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电力低压电容器(电力低压电容器工作原理)

来源:www.xrdq.net   时间:2023-01-18 22:27   点击:152  编辑:admin   手机版

1. 电力低压电容器工作原理

  低压好。若是高压,只能补偿高压电网的无功分量。  电力系统中的负载类型大部分属于感性负载,加上用电企业普遍广泛地使用电力电子设备,使电网功率因数较低。较低的功率因数降低了设备利用率,增加了供电投资,损害了电压质量,降低了设备使用寿命,大大增加了线路损耗。  一般来说,低压电容补偿柜由柜壳、母线、断路器、隔离开关,热继电器、接触器、避雷器、电容器、电抗器、一、二次导线、端子排、功率因数自动补偿控制装置、盘面仪表等组成。  大部分负载为异步电动机。其等效电路可看作电阻和电感的串联电路,其电压与电流的相位差较大,功率因数较低。并联电容器后,电容器的电流将抵消一部分电感电流,从而使电感电流减小,总电流随之减小,电压与电流的相位差变小,使功率因数提高。

2. 低压电容器的作用

电力电容器在工业领域应用的比较广泛,在我们日常生活中也比较常见,电力电容器的型号种类多种多样,各自有各自的优点,具有寿命长、成本低等特点,在小众企业最受欢迎。

电力电容器的主要作用主要有功率因数高、运行的电流较低、工作时的导线及变压器不易损耗,电网电压等方面都有比较显著的特征,适用于各种室外户内场景。

随着科技发展的进步,电力电容器也已经正式步入了智能时代,低压智能电力电容器的实用技术取代了以前传统的时代,符合现代发展与用户的需求,给人们带来了极大的方便。

3. 电力电容器的结构和工作原理

1. 传统变压器通过同时穿过原、副变线圈的磁场进行耦合,线圈可以看成多个包围磁感线的单匝线圈串联,从而通过原、副线圈的匝数变比控制电压输出。由于受限于磁性材料的饱和特性,一般传统变压器多用于交流电的变换,使磁芯工作在膝点内,保证较高的转换效率。

2. 开关电源通过控制电路中的电子开关的开闭来实现可控的电路拓扑变化,配合利用电感电容存储、释放能量来实现输出变换。开关电源主要可以分为AC-AC,AC-DC,DC-AC和DC-DC,能够实现各种变换。 以DC-DC为例:Buck电路可以实现降压,它的原理可以理解为,通过控制一个周期中电容充放电的时间比例来控制电场能量的储存和释放的时间比例,从而控制输出电压,可以感性地理解为,电源向电容充电,使电场能量增加,电容电压升高,然后在合适地时候通过开关动作,改变电路结构,使电容向负载释放电场能量,电容电压降低,然后又开始充电、放电······; Boost电路可以实现升压,它利用电感存储磁场能量,也是通过一个周期中对电感充、放电时间的比例来控制磁场能量的储存与释放,可以感性地理解为在一个周期中花了好久向电感中注入能量,使电感电流不断变大,达到合适的程度后再通过开关改变电路结构,使电流迅速减小,产生很高的电压,磁场能量释放。接着又开始下一个攒大招的周期······只要上述的周期够短(实际上电力电子开关可以做到),就可以使输出的波动被控制在令人满意的范围内。

3. 实际电路中常常是电力电子器件与磁偶变压器配合使用。由于开关电路可以实现很高的开关频率,输出很高频率的波形,减小了对后面变压器膝点磁通大小的要求,这使得高频变压器的体积、重量相较传统变压器得以大大减小。 电力电子专业的筒子们就是不断地在控制策略和电路拓扑中寻求更稳定更高效的变换方式。 电力电子就像一个超快速稳定的剪刀手,对波形进行各种剪切粘贴,形态各异、设计巧妙的电路拓扑实现各种波形变换······ 可惜答主以后读研不在电力电子方向了,但真的觉得电力电子蛮有意思.....大四狗答案仅供参考,欢迎指正!

