被隔離元件的相鄰元件上需要承受較大的過電壓，所以內(nèi)熔絲保護(hù)方案一般不用于不接地星形電容器組。同時，由于將熔絲熔斷需要有足夠大的電流，所以內(nèi)熔絲的應(yīng)用對電容器內(nèi)部并聯(lián)元件的個數(shù)有要求，并聯(lián)元件數(shù)一般不小于10個，因此內(nèi)熔絲保護(hù)方式對補(bǔ)償容量較小的系統(tǒng)并不適用。此外，對于大元件電容器通常不采用內(nèi)熔絲保護(hù)方案。</p>

26、<p>　　外熔斷器電容器也稱外熔絲電容器。外熔絲電容器是用一個外部熔絲（熔斷器）來保護(hù)多個電容元件，外熔絲是單臺電容器內(nèi)部元件短路故障（包括引線對外殼的短路故障）的保護(hù)器件。但是從運(yùn)行情況來看，外熔絲的質(zhì)量和性能并不穩(wěn)定。而且當(dāng)電容器組的串聯(lián)段數(shù)等于或大于3時，外熔絲并不能可靠保護(hù)內(nèi)部元件（包括極對殼故障）。外熔絲保護(hù)方式對外部環(huán)境要求比較大，天氣狀況的不確定性使得采用外熔絲保護(hù)的裝置每二到三年就要更換一次外熔斷器。此外

27、，對于小元件電容器通常不采用外熔絲保護(hù)方式[6]。</p><p>　　無熔絲電容器的保護(hù)方式相對較新，是在全膜介質(zhì)應(yīng)用到電容器中之后才出現(xiàn)的。全膜介質(zhì)電容器在元件擊穿后，兩極可以良好的熔焊在一起，可視為短路，利用這一特點(diǎn)并且改變電容器內(nèi)部元件連接方式即可代替內(nèi)熔絲形成自保護(hù)。無熔絲電容器對于元件大小沒有要求，沒有內(nèi)外熔絲在熔絲上的功率損耗，同時還具備結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)，逐漸推廣使用。</p>

28、;<p><b>　　國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</b></p><p>　　并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的發(fā)展</p><p>　　國內(nèi)1980年以前，成套裝置技術(shù)還不夠完善，1980年以后，國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快，供用電部門對無功功率補(bǔ)償?shù)男枨笕諠u迫切，國內(nèi)電容器行業(yè)開始向電力用戶提供并聯(lián)電容器成套裝置。相關(guān)行業(yè)在這種形勢的推動下，積極開展電容器及有關(guān)配套件的開發(fā)研制, 使得

29、上述情況很快有了變化：電容器由于介質(zhì)不斷更新?lián)Q代，單臺大容量產(chǎn)品問世，目前國內(nèi)最大可達(dá)1Mvar 左右；油浸鐵芯乃至干式空心串聯(lián)電抗器相繼開發(fā)成功，最后又出現(xiàn)了干式鐵芯產(chǎn)品；噴逐式熔斷器廣泛地投入使用；專用放電線圈和電容型大通流容量氧化鋅避雷器的系列化生產(chǎn)；老煉處理后不重燃的真空開關(guān)投切電容器組順利過關(guān)；三角形接線被星形接線淘汰。這一系列的技術(shù)進(jìn)步，加之用戶運(yùn)用管理水平的提高，使得該類裝置的事故率大幅下降，大多數(shù)廠家產(chǎn)品的年損率降至1%

30、以下，接近或達(dá)到國外先進(jìn)水平。</p><p>　　與國內(nèi)相比，國外成套裝置的起步較早，發(fā)展到現(xiàn)在與國內(nèi)相比主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢：</p><p>　?。?）在國外，電容器幾乎全部以成套形式供應(yīng)，現(xiàn)場安裝、調(diào)試簡便，準(zhǔn)備工作少，產(chǎn)品商業(yè)化程度很高。</p><p>　?。?）國外電容器制造商大多是信譽(yù)卓著，技術(shù)領(lǐng)先的大公司。因此其成套裝置的水平很高，所有主、輔設(shè)備均可

31、生產(chǎn)。</p><p>　?。?）國外廠家的制造水平較高，無論從外觀、排列方式、防腐蝕處理等方面，還是載流接頭、夾持部分等細(xì)節(jié)，都表現(xiàn)出不少可取之處。</p><p>　?。?）一般說來, 國外廠商很注意“系統(tǒng)設(shè)計”這一過程。由于其供貨的成套性較強(qiáng)，甚至連電網(wǎng)規(guī)劃都是廠家參與，使得其產(chǎn)品與系統(tǒng)工況貼近，比較注意實(shí)際使用效果。</p><p>　?。?）國外在設(shè)計制造

32、產(chǎn)品時，十分注重“成本”概念，因此其產(chǎn)品場強(qiáng)比國內(nèi)高30%～50%，成套中單個電器的性能不一定是用最好的，但經(jīng)過綜合配置后其整體性能是不錯的，國內(nèi)產(chǎn)品相比則顯“保守”，價格缺乏競爭力[7]。</p><p><b>　　無熔絲電容器的發(fā)展</b></p><p>　　國內(nèi)早在上世紀(jì)七十年代之前，內(nèi)熔絲和外熔絲尚未研制和應(yīng)用到電容器當(dāng)中，那時的電容器全都是無熔絲電容器。

33、但那時所謂的無熔絲只是結(jié)構(gòu)上不存在熔絲，而并非指一種保護(hù)方式。采用全紙介質(zhì)或膜紙復(fù)合介質(zhì)而又沒有一些基本的保護(hù)措施，當(dāng)有元件擊穿后對系統(tǒng)影響比較大。后來研制出了內(nèi)熔絲串聯(lián)在每一個元件上，當(dāng)元件擊穿時會有較大的電流，很快將熔絲熔斷，將損壞元件切出電路，從而達(dá)到保護(hù)的目的。與此同時也有不添加內(nèi)熔絲而在單臺電容器外整體加裝外部熔斷器，當(dāng)某臺電容器性能不能滿足系統(tǒng)要求時將其整體切出電路。當(dāng)全膜介質(zhì)出現(xiàn)后，新式的無熔絲電容器首先在國外出現(xiàn)。200

