（管道型）补偿电力电容器九肚电容器

日期：2024-05-02 06:42

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摘要：

（管道型）补偿电力电容器九肚电容器

摘要：本文主要阐述管道型补偿电力电容器提出的背景、结构性能特点，及与普通补偿电容器结构性能区别。
关键词：管道、温度、散热、寿命。
一：管道型补偿电力电容器提出的背景
1：由于我国经济发展速度较快，非线性设备应用日益广泛，如工业电弧炉、电焊设备、大型硅整流设备、直流调速设备、公用电网中的开关电源、节能灯、UPS等非线性设施向电网中输入大量的谐波电流，给电网带来严重的危害。对补偿电力电容器而言，谐波电流通过电容器回路，谐波电流会迭加在电容器的基波上，使电容器电流有效值增大，温升增高，使电容器过热，而降低电容器的使用寿命或使电容器损坏。
2：电容柜厂为了降低材料成本，实现智能化管理，生产的补偿电容柜趋向小型化，电容器单体配制容量越来越大。所以电容器自身散热变的越来越困难。另外使用单位考虑**问题，电容柜的门一般不能打开运行。所以柜子在夏天室外使用时，电容柜内温度高达55度以上，大大超出正常使用温度的范围，造成补偿电容器长时间过热出现损坏现象，不能正常**运行，严重影响了电网的稳定性。
3：补偿电容器的作用改善电网的功率因素降低总电流；减少输变配电线路及变压器的损失，提高其利用率，减少设备投资费用；减少系统的电压降使未端电压稳定。因此补偿电容器在电网中的作用是很大的，如果电容器不能正常工作，不仅是简单的电力浪费，更重要的是一些部门无法开展工作。如商业中心大楼内的电梯、空调、和其他快速变化的负载，没有电容器来稳定电压，则商业中心的计算机和其他敏感负载就无法使用；工厂里的注塑机有非常快速和不稳定的无功需求。在生产过程中供电的故障会造成很大的经济损失和设备损坏，高温的塑料会在机器内冷却，只有使用电容器来稳定设备的电压和电流，才能在很大程度上减少损失。
以上分析了电网中存在谐波源和使用环境散热差都会造成补偿电容器过热损坏，那么解决补偿电容器的散热问题，提高补偿电容器的抵抗能力，延长使用寿命就提上工作日程。因此经过反复的研究和试验推出管道型补偿电力电容器来解决散热问题。
补偿电容器不能正常工作，不仅是简单的电力浪费，更重要的是一些部门无法开展工作。从这方面分析，保证补偿电容器的正常**运行，延长使用寿命对电网**运行就非常重要。
二：管道型补偿电容器的结构特征
管道型补偿电容器结构特征是在普通补偿电容器内部相邻两组电容之间设置一个散热管道，每个散热管道贯穿外箱体的整个高度，散热管道的两端外侧壁分别与箱体的上下盖固定密封连接。箱体低部两侧设有冷空气的进气孔，箱体顶部两侧设有热空气的释放孔。电容器工作过程中会产生热量，底部与上部约有十度以上的温差，电容量越大上下温差越大。根据热平衡原理，冷空气从箱体底部的进气孔进入，热空气从箱体顶部释放孔排出，形成冷热空气交换。由于管道效应，空气对流速度加快，快速释放出电容器组间的热量，降低组间的运行温度，确保介质材料聚丙烯薄膜分子结构稳定。（结构图一）
聚丙烯薄膜存在温度的局限性，温度升高加剧了分子的热运动，使离子的迁移能力增大，其绝缘电阻值会随着温度的升高呈指数下降趋势，因此高温情况下电容器容易击穿损坏。加快电容器的散热，降低电容器的内部运行温度，是延长电容器寿命的关键。管道型补偿电容器就是根据聚丙烯薄膜特性缺陷及传统电容器散热结构的不足之处提出设计的。管道型补偿电容器比普通补偿电容器散热面积增加45%。能有效的解决散热问题。
实验证明同等条件下使用，管道型补偿电容器外壳温度比普通补偿电容器低3-4度。对管道型补偿电容器进行72小时耐久性试验（试验电压650V，恒温箱温度58度），500次短路充放电试验，容量与损耗符合GB/T12747.1-2004标准要求。
三：普通型补偿电容器（即不带管道电容器）
普通补偿电容器一般结构是把单元电容通过不同组合接线，盛于外箱体的绝缘油中。单元电容是通过绝缘材料（一般是绝缘纸）捆绑在一起与外壳隔离绝缘。由于单元电容是捆绑在一起，因此单元间产生的热量相互作用攀升，热量难以释放出来，造成电容器内部温度偏高，内外温差超过14度以上。普通型补偿电容器的散热方式主要靠箱体外表面来散热，散热速度慢，没有及时把内部产生热量释放出来，出现电容器早期损坏现象，既电容器出现电流下降、外壳漏油、外壳温度高、外壳鼓肚无电流等质量问题。严重影响电容器的使用寿命。针对以上问题国内同行企业提出许多解决方案，如使用油作为浸渍剂，加快运行过程的传热速度；改变壳体形状，增大外壳表面积散热；提高介质材料的厚度，降低介质损耗和接触损耗，降低运行温度等方案，这些方案有的改良效果不明显，有的投入成本偏大且制造繁琐。只有管道型补偿电容器能有效的解决散热问题，且制作相对简单，投入成本不高。
因此管道型补偿电力电容器比普通补偿电力电容器结构设计合理，散热效果明显，能显著提高补偿电力电容器的抗电能力，延长使用寿命。

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（管道型）补偿电力电容器 九肚电容器

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