4. 电容器压力变送器的工作原理

电容式差压变送器是20世纪80年代研制开发的新型差压变送器,它利用单晶硅谐振传感器,采用微电子表面加工技术,除了保证±0.2%的测量精度外,还可实现抵制静压、温飘对其影响。由于配备了低噪声调制解调器和开放式通讯协议,目前的电容式差压变送器可实现数字无损耗信号传输。 1.结构及工作原理变送器主要有检测部分和信号转换及放大处理部分组成。检测部分由检测膜片和两侧固定弧形板组成,检测膜片在压差的作用下可轴向移动,形成可移动电容极板,并和固定弧形板组成两个可变电容器C1和C2,结构及电气原理可见图6-11。检测前,高、低压室压力平衡,P1 =P2;按结构要求,组成两可变电容的固定弧形极板和检测膜片对称,极间距相等,C1 =C2。当被测压力P1和P2分别由导入管进入高、低压室时,由于P1 >P2隔离膜片中心将发生位移,压迫电解质使高压侧容积变小。当电解质为不可压缩体时,其容积变化量将引起检测膜片中心向低压侧位移,此位移量和隔离膜片中心位移量相等。根据电工学,当组成电容的两极板极间距发生变化时,其电容量也将发生变化,即从C1=C2变为C1≠C2。由电气原理图可知,未发生位移时,I1=I2=0;ι1+ι2=ιc;发生位移后,由于相对极间距发生变化,各极板上的积聚电荷量也发生变化,形成电荷位移,此时反映出I1≠ I2,两者之间将产生电流差,若检测出其值大小以及和压差的关系,即可求取流量。2.变送电流与压差的关系 ' 设:未发生位移时,按电容定义:式中 K——比例常数;ε——介电常数;S——弧形板绝对面积;d0-——弧形板和可动极板之间相对平均距离。当发生位移Δd后,仍按电容定义有:由图6-11可看出,在电动势为e,角频率为ω的高频电源驱动下,其充放电流差为:将C1和C2定义表达式带入上式,有:由推导结果可以得出,电流差和可动极板(检测膜片)中心位移成正比,由于此位移和被测压差成正比,所以电流差与被测压差以及流量均成正比。3.电容式差压变送器的特点 电容式差压变送器完全由密封测量元件组成,可消除机械传动所造成的瞬时冲击和机械振动。另外高、低压测量室按防爆要求整体铸造而成,大大抑制了外应力、扭矩以及静压对测量准确度的影响。

5. 高压电容原理

电容式高压发生器的原理是出线瓷套管焊接在外壳上。接线端子从出线瓷套管中引出。外壳内的电容元件组(又称为芯子)由若干个电容元件连接而成。电容元件是由电容器纸、膜纸复合或纯薄膜作为工作介质,用铝铂作极板卷制而成的。为适应各种电压等级电容器耐压的要求,电容元件可串联或并联。单台三相电容器的电客元件组在外壳内部接成三角形。

6. 电容器过压是什么原理

变频器是电气系统中经常要用到,但是变频器的使用寿命也会因为过压和过流而变短,而一旦变频器失效会对整个电气系统产生严重故障。所以电工对于变频器保养维护技巧也逐渐被重视和关注,毕竟任何人都会想自己购买的变频器能够“活”的更久,那么变频器该如何“长寿”?  1、正确的接线及参数设置。在安装变频器之前一定要熟读其手册,掌握其用法、注意事项和接线;安装好后,再根据使用正确设置参数。  2、环境温度对变频器的使用寿命有很大的影响。环境温度每升10℃,则变频器寿命减半,所以周围环境温度及变频器散热的问题一定要解决好。  3、V/F控制属于恒转矩调整。而矢量控制使电机的输出转矩和电压的平方成正比的增加,从而改善电机在低速时的输出转矩。  4、若系统采用工频/变频切换方式运行,工频输出与变频输出的互锁要可靠。而且开停泵、工频/变频切换都要停变频器,再操作接触器。由于触点粘连及大容量接触器电弧的熄灭需要一定时间,上述切换的顺序、时间要考虑周全。  5、外部控制信号失效的问题。一般是几种情况:信号模式不正确、端子接线错误、参数设置不正确或外部信号自身有问题。  6、注意转速与扬程的关系。电机的选择及其最佳工作段是比较重要的问题。如果变频器长时间运行在5HZ以下,则电机发热成了突出问题。  7、过电流跳闸和过载跳闸的区别。过电流主要用于保护变频器,而过载主要用于保护电动机。因为变频器的容量有时需要比电动机的容量加大一挡或两挡,这种情况下,电动机过载时,变频器不一定过电流。过载保护由变频器内部的电子热保护功能进行,在预置电子热保护时,应该准确地预置“电流取用比”即电动机额定电流和变频器额定电流之比的百分数。变频器过电压产生的原因及处理方法  变频器过电压产生的原因  (1)分断变压器出现的过电压按照截流过电压形成的理论,当断开变压器时,变压器电感中的电流不能突变、其中存储的磁场能量,在变压器励磁电感和对地电容间形成振荡,从而出现过电压。  (2)变压器带负载合闸产生的过电压在实际试验中,合空载变压器曾检测到数倍于电源电压的过电压,其物理原理为:空载变压器仍可等值于一个励磁电感与变压器本身的等效电容的并联,如果变压器的中性点不接地,开关又是非周期合闸(一相或两相先合),由于馈线电容、变压器对地电容、纵向电容与变压器电感产生振荡,结果产生较高的过电压,特别是变压器中性点过电压较高。虽然变压器基本上都是带负载合闸,但是变压器带上负载后合闸也会产生过电压,只是相对空载时要小些。在真实负载中有比较大的电容,由于电容的储能不会突然增加,再加上输送电缆在传输高频率的振荡电压时有分布对地电容,这些电容对过电压有吸收作用。这两者的共同作用使变压器在合闸过程中的过电压受到抑制,但是有时候其数值仍然很高,甚至有可能高出元件的耐压值,这是很危险的。  (3)整流元件的换向过电压整流元件在换向时,由于很高,所以转向过电压也很高。这不仅会损坏元件,而且还会产生电磁干扰。  变频器过电压的处理方法  (1)对于变频器移相变压器的分断过电压,采用阻容吸收网络和氧化锌避雷器组成过电压吸收回路,取得较好效果。  (2)对于变压器带负载合闸产生的过电压,可以选用周期性能好的开关(开关长期操作后会出现不同期);采用良好的阻容吸收回路或者有源抑制器技术方案;采用带静电屏蔽措施的变压器,也可以有效地抑制合闸过电压。但是大功率变压器在制作静电屏蔽层的难度将是相当大的。  (3)对整流元件换向产生的过电压,注意点是:整流元件的反向耐压值要足够,其次就是吸收回路和续流回路必须措施得当。否则整流器件就有可能被过电压击穿。(4)由于变频器工作时的过电压基本上是变压器分闸合闸时产生,因此应该从变压器开始想办法抑制变频器的过电压。可以采用:  ①加大变压器励磁电感和对地电容,加大励磁电感即减小空载电流,这都会引起变压器成本的增加。  ②加大变压器对地电容:原理上容易分析,但是实际上由于变压器本身的结构和材料限制,要想做出任意绝缘方式或绝缘等级高的变压器是不太可能的,因此要想较大地增加变压器的对地电容C也是相当困难的。变频器过电流产生的原因及处理方法  变频器过电流产生的原因  (1)工作中过电流即拖动系统在工作过程中出现过电流。其原因大致来自以下几方面:①电动机遇到冲击负载,或传动机构出现“卡住”现象,引起电动机电流的突然增加。  ②变频器的输出侧短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等。  ③变频器自身工作的不正常,如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作过程中出现异常。例如由于环境温度过高,或逆变器件本身老化等原因,使逆变器件的参数发生变化,导致在交替过程中,一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断,引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”、使直流电压的正、负极间处于短路状态。  (2)升速时过电流当负载的惯性较大,而升速时间又设定得太短时,意味着在升速过程中,变频器的工作效率上升太快,电动机的同步转速迅速上升,而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去,结果是升速电流太大。  (3)降速中的过电流当负载的惯性较大,而降速时间设定得太短时,也会引起过电流。因为,降速时间太短,同步转速迅速下降,而电动机转子因负载的惯性大,仍维持较高的转速,这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。  变频器过电流的处理方法  (1)起动时一升速就跳闸,这是过电流十分严重的现象,主要检查:工作机械有没有卡住;负载侧有没有短路,用兆欧表检查对地有没有短路;变频器功率模块有没有损坏;电动机的起动转矩过小,拖动系统转不起来。  (2)起动时不马上跳闸,而在运行过程中跳闸,主要检查:升速时间设定太短,加长加速时间;减速时间设定太短,加长减速时间;转矩补偿(U/f比)设定太大,引起低频时空载电流过大:电子热继电器整定不当,动作电流设定得太小,引起变频器误动作。来源于网络

