低壓電容器

低壓電容器通常指額定電壓在400V~6kV之間的電力電容器。低壓電容器作用是改善功率因素從而減小用電費用,並能夠減輕設備的負荷,增加其使用壽命,減少供電端到用電端之間的線路損失。

歷史發展

(1)50~60 年代,稱為第一代低壓電容器,其結構採用油浸式電容器紙作為介質,電容元件為扁平元件,液體介質採用礦物油(含有PCB 有毒物質)等,產品體積大、有功損耗達到0.2[%]~0.5[%]左右,我國國內型號為BW 系列。

(2)70 年代,隨著金屬化膜替代電容器紙的套用,電容器元件由扁平式改為圓形結構,由於具有自愈性能,產品的場強大大提高,使產品體積大大縮小,為BW 系列的40[%]左右,液體介質也大部分採用礦物油或樹脂,有功損耗在0.12[%]左右,我國國內型號主要為BZMJ 系列。

(3)80 年代,歐洲各電容器廠家已推出圓柱型結構的稱為第三代的 MKP 低壓電容器,其元件採用7μm 左右的金屬化膜,內充天然油或樹脂密封於鋁殼中,使體積更加減小,有功損耗降到0.3W/kvar。由於時間與發展的限制,目前國內生產的低壓電容器,均是從80 年代初約7~8 年間從國外引進的,屬於第二代產品。如無錫、錦州、桂林和南京等地電容器廠分別從日本SHIZUKI、比利時ASEA、義大利ARCOTRONICS 和義大利ICAR引進了生產技術與關鍵設備,其產品結構為方形或橢圓形,一般使用8μm 金屬化膜,統計使用壽命平均在2~6 年左右。

(4)隨著電器產品向小型化、無油化和環保化方向發展的趨勢,第四代最新充氣型低壓電容器(GMKP),採用5~6μm 金屬化膜填充特殊保護氣體,內置獨特的安全型保護裝置,其關鍵特點是實現了介質的革命,實現了電介質的氣體化。從而產生了理論上真正的乾式電容器以及具有防火阻燃,安全可靠等多種特點的新一代產品。

特點

體積小,重量輕

採用新材料作為介質,體積、重量 僅僅為老產品的1/4和1/5;

損耗低

實際值低於0.1%,所以電容器自身的能耗低,發熱少,溫升低,工作壽命長,節能效果佳;

優良的自愈性能

過電壓所造成介質局部擊穿能迅速自愈,恢復正常工作,使可靠性大為提高;

安全性

內裝自放電電阻和保險裝置,使用安全可靠;

不漏油

優質浸漬劑,常溫呈固態,滴溶點高於70℃,在使用中不漏油,避免環境污染

安裝注意事項

一、集中裝置於變電所之高壓電路(高壓母線)之設定方法,此方法設備費用較少,安裝容易,但效果並不如裝置於低壓側有效,而僅對裝置地點之側部份有效。

二、裝置於低壓側時,與負載器具愈近愈佳,且每個負載均各個加以並聯適當容量之電力電容器最理想,依此種方法使高低壓用的線路、變壓器等電力系統全體均能將電力損失減少,使設備能產生適量之寬裕,惟如採用此種方法,安裝設備比較昂貴。

三、裝置於對功率因數較差之負載及高壓電動機,個別加裝以適當容量之電力電容器,而對於其他負載則綜合以加在高壓電路之電力電容器,來改善功率因數,即採用上述兩項之並用方式。

四、設定時熔絲鏈容量(高壓)應選用電容器額定電流之1.65~2.5倍。二台以上並置時,間隔距離應保持8公分以上,以利散熱。

五、並聯時避免使用銅板接線(高壓電容器及低壓屋外型電容器)。

六、配線及開關設備容量應不低於電容器額定電流之1.35倍。

七、保養工作時需在切離電源(高壓)5分鐘,(低壓)3分鐘,並確定無殘留電壓時,方可實施。

八、其他注意事項應詳閱電容器檢驗卡背面。

常見故障

1、初期性故障﹕電容器存有潛在缺陷,於供電初期如遇異常情形,即加速劣化引起故障。

2、偶發性故障﹕安裝時接線不牢固或遭外力破壞。

3、過載使用引起之故障﹕

(1)安裝處所通風不良,周圍溫度過高。

(2)過電壓運轉﹕使用電壓含電源電壓變動、諧波電壓、串聯電抗器後之基波壓升,超過最高容許過電壓限值。

(3)過電流運轉﹕電容器之充電電流含有諧波狀況下,該電流之有效值不得大於容許過電流限值。

(4)使用於自動功率因數調整盤(APFR)之電容器,因隨負載之變化,有經常性之投入與跳脫,其投入瞬間之突增電流如未加抑制,極易造成電容器故障及接觸器接點損壞。

4、老化性故障﹕電容器使用多年後,由於絕緣強度老化和內部游離等因素,造成電氣絕緣強度降低而引起的損壞。

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