34、5年，美國GE公司為南網(wǎng)廣西百色串補(bǔ)站提供了國內(nèi)第一套無熔絲電容器組的串補(bǔ)裝置。隨后在2007年和2009年，GE公司又為南網(wǎng)百色串補(bǔ)站二期和賀州串補(bǔ)站提供了無熔絲電容器組的串補(bǔ)裝置[8]。以上工程投運(yùn)后，電容器組整體運(yùn)行良好。從此，國內(nèi)開始認(rèn)識這種新的保護(hù)方式。但國內(nèi)對無熔絲電容器的了解仍然很少，隨著超高壓和特高壓的發(fā)展，外熔絲電容器逐漸推出使用，內(nèi)熔絲電容器占據(jù)了主流市場。無熔絲電容器同內(nèi)、外熔絲電容器一樣，提供了一種新的電容器設(shè)計

35、方式，目前無熔絲電</p><p>　　早在全膜介質(zhì)電容器出現(xiàn)之前，國外也采用內(nèi)外熔絲的保護(hù)方式對電容器進(jìn)行保護(hù)。美國從上世紀(jì)八十年代開始采用全膜介質(zhì)電容器后，發(fā)現(xiàn)介質(zhì)擊穿后兩極板能良好地熔焊在一起，在此基礎(chǔ)上研究和開發(fā)出了無熔絲電容器。1988年美國首先在138kV電容器組的一相上試驗性地安裝了50.4Mvar的無熔絲電容器，單元容量為300kvar。1989年10月，世界上第一套無熔絲電容器組(額定電壓115

36、kV，中性點(diǎn)不接地運(yùn)行)在美國佐治亞州投入商業(yè)運(yùn)行，以其結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、運(yùn)行可靠為人們所稱贊，隨后開始大量推廣應(yīng)用。由于各公司所擅長的不同，現(xiàn)在國外在熔絲保護(hù)上基本形成了內(nèi)熔絲、外熔絲和無熔絲電容器并存的局面。ABB公司以先進(jìn)的內(nèi)熔絲技術(shù)著稱，所以極力推廣內(nèi)熔絲電容器，只要適用，均采用內(nèi)熔絲方式。對于不適用內(nèi)熔絲方式的情況，ABB公司也少量生產(chǎn)外熔絲和無熔絲電容器。COOPER公司多生產(chǎn)外熔絲和無熔絲電容器，如果客戶要求的話偶爾也采

37、用內(nèi)熔絲的方式。GE公司以內(nèi)熔絲電容器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)效率低、成本高等原因明確說明不生產(chǎn)內(nèi)熔絲電容器，只生產(chǎn)外熔絲和無熔絲電容器[9]。</p><p><b>　　本文研究內(nèi)容</b></p><p>　　并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置設(shè)計原理，包括組成、電壓容量的確定，還有配套部件以及保護(hù)方式、布置方式的選擇方法。</p><p>　　無熔絲電容器的技術(shù)特

38、征，無熔絲電容器BAM21-334-1W設(shè)計。</p><p>　　基于無熔絲電容器的并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置TBB66-4008/334-AQW設(shè)計。</p><p>　　并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置設(shè)計原理</p><p><b>　　容性無功補(bǔ)償原理</b></p><p>　　并聯(lián)電容器組進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)幕驹硎牵喊讶菪载?fù)載和并聯(lián)在

39、感性負(fù)載兩端，感性負(fù)載所需要吸收的無功功率由容性負(fù)載發(fā)出的無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，能量在感性負(fù)載和容性負(fù)載之間相互轉(zhuǎn)換。</p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活用電中，大量存在著電動機(jī)、變壓器等等阻感負(fù)載，除有功功率之外還消耗著大量的感性無功。如圖2-1a開關(guān)斷開時，系統(tǒng)的功率因數(shù)：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>

40、<b>　　式中：。</b></p><p>　　當(dāng)開關(guān)閉合，電容C并聯(lián)在阻感負(fù)載兩端，有如下關(guān)系：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　由向量圖2-1b可知，電容并入電路后，電壓與電流之間的相位角減小，即功率因數(shù)提高。同時，電流變小，電源輸出總?cè)萘孔冃　?lt;/p><p&

41、gt;　　圖2-1 無功補(bǔ)償原理</p><p>　　如圖2-1b所示，補(bǔ)償后電流相位仍滯后于電壓，稱為欠補(bǔ)償；如圖2-1c，補(bǔ)償后電流相位超前于電壓，稱為過補(bǔ)償。補(bǔ)償不可能使得系統(tǒng)無功功率正好為零，所以要選擇適當(dāng)?shù)碾娙葜?，即選擇合適的補(bǔ)償容量。</p><p><b>　　并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置</b></p><p><b>　　裝置型

42、號說明及組成</b></p><p>　　并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置型號說明如下：</p><p>　　并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置主要包括以下部件：高壓電容器組、串聯(lián)電抗器、放電線圈、氧化鋅避雷器、熔斷器、隔離開關(guān)、保護(hù)裝置以及投切裝置等。無熔絲電容器不使用熔斷器。</p><p>　　補(bǔ)償容量及電壓的確定</p><p>　　前面提到過，無功補(bǔ)償不

43、可能正好使得系統(tǒng)無功功率為零。為避免欠</p><p>　　補(bǔ)償和過補(bǔ)償?shù)某霈F(xiàn)，通常情況下，將功率因數(shù)提高到0.95是最合適的。一般可按下式計算補(bǔ)償容量：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中：-電容器組安裝容量，kvar；</p><p><b>　　-負(fù)載功率，kW；&l

