鐵殼式電力電容器單元的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
1.1 鐵殼式電力電容器單元的結(jié)構(gòu):
目前高壓電力電容器以油浸式為主,電容器的基本結(jié)構(gòu)大體相同,主要由心子,絕緣包封,絕緣油,外殼及出線套管等組成,根據(jù)需要設(shè)置內(nèi)熔絲。其中心子由多個(gè)元件通過串并聯(lián)方式組成,心子包繞絕緣紙形成器身,器身裝入不銹鋼外殼,通過一體化套管將引線引出,經(jīng)過真空干燥,浸漬絕緣油處理后成為合格的電容器單元。
1.2 鐵殼式電力電容器單元的分類:
電容器根據(jù)是否設(shè)置熔絲可以分為內(nèi)熔絲,外熔絲和無熔絲電容器三類。
電容器的內(nèi)熔絲不糊是電容器內(nèi)部每個(gè)元件串接1根熔絲,元件先并聯(lián)后串聯(lián)。電容器間進(jìn)行并聯(lián)和串聯(lián)連接,電容器的容量較大。優(yōu)點(diǎn)是少量元件擊穿,電容器仍可繼續(xù)運(yùn)行,缺點(diǎn)是損耗相對大一點(diǎn),電容器工藝相對復(fù)雜。
內(nèi)熔絲的保護(hù)機(jī)理:當(dāng)某一個(gè)元件因故障擊穿時(shí),與之并聯(lián)的其他元件將向其放電,即利用此高頻的放電電流使其熔斷。目前,電力電容器采用的內(nèi)熔絲材料為電解銅材料,根據(jù)設(shè)計(jì)需要,選取的直徑及長度不同。
外熔絲(外熔斷器)電容器:電容器元件通常先并聯(lián)后串聯(lián),每個(gè)電容器單元串接外熔斷器。外熔斷器電容器用的熔斷器為噴射式熔斷器,主要適用于單臺電容器的過電流保護(hù),用來切斷故障電容器,以保證無故障電容器的正常運(yùn)行。
無熔絲電容器:聚丙烯薄膜絕緣介質(zhì)的電弱點(diǎn)在運(yùn)行中被加速老化,造成元件擊穿,電容器元件的故障導(dǎo)致電容器單元中相關(guān)的串聯(lián)段短路,引起該單元中剩余元件上以及其所在電容器串中的其他電容器單元上通過的電流增大和電壓升高。增大和升高程度取決于電容器單元串中串聯(lián)元件的總數(shù)。作為無熔絲應(yīng)用的電容器單元應(yīng)具有全膜電介質(zhì)系統(tǒng),這種電介質(zhì)系統(tǒng)構(gòu)成的元件內(nèi)發(fā)生的故障會形成電阻值很小的熔焊短路,以上特性就構(gòu)成了無熔絲電容器的基本工作原理。
2.集合式電容器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
2.1集合式電容器的結(jié)構(gòu)
集合式電容器是在20世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來的產(chǎn)品,這類產(chǎn)品的出現(xiàn)是我國單利電容器制造技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步。傳統(tǒng)的電容器由于受散熱條件等因素的影響,單臺容量不可能做大,集合式電容器通過設(shè)置循環(huán)散熱的油道,大容量產(chǎn)品加裝散熱器等,解決了散熱問題,使電容器的單臺容量得以大幅度提高。
2.2集合式電容器的特點(diǎn)
國內(nèi)運(yùn)行的集合式電容器單臺容量范圍為600~20000kvar,其中6~10kV電壓等級產(chǎn)品一般為三相共體產(chǎn)品,35kV及以上電壓等級產(chǎn)品一般為單相產(chǎn)品。
箱殼內(nèi)的介質(zhì):分為充油式和充氣式兩種,以充油式為主;
油補(bǔ)償器的形式:分為非全密封結(jié)構(gòu)和全密封結(jié)構(gòu);
安裝方式:分為非落地安裝結(jié)構(gòu)和落地安裝結(jié)構(gòu);
容量可調(diào):集合式電容器可帶容量抽頭,能夠?qū)崿F(xiàn)不同容量的無功轉(zhuǎn)換。
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3.箱式電容器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
箱式電容器與集合式電容器相比,內(nèi)部電容器單元去掉了小鐵殼,通過串并聯(lián)形成電容器的器身,需要對整臺電容器進(jìn)行真空處理,日本的箱式電容器采用了特大容量元件,無內(nèi)熔絲結(jié)構(gòu),通過降低設(shè)計(jì)電場強(qiáng)度,提高其運(yùn)行可靠性。國內(nèi)有些廠家采用小元件,帶內(nèi)熔絲結(jié)構(gòu),保證其運(yùn)行的可靠性。
箱式電容器和集合式電容器相比,體積更小,重量更輕,結(jié)構(gòu)更加緊湊,但要求可靠性更高,故產(chǎn)品的電場強(qiáng)度選取低于集合式電容器,產(chǎn)品為全密封結(jié)構(gòu),不需要定期對電容器進(jìn)行油樣化驗(yàn)。國內(nèi)30kV集合式電容器均為單相產(chǎn)品,因?yàn)槌杀咎撸晕撮_發(fā)三相共體產(chǎn)品,但是35kV絕緣等級的箱式電容器可以實(shí)現(xiàn)三相共體,經(jīng)濟(jì)性相對較高。
4.自愈式低壓并聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
自愈式低壓電容器主要由電容器心子,接線端子和外殼等組部件組成。
自愈式低壓并聯(lián)電容器是以電工聚丙烯膜為介質(zhì),單面蒸鍍金屬層作為極板,通過卷繞形成元件,元件是電容器的核心。
自愈式低壓并聯(lián)電容器的特點(diǎn):
自愈特性:元件的金屬化膜由于在某點(diǎn)存在缺陷以及在過電壓作用下出線擊穿短路,而擊穿點(diǎn)的金屬化層可在電弧作用下瞬間熔化蒸發(fā)而形成一個(gè)很小的無金屬區(qū),使元件的兩個(gè)極片重新相互絕緣而仍能繼續(xù)工作。
每個(gè)元件單獨(dú)保護(hù),安裝安全保護(hù)裝置(過溫度,過電流,過壓力),可以確保每一個(gè)元件在壽命終結(jié)時(shí)可靠地與電路分開,只將此元件退出運(yùn)行,不影響其他元件的正常運(yùn)行。
內(nèi)部設(shè)置防爆裝置,避免了產(chǎn)品爆裂著火,提高了產(chǎn)品運(yùn)行的安全性。
干式結(jié)構(gòu),即使有元件損壞,也不會有任何液體滲漏而造成環(huán)境污染。
產(chǎn)品重量輕,體積小,安裝方便。