7. 电力低压电容器工作原理图

电容柜切断电容后,电容内部仍带有大量电荷,未释放完时再次投入,残余电荷会使电容产生的峰值电压最高达额定电压两倍,对电气设备和电容器本身产生非常严重的危害。我们设计电容柜时都装有放电装置,电容器内的残留电压在电容器切断30s内降至50V以下。

为了减少正常运行过程中在放电电阻中的电能损耗,放电电阻的电能损耗不应超过1W(电网在额定电压时)。

电压问题

当用电场所处于低负载时,电容器的补偿容量就会过大,使母线电压升高,而电容实际补偿容量和实际电压的平方成正比,电压升高会使补偿容量进一步增大,反过来又会使电压再升高,就会导致变压器,电动机等电气设备损耗增大,并影响使用寿命。通常是采用过电压保护或避雷器来对电容实施保护,其缺点是由于受器件本身的灵敏度影响,保护往往不够及时,我公司生产的无功功率补偿电容柜可通过控制器设定过压保护值,不仅更贴近用户实际情况,而且反应速度快,可有效保电容器,提高电容柜使用寿命。

3、谐波问题

谐波电流叠加在电容器的基波电流上使电容电流有效值增大,谐波电压叠加在电容器的基波电压上使电容电压峰值增大,极易造成电容器损坏。而且并联电容器对谐波有放大作用,严重时会破坏电网正常运行。通常给并联电容串接一定的电抗器,改变系统阻抗的谐振点。

4、涌流问题

   电容投入时一般会产生涌流,过大的涌流会使电容器温度升高,影响电容器的使用寿命,特别在投切较为频繁的场所,电容器的寿命会明显缩短。一般采用串联电抗器的办法,低压也可采用电容器专用接触器,大多数情况可以满足需要

原理

在实际电力系统中,大部分负载为异步电动机。其等效电路可看作电阻和电感的串联电路,其电压与电流的相位差较大,功率因数较低。并联电容器后,电容器的电流将抵消一部分电感电流,从而使电感电流减小,总电流随之减小,电压与电流的相位差变小,使功率因数提高。

襄樊赫特电气为您提供高低压电容补偿柜

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