44、t;/b></p><p><b>　　-補(bǔ)償前功率因數(shù)；</b></p><p><b>　　-補(bǔ)償后功率因數(shù)。</b></p><p>　　整套裝置容量確定之后，單臺電容器單元的補(bǔ)償容量即可根據(jù)裝置容量以及電容器單元的串并聯(lián)數(shù)計算出來。</p><p>　　電壓方面，整套裝置的額定電壓即為

45、其所接入系統(tǒng)的母線電壓，而由于串聯(lián)電抗器的存在，電容器組的運(yùn)行電壓比母線電壓略高。電容器的額定電壓如選得太高，則電容器裝置的額定輸出將損失，達(dá)不到電力部門預(yù)期的要求；額定電壓如選得太低，則電容器將一直過電壓運(yùn)行，不利于電容器的安全運(yùn)行。電容器組接入串聯(lián)電抗器后，每個電容器單元的額定電壓可由下式計算而得：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>

46、　　式中：-電容器組串聯(lián)數(shù)； </p><p>　　-電容器單元額定電壓；</p><p>　　-1.05，電壓波動的裕度； </p><p><b>　　-電網(wǎng)額定電壓；</b></p><p>　　-串聯(lián)電抗器電抗率。</p><p>　　電壓及容量確定之后，即可確定電容

47、器型號，型號說明如下：</p><p><b>　　其他配套部件的選擇</b></p><p><b>　　串聯(lián)電抗器</b></p><p>　　串聯(lián)電抗器用以限制電容器的合閘涌流，抑制系統(tǒng)諧波。并聯(lián)電容器組的合閘涌流應(yīng)小于額定電流的20倍，如超過，則須裝設(shè)串聯(lián)電抗器。涌流倍數(shù)計算如下：</p><p

48、><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　式中：-涌流倍數(shù)；</b></p><p><b>　　XL-電抗率；</b></p><p><b>　　-母線短路容量；</b></p><p><b>　　-電容器組容量。

49、</b></p><p>　　選取電抗器時，干式電抗器和油浸式電抗器均可，若在室內(nèi)則最好選用干式鐵芯電抗器。電抗器的額定電流應(yīng)等于電容器組的額定電流，其允許過電流不應(yīng)小于電容器組最大過電流。</p><p>　　為方便設(shè)計，電抗率可根據(jù)GB/T50227-2008選擇如下：</p><p>　　表2-1 電抗率選定</p><p>

50、;<b>　　放電線圈</b></p><p>　　放電線圈并聯(lián)在電容單元兩端，額定一次電壓應(yīng)與所并聯(lián)的電容器的一次電壓一致。其放電總?cè)萘繎?yīng)大于等于所配置電容器組容量，放電性能滿足在電源斷開5s內(nèi)使電容器上的剩余電壓從額定電壓峰值降至50 V以下。放電線圈的二次繞組可用作電壓測量和繼電保護(hù)，放電線圈的電壓等級和絕緣水平應(yīng)與電容器組的相同，線圈溫升應(yīng)不高于55 K，油面溫升應(yīng)不高于50 K。&

51、lt;/p><p>　　對于內(nèi)置放電電阻的電容器，也可不采用放電線圈。</p><p><b>　　氧化鋅避雷器</b></p><p>　　氧化鋅避雷器用以限制電容器裝置操作過電壓，保護(hù)電容器裝置。其相關(guān)參數(shù)確定如下：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p&

52、gt;<b>　?。?-7）</b></p><p><b>　　（2-8）</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　式中：-單元串聯(lián)數(shù)；</p><p>　　-持續(xù)運(yùn)行電壓有效值；</p><p>　　-電容器單元額

53、定電壓；</p><p><b>　　-避雷器額定電壓；</b></p><p>　　-直流1mA參考電壓；</p><p>　　-標(biāo)稱放電電流下的殘壓。</p><p><b>　　熔斷器</b></p><p>　　熔斷器指外熔斷器，即采用外熔絲保護(hù)方式的電容器所串接的。

54、通常選用噴逐式熔斷器，額定電壓與單元電容器的電壓一致，額定電流為單元電容器額定電流的1.37~1.50倍。</p><p><b>　　隔離開關(guān)</b></p><p>　　用于隔離電源，將高壓檢修設(shè)備與帶電設(shè)備斷開，使其間有一明顯可看見的斷開點(diǎn)。隔離開關(guān)如與斷路器配合，按系統(tǒng)運(yùn)行方式的需要進(jìn)行倒閘操作，以改變系統(tǒng)運(yùn)行接線方式。電壓及電流由裝置決定，設(shè)計序號自行選擇。

55、常用隔離開關(guān)型號有：GW1、GW4、GW5、GN19、GN24等。</p><p><b>　　繼電保護(hù)</b></p><p>　　并聯(lián)電容器組常用繼電保護(hù)方式見圖2-4。</p><p>　　并聯(lián)電容器組常用繼電保護(hù)方式分為單星型接線和雙星型接線兩大類。其中單星型接線又可分為開口三角保護(hù)、電壓差動保護(hù)和橋差電流保護(hù)等；雙星型接線主要是中性點(diǎn)

56、不平衡電流保護(hù)。</p><p>　　圖中：QF—斷路器； TA—電流互感器；</p><p>　　FV—氧化鋅避雷器； QS—隔離開關(guān)；</p><p>　　L—串聯(lián)電抗器； FU—熔斷器；</p><p>　　FD—放電線圈； C—電容器。</p><p><b>　　開

57、口三角保護(hù)</b></p><p>　　開口三角保護(hù)利用系統(tǒng)三相負(fù)載平衡時三相電流向量和為零的這一特點(diǎn)，將三相放電線圈二次側(cè)順次連接，同時接入檢測儀器，當(dāng)三相不平衡時很容易檢測出來，保護(hù)裝置動作。這種保護(hù)方式結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，而且不受系統(tǒng)接地故障的影響。缺點(diǎn)是受系統(tǒng)電壓波動影響較大，故而在電壓等級低、單組容量很小時，例如10kV、35kV系統(tǒng)，多采用這種保護(hù)方式。如圖2-2A。</p>

58、<p><b>　　電壓差動保護(hù)</b></p><p>　　電壓差動保護(hù)方式的前提是每一相都接有兩臺或以上的電容器，而且其中某幾臺和剩下幾臺的電壓相等。以兩臺為例，每一臺都裝有放電線圈，將兩臺放電線圈的二次側(cè)差動連接，即以相反方向連接在一起，再接入檢測儀器。兩臺電容器都完好時，兩放電線圈二次側(cè)電壓差動和電流差動均為零；如果有電容器發(fā)生故障則差動值會有變化。這種保護(hù)具備開口三角保

59、護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，同時分相保護(hù)靈敏度更高。缺點(diǎn)是對單相電容器單元串聯(lián)段有要求，而且當(dāng)單元數(shù)較多時，如果發(fā)生故障不止一臺電容器，則不易檢測出來。所以這種保護(hù)方式適用于單組容量較小的系統(tǒng)，多用于兩串結(jié)構(gòu)。如圖2-2B。</p><p><b>　　橋差電流保護(hù)</b></p><p>　　橋差電流保護(hù)方式利用了電橋理論，當(dāng)有任一橋臂發(fā)生故障時，即引起不平衡電流，達(dá)到整定值時保護(hù)動

60、作。這種保護(hù)方式同樣針對每一相單獨(dú)保護(hù)，不受相間電壓不平衡的影響。但由于電橋結(jié)構(gòu)的要求，每一相至少要有四臺電容器，故而適合單組容量較大的系統(tǒng)。如圖2-2C。</p><p>　　中性點(diǎn)不平衡電流保護(hù)</p><p>　　中性點(diǎn)不平衡電流保護(hù)采用雙星型接線，將電容器組分成兩部分，接成兩個并聯(lián)的中性點(diǎn)不接地的單星型，每個單星型都由三相構(gòu)成，然后將兩個中性點(diǎn)連接在一起，并加入電流互感器。當(dāng)有故障

61、發(fā)生時，必將引起兩中性點(diǎn)之間電流的流動，從而保護(hù)動作。這種方式檢測的是兩個單星型中性點(diǎn)之間的電流，所以兩個單星型的容量不必相等。這種保護(hù)方式相對前幾種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適合單組容量很大的系統(tǒng)，而且單組容量很大時也只能采用這種保護(hù)方式。如圖2-2D。</p><p><b>　　復(fù)合保護(hù)</b></p><p>　　中性點(diǎn)不平衡電流保護(hù)特殊的接線方式使其每一個單星型接線都可以采

62、用一套獨(dú)立的單星型保護(hù)。對于單組容量特別大的系統(tǒng)，這種保護(hù)較為全面。如圖2-2E，將中性點(diǎn)不平衡電流保護(hù)和橋差電流保護(hù)相結(jié)合。</p><p>　　除上述幾種保護(hù)方式之外還有中性點(diǎn)電流保護(hù)和中性點(diǎn)電壓保護(hù)，適用于中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)，但靈敏度不夠高故而使用較少。</p><p>　　這些保護(hù)方式都是為防止電容器故障對系統(tǒng)造成危害所采取的措施，此外還有過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、失壓保護(hù)等為防止系

63、統(tǒng)不穩(wěn)定而對補(bǔ)償裝置造成危害的保護(hù)措施。</p><p><b>　　裝置布置方式</b></p><p>　　從裝置的布置方式來劃分，并聯(lián)電容無功補(bǔ)償裝置可以分為框架式、塔式、集合式、柱上式、柜式五種。表2-2給出了這五種方式的技術(shù)特點(diǎn)和適用范圍，圖2-3所示為應(yīng)用最為廣泛的框架式布置。</p><p>　　表2-2 各種無功補(bǔ)償裝置特點(diǎn)及適

64、用范圍[10]</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　本章闡述了并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的工作原理，即利用超前于電壓的容性電流補(bǔ)償滯后于電壓的感性電流；說明了并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的設(shè)計原理，包括其組成、電壓容量的確定，還有配套部件以及保護(hù)方式、布置方式的選擇方法。</p><p><b>　　無熔絲電容器</b&

65、gt;</p><p>　　油浸式電力電容器結(jié)構(gòu)</p><p>　　油浸式電力電容器主要由元件、絕緣件、連接件、放電電阻、出線現(xiàn)套管和箱殼組成，如圖3-1[11]。內(nèi)熔絲電容器在元件上加裝熔絲。老式電容器元件通常垂直于箱底放置，現(xiàn)在元件多為臥放。</p><p>　　圖3-1 油浸式電力電容器外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖3-2 鋁

66、箔折邊露箔式元件</p><p>　　元件采用凸出折邊結(jié)構(gòu)，如圖3-2。折邊改善了鋁箔邊緣肉眼不可見的毛刺尖角等對電場分布的不良影響，使得元件局放起始場強(qiáng)和局放熄滅場強(qiáng)均得到提高。</p><p>　　無熔絲電容器技術(shù)特征</p><p>　　無熔絲電容器的含義、原理及接線</p><p>　　無熔絲電容器，是指既不含有內(nèi)熔絲也不帶有外熔絲的

67、電容器單元。</p><p>　　隨著全膜介質(zhì)的普遍應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)了全膜介質(zhì)元件擊穿后兩極可以良好地連接在一起，即可以視為短路，損壞元件變成導(dǎo)線，不再需要內(nèi)熔絲的熔斷。如圖3-3[12]，這一特性構(gòu)成了無熔絲電容器的基本原理。</p><p>　　去掉熔絲之后，先并后串的元件結(jié)構(gòu)便不再適用，現(xiàn)行的無熔絲電容器廣泛采用先串后并的結(jié)構(gòu)。這種連接方式當(dāng)有元件擊穿，由該串剩余元件重新分配電壓。內(nèi)熔

68、絲電容器需要利用并聯(lián)元件對熔絲進(jìn)行放電才能使得熔絲起到保護(hù)作用，故而只能選用先并后串的結(jié)構(gòu)；無熔絲電容器為防止更多的完好元件被短路，則更宜選擇先串后并的元件連接方式[13]，或如圖3-4d。</p><p>　　a、內(nèi)熔絲電容器 b、外熔絲電容器 c、舊式無熔絲電容器 d、新式無熔絲電容器</p><p>　　圖3-4 各種電容器內(nèi)部元件接線圖</p><p>　　

69、從電容變化率的角度考慮，先串后并的元件連接方式比先并后串的方式更有利。設(shè)有n個元件串聯(lián)，其中m個擊穿，引起電容變化率為K，計算有如下結(jié)果[14]：</p><p>　　表3-1a 先并后串電容器K隨m變化</p><p>　　表3-1b 先串后并電容器K隨m變化</p><p>　　從表中結(jié)果可知，對于有同樣串聯(lián)數(shù)的電容器，先并后串結(jié)構(gòu)與先串后并結(jié)構(gòu)當(dāng)有同樣個數(shù)元件

70、損壞時，后者電容變化率更小。</p><p><b>　　無熔絲電容器的優(yōu)點(diǎn)</b></p><p>　　無熔絲電容器能隔離故障元件、使電容器在容量僅發(fā)生微小變化的條件下保持正常運(yùn)行，能達(dá)到內(nèi)熔絲電容器或外熔絲電容器所具有的保護(hù)功能。相比之下，無熔絲電容器尚具有如下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1.與內(nèi)熔絲電容器相比，無熔絲電容器單元和內(nèi)部元件并

71、聯(lián)數(shù)少，并聯(lián)儲能較小，元件擊穿時不易損傷臨近元件或?qū)そ^緣（元件故障若造成對殼主絕緣的擊穿，其后果是非常嚴(yán)重的），有利于防止故障的擴(kuò)大或外殼爆炸；成本較低，結(jié)構(gòu)簡單，有利于減少制造質(zhì)量缺陷；元件容量大、數(shù)量少，生產(chǎn)效率較高；原有各種不平衡保護(hù)方式均可應(yīng)用，由于不平衡信號大，繼電保護(hù)的靈敏度提高。</p><p>　　2.與外熔絲電容器相比，裝置結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省安裝空間。設(shè)備簡化，受天氣狀況影響減小，使運(yùn)行故障率降低

72、。</p><p>　　3.因不存在內(nèi)熔絲和外熔絲上的損耗，所以無熔絲電容器的整體損耗較低。</p><p>　　無熔絲電容器適用范圍</p><p>　　世界幾家主要電容器生產(chǎn)廠商對無熔絲電容器的適用范圍說法不一。GE公司認(rèn)為無熔絲電容器只要求電壓等級不能過低，在容量上沒有限制；ABB公司認(rèn)為無熔絲電容器只適用于電壓高容量低的場所。</p><

73、p>　　依照先串后并的元件連接方式，元件串聯(lián)數(shù)越多，則有元件損壞時剩余元件的過電壓越小。而如果串聯(lián)數(shù)過少的話，剩余元件過電壓倍數(shù)過大，則會引起元件的依次擊穿從而整臺電容器短路。所以元件串聯(lián)數(shù)越多、系統(tǒng)電壓等級越高，無熔絲的方案就越適用。</p><p>　　在內(nèi)熔絲電容器中，由于熔絲的存在，元件的過電壓允許達(dá)到1.15~1.50倍。而去掉熔絲之后，通常認(rèn)為當(dāng)元件過電壓超過1.1倍后，元件便容易擊穿。假設(shè)某串

74、有個元件，其中個擊穿，此時剩余元件的過電壓倍數(shù)為，當(dāng)時，該倍數(shù)即達(dá)到1.1倍。實(shí)際上，有一個元件損壞就導(dǎo)致整臺電容器切出電路這種情況是我們不希望見到的，所以無熔絲電容器元件串聯(lián)數(shù)通常大于10個。假設(shè)每個元件承受2kV電壓，那么該電容器額定電壓即大于20kV。所以，無熔絲電容器適用的系統(tǒng)電壓等級最低應(yīng)為35kV，電壓等級越高，無熔絲電容器的優(yōu)勢越明顯。</p><p>　　另一方面，從補(bǔ)償容量的角度來看，在一定的電

75、壓等級下，如果補(bǔ)償容量較大的話，內(nèi)熔絲方案與無熔絲方案都適用。而現(xiàn)在內(nèi)熔絲電容器的技術(shù)已經(jīng)十分成熟，便不必要采取無熔絲保護(hù)。內(nèi)熔絲電容器先并后串的結(jié)構(gòu)，當(dāng)有元件擊穿時通過與其并聯(lián)的元件向損壞元件熔絲放電使其熔斷，故而元件并聯(lián)數(shù)要求不能過低。內(nèi)熔絲電容器的這一特點(diǎn)使其在補(bǔ)償容量較少時不再適用，此時無熔絲電容器的優(yōu)勢更大。下表列出了不同電壓等級下推薦使用無熔絲電容器的容量范圍。</p><p>　　表3-2 無熔絲電

76、容器推薦適用容量范圍</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　本章簡單介紹了油浸式電力電容器及其元件的結(jié)構(gòu)，無熔絲電容器的含義、原理、內(nèi)部元件的接線方式以及無熔絲電容器相對于內(nèi)熔絲和外熔絲電容器的優(yōu)點(diǎn)，最后從電壓和容量的角度分別討論了無熔絲電容器的適用范圍。</p><p>　　并補(bǔ)裝置TBB66-4008/334-A

77、QW設(shè)計</p><p><b>　　前提條件</b></p><p><b>　　安裝場所：戶外安裝</b></p><p>　　海拔高度：安裝運(yùn)行地區(qū)的海拔高度不大于1000m</p><p>　　環(huán)境空氣溫度：-40℃～+45℃（日最大溫差不大于25℃）</p><p>

78、;　　環(huán)境相對濕度：日平均相對濕度不超過95％，月平均相對濕度不超過90％</p><p>　　抗污穢能力：III 級</p><p>　　抗地震能力：裝置能夠承受地震烈度為8度的作用</p><p>　　地面水平加速度：≤0.3g</p><p>　　地面垂直加速度：≤0.15g　（g為地心引力加速度）</p><p&g

79、t;<b>　　系統(tǒng)條件：</b></p><p>　　系統(tǒng)標(biāo)稱電壓： 66kV</p><p>　　最高運(yùn)行電壓： 72.5kV</p><p>　　額定頻率： 50Hz</p><p>　　補(bǔ)償容量： 4000kvar</p><p

80、>　　中性點(diǎn)連接方式： 非有效接地</p><p>　　系統(tǒng)短路電流： 31.5kA</p><p>　　電網(wǎng)條件： 5次及以上諧波</p><p><b>　　裝置型號確定</b></p><p>　　系統(tǒng)電壓66kV，補(bǔ)償容量4000kvar

81、，宜采用無熔絲保護(hù)。</p><p>　　5次及以上諧波選用電抗率5%的串聯(lián)電抗器，計算并聯(lián)電容器組電壓：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　單個電容元件電壓通常在2kV左右，根據(jù)無熔絲電容器內(nèi)部元件連接方式，元件串聯(lián)數(shù)通常不小于10個，所以采用兩臺電容器串聯(lián)，每臺額定電壓設(shè)定為21kV。</p>

82、<p>　　裝置補(bǔ)償容量4000kvar，單相補(bǔ)償1333kvar，且電容器組兩串結(jié)構(gòu)，故選取單臺電容器容量334kvar，每相四臺電容器單元，兩串兩并結(jié)構(gòu)，實(shí)際裝置補(bǔ)償容量4008kvar，采用橋式差電流繼電保護(hù)方式，框架式。</p><p>　　由此，得裝置型號TBB66-4008/334-AQW。</p><p>　　電容器單元采用全膜介質(zhì)、油浸式。</p>

83、<p>　　交流電容器介質(zhì)材料的選擇主要考慮電容率、體積比特性、質(zhì)量比特性、耐電強(qiáng)度以及損耗角正切等因素。比特性是指電容器單位容量（kvar）所用介質(zhì)數(shù)量（體積/質(zhì)量），越小越好；耐電強(qiáng)度影響材料的耐受電壓，越高越好；電容器內(nèi)部介質(zhì)、放電器件等在運(yùn)行過程中必然會造成有功損耗，有功損耗與無功功率之比即為損耗角正切，越小越好。</p><p>　　常用的固體介質(zhì)有聚丙烯薄膜和聚酯薄膜兩種。二者的主要參數(shù)比

84、較如下：</p><p>　　表4-1 用塑料薄膜的性能</p><p>　　可以看出，聚丙烯薄膜的耐電強(qiáng)度高、損耗低、質(zhì)量小等優(yōu)點(diǎn)，雖然介電常數(shù)較小，綜合考慮固體介質(zhì)選用聚丙烯薄膜。</p><p>　　在電力電容器中常用的液體介質(zhì)有: 芐基甲苯(M/BDT)、二芳基乙烷（PXE）、異丙基聯(lián)苯（IPB）、十二烷基苯(DDB或AB)和絕緣油（SAS-40）等。同固體

85、介質(zhì)的選擇條件相同，芐基甲苯具有低損耗和高耐電強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，故選為液體浸漬劑。</p><p>　　由以上選擇，確定電容器單元型號為BAM21-334-1W。</p><p><b>　　電容器單元設(shè)計</b></p><p>　　首先，依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)條件、原材料性能及工藝制造條件等，高壓并聯(lián)電容器主要設(shè)計和性能參數(shù)的選用范圍如下：</

86、p><p>　　元件電壓1~2.5kV；K=1時場強(qiáng)45~70V/μm；介質(zhì)厚度24~45μm；壓緊系數(shù)K=0.76~0.85。</p><p>　　無熔絲電容器型號BAM21-334-1W，額定電流：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　元件電壓選2kV左右，元件串聯(lián)數(shù)：</p>

87、<p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　取。</b></p><p>　　電容器單元額定總電容：</p><p><b>　　（4-4）</b></p><p><b>　　式中，為角頻率。</b></p&g

88、t;<p>　　初步選用33個元件，并聯(lián)數(shù)，元件連接先串后并。</p><p><b>　　元件額定電容：</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　元件額定電壓：</b></p><p><b>　　（4-6）

89、</b></p><p>　　預(yù)設(shè)壓緊系數(shù)時元件平均場強(qiáng)。</p><p>　　采用三層薄膜結(jié)構(gòu)，總厚度：</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　根據(jù)常用薄膜規(guī)格選取10μm，11.2μm，10μm，故實(shí)際膜厚：</p><p><b>　?。?

90、-8）</b></p><p>　　初定，元件實(shí)際平均場強(qiáng)：</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　固體介質(zhì)聚丙烯薄膜，液體介質(zhì)芐基甲苯，極間介質(zhì)電容率：</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　取薄膜寬

91、度350mm，鋁箔折邊14mm，極板有效寬度：</p><p><b>　　（4-11）</b></p><p>　　取露箔5mm，鋁箔厚度，元件卷繞心軸直徑。</p><p><b>　　元件卷繞圈數(shù)：</b></p><p><b>　?。?-12）</b></p&g

92、t;<p><b>　　取圈。</b></p><p><b>　　單個元件厚度：</b></p><p><b>　　（4-13）</b></p><p>　　卷繞元件的平均直徑：</p><p><b>　?。?-14）</b></

93、p><p><b>　　實(shí)際元件電容：</b></p><p><b>　?。?-15）</b></p><p><b>　　電容器單元總電容：</b></p><p><b>　?。?-16）</b></p><p>　　實(shí)際電容與額

94、定電容容差率：</p><p><b>　　（4-17）</b></p><p>　　內(nèi)置放電電阻，10min內(nèi)由電壓峰值降到75V以下，并聯(lián)在兩極之間?？紤]到生產(chǎn)中R和C各有5%誤差，計算放電電阻值：</p><p><b>　?。?-18）</b></p><p><b>　　取36M

95、Ω電阻。</b></p><p>　　在設(shè)計電容器的放電電阻時，還必須考慮放電電阻的功率和耐受直流高壓等。由于電阻一定，選取一定的功率同時即選定了耐受電壓。功率計算為：</p><p><b>　?。?-19）</b></p><p>　　可選取12MΩ電阻3個串聯(lián)，每個功率5W。</p><p>　　元件寬

96、度： （4-20）</p><p>　　元件長度： （4-21）</p><p>　　芯子制造，每兩串采用2層0.3mm絕緣紙，主包封采用25層0.08mm電纜紙，芯子兩端各一4mm紙夾板?？傮w計算芯子尺寸：</p><p>　　高度 </p><

97、;p>　　寬度 （4-22）</p><p>　　長度 </p><p>　　外殼尺寸，采用1.5mm不銹鋼板。</p><p>　　雙套管結(jié)構(gòu)，10裙邊。</p><p>　　電容器單元內(nèi)部實(shí)物接線見圖4-2，電氣接線如圖4

98、-2。</p><p>　　圖4-1 元件實(shí)物連接示意圖</p><p><b>　　整定值計算</b></p><p>　　每相電容器單元兩串兩并，采用橋式差電流保護(hù)方式，原理見圖2-4C。電容器內(nèi)部元件連接方式11串3并，先串后并，如圖4-1。</p><p>　　當(dāng)某臺電容器某一串中有較少個元件損壞時，單元電壓可視

99、為不變。設(shè)損壞元件k個，則與其串聯(lián)的其它元件過電壓倍數(shù)約為。</p><p>　　當(dāng)時，過電壓倍數(shù)1.1倍。由于忽略了元件損壞對單元電壓的影響，實(shí)際單元電壓略低于額定電壓，故實(shí)際過電壓倍數(shù)達(dá)不到1.1倍，保</p><p><b>　　護(hù)不動作。</b></p><p>　　當(dāng)時，過電壓倍數(shù)1.22>1.1倍，此時保護(hù)需動作。</p

100、><p>　　每個元件實(shí)際電容，容抗：</p><p><b>　?。?-23）</b></p><p>　　某串損壞兩個元件時，單元總?cè)菘梗?lt;/p><p><b>　?。?-24）</b></p><p>　　此時，該單元電流為：</p><p>&l

101、t;b>　?。?-25）</b></p><p>　　該電流與額定電流之差為：</p><p><b>　?。?-26）</b></p><p>　　即保護(hù)整定值為1.19A。</p><p><b>　　裝置各部分參數(shù)</b></p><p>　　裝置采取

102、框架式。除電容器單元外，裝置其他部件選擇見第2章，由裝置參數(shù)及電容器單元參數(shù)確定，根據(jù)GB50227-2008要求，選擇如下：</p><p>　　表4-2 各主要元件技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　本章根據(jù)所給前提條件，利用第二章設(shè)計原理確定裝置型號TBB66-4008/334-AQW及單臺電容器型

103、號BAM21-334-1W，具體設(shè)計單臺電容器并計算裝置整定值，給出裝置配套部件的各型號及參數(shù)，以及裝置圖。</p><p>　　千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印?！敖Y(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本文通過對一套基于無熔絲電容器的并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的設(shè)計學(xué)習(xí)了解并

104、聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的設(shè)計原理以及無熔絲電容器的原理、接線、適用范圍等，具體設(shè)計一臺無熔絲電容器并完成成套裝置的設(shè)計?？偨Y(jié)如下：</p><p>　　1. 并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的工作原理：容性電流相位超前電壓90°，而系統(tǒng)大量存在的感性負(fù)載其感性電流相位滯后電壓90°，把補(bǔ)償裝置與負(fù)載并聯(lián)，發(fā)出的容性功率補(bǔ)償感性功率，從而提高系統(tǒng)功率因數(shù)。</p><p>　　2. 并聯(lián)電容補(bǔ)償

105、裝置的設(shè)計包括裝置額定電壓容量的確定、裝置型號及電容器單元型號的確定、裝置配套部件的選擇、繼電保護(hù)方式以及布置方式的選擇。裝置電壓即由母線電壓決定，容量由系統(tǒng)參數(shù)計算而得；配套部件由裝置及電容器單元確定其參數(shù)；繼電保護(hù)方式由裝置電壓容量以及電容器單元數(shù)量進(jìn)行選擇；布置方式由裝置所在地區(qū)的環(huán)境條件及裝置規(guī)模確定。</p><p>　　3. 無熔絲電容器利用全膜介質(zhì)元件擊穿后相當(dāng)于短路，可由與其串聯(lián)的其他元件平均分配

106、電壓這一特點(diǎn)作為單元內(nèi)部保護(hù)方式，內(nèi)部元件先串后并，串聯(lián)數(shù)不少于10個；適用電壓等級最低為35kV，電壓等級越高優(yōu)勢越大，并隨著電壓等級的不同而有不同的容量適用范圍。相對于內(nèi)熔絲電容器和外熔絲電容器有著諸多優(yōu)點(diǎn)，提供了一種新的電容器設(shè)計理念，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文是在王永紅老師的悉心指導(dǎo)下完成的。

107、在論文選題、設(shè)計和撰寫過程中，王永紅老師給予了我認(rèn)真細(xì)致的啟發(fā)、促進(jìn)和完善，在此向王老師致以誠摯的謝意。</p><p>　　感謝賽晶電力電容器有限公司的劉岱紅經(jīng)理、呂永生工程師和同事牛琳，在我畢業(yè)設(shè)計過程中給予的指導(dǎo)和幫助。</p><p>　　感謝哈爾濱理工大學(xué)曾經(jīng)培養(yǎng)教育我的各位老師們，感謝一直以來關(guān)心和支持我的家人和朋友們，在此獻(xiàn)上我最真誠的祝福。</p><p

108、>　　最后，向在百忙之中抽出時間來審閱本文的各位老師、學(xué)者表示衷心的感謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　李春麗.電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析.中國科技財富，2011，(1)：100</p><p>　　Bhim Singh，Ambrish Chandra，Kamal Al-Haddad，etc.

109、Reactive power compensation and load balancing in electric power distribution systems [J]．Electrical Power & Energy Systems， 1998，20(6)：375-381</p><p>　　Bhim Singh，Kamal Al-Haddad，Ambrish Chandra．Harmoni

110、c elimination，reactive power compensation and load balancing in three-phase，four-wire electric distribution systems supplying non-linear loads[J]．Electric Power Systems Research，1998，44：93-100</p><p>　　金立軍,

111、安世超, 廖黎明等.國內(nèi)外無功補(bǔ)償研發(fā)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢.高壓電器，2008，(44)：463-465</p><p>　　宋杰東，盧雪梅，盧啟虎.無功功率補(bǔ)償裝置的分類及功能分析.高低壓電器技術(shù)專題，2011，(2)：55-59</p><p>　　周存和.并聯(lián)電容器及其成套裝置.中國電力出版社，2008：2-8</p><p>　　李東浩.并聯(lián)電容器裝置的現(xiàn)狀及展望

112、.電力電容器，2001，(2)：43-48</p><p>　　周敏.淺談無熔絲電容器在串補(bǔ)裝置中的應(yīng)用.科技資訊，2010，(25)：127</p><p>　　房金蘭.國外電力電容器技術(shù)發(fā)展綜述.賽爾電能質(zhì)量，2010，(2)：17-21</p><p>　　房金蘭.我國電力電容器及無功補(bǔ)償裝置制造技術(shù)的發(fā)展.電力電容器，2006，(5)：5</p>

113、<p>　　沈文琪，房金蘭，江正平等.電機(jī)工程手冊4（第二版）第6篇.機(jī)械工業(yè)出版社，1996：8-23</p><p>　　Peter H. Thiel (A)，John E. Harder (F)，George E. Taylor. Fuseless capacitor banks. IEEE Transactions on Power Delivery，1992，7(2)：1009-1015&

114、lt;/p><p>　　房金蘭.無熔絲電容器設(shè)計技術(shù)探討.電力電容器無功補(bǔ)償技術(shù)論文集，2007：1-4</p><p>　　周存和.無熔絲電容器.電力電容器與無功補(bǔ)償，2008，29(3)：18-20</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　無熔絲電容器組</b><

115、/p><p>　　Peter H. Thiel (A) John E. Harder (F) George E. Taylor</p><p>　　ABB輸配電公司，伯明頓，印第安納</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文提供了一個背景，討論了無熔絲電容器組的設(shè)計和操作的各個方面，并介紹了

116、幾種裝置。本文的目的是描述足夠的發(fā)展細(xì)節(jié)，以鼓勵涉及的行業(yè)概念的討論。</p><p><b>　　背景</b></p><p>　　早些時候電容器單元的主要固體絕緣材料是高度精制絕緣紙。即使高度煉制，絕緣紙仍有許多空隙或漏洞。電極之間需要幾層紙，以保證高度合理的足夠的絕緣強(qiáng)度。其結(jié)果是夾在兩極之間的由許多層紙構(gòu)成的非常厚的介質(zhì)層。在擊穿時，絕緣紙纖維素炭化，保持電極

117、分離，導(dǎo)致產(chǎn)生電弧毒氣。提示單元熔絲故障是一個絕對最低的要求，以達(dá)到一個低到可以接受的單元故障情況下爆破的概率。</p><p>　　在現(xiàn)今電容器中聚丙烯薄膜的使用較少產(chǎn)生空隙或漏洞。只有兩層的介質(zhì)薄膜用在最高壓部分，總厚度大約只有0.001，由此產(chǎn)生的介質(zhì)夾層更為均勻，有較少的缺陷，在擊穿時，不會留下炭化。當(dāng)聚丙烯薄膜破損，它往往會允許電極良好地焊接在一起。早些時候紙介質(zhì)電容器元件幾乎總是在內(nèi)部故障的事件中急劇

118、膨脹?，F(xiàn)今電容器通常不在單元內(nèi)部的絕緣擊穿中膨脹。</p><p>　　早期的電容器單元要求有熔絲?，F(xiàn)在的單元熔絲的主要作用通常是斷開故障單元使得裝置可以繼續(xù)投入使用。</p><p>　　主要基于對獨(dú)立熔絲的要求來避免外殼破裂，許多年前制定了標(biāo)準(zhǔn)化的保護(hù)措施。保護(hù)包括獨(dú)立熔斷作為元件故障事件中的主要保護(hù)，不平衡保護(hù)為一個或少量元件的損壞提供警報并阻止由此導(dǎo)致剩余元件的過電壓引起大量元件損