种类
常用的并联电容器按其结构不同,可分为单台铁壳式、箱式、集合式、半封闭式、干式和充气式等多类品种。
单台铁壳式并联电容器
这类电容器量大面广,单台容量通常是50、100、200、等多种,现今还有更大容量(比如及以上容量)的产品问世,通常以上容量的产品带有内熔断器。这些产品一旦受损,用户可以很快用备品自行更换,及时让装置恢复运行,因而采用这种产品时投产率高。加之可以配置外继电器,保护相对比较健全。目前220kV、特别是330kV及以上电流等级变电厂大多采用单台铁壳式并联电容器。也有越来越多的人为了提升电容器的防锈防腐能力,要求用碳钢板取代普通厚板生产电容器。虽然这么,也有的还要在其表面涂装防紫外线漆;这样的防护层即可防锈防腐蚀,又可大大减低紫外线幅射对电容器温升的负面效应,从而延长电容器的使用寿命。
这些样式的电容器中,我国二三六年间仍然以内熔断器电容器为主,即电容器内部每位器件上都配装一根小熔断器。近几年来出现了无熔断器电容器,是一种既无内熔断器、也无外熔断器的电容器。20世纪70年代曾经,国外生产的全纸电容器与初期的纸膜复合电容器,白于当时内熔断器还处在研究阶段,不可能采用到产品中去,保护电容器的专用外继电器也是从1980年起才开始研发。电容器出现内部器件击穿后,全借助电磁式熔断器来保护,所以当时的电容器都是完全的无熔断器电容器。随即内外熔断器的陆续应用,使我国的无熔断器电容器消失了约30年。此间似乎也仍然存在无内熔断器电容器,但要配置外熔断器后才准许使用。
无熔断器全膜电容器有与前不同的新涵义,跨过了晶体管熔断器、集成电路熔断器阶段,直接步入了微机保护时代。我国无熔断器电容器内部器件的联接形式,有以下三种:
(1)传统的占主导地位的器件先并联后串联的形式。内部并联器件数目比较少,不宜配置内熔断器的小容量电容器(比如以下),仍然延用此类接线方法。
(2)内部器件先串联后并联的方法,即近来又被重新提倡的一种接线方法。
(3)内部器件既有串联成份,也有并联成份,但与上述两种接线方法不同,串中有并,并中有串,属于混和联接形式。这样的接法没有统一的格式,须要依照设计时对单台容量大小与保护上的要求而定。
这类电容器不宜用于lOkV级电容器成套装置。先串后并的器件接线方法其实在二者中相对来说好一些,其单台容量也不宜做得小于。无熔断器电容器的优点是结构简单,耗损与制导致本较低。
箱式并联电容器
该电容器外观和中大型变压器相像,内部为去除铁壳的单台电容器芯子,按设计要求若干个串并联、预留散热油道、抽空抽滤后注满合格的油而成。这些产品单台容量较大(及以上),内部出现破损器件后,一旦碳黑析出并扩散,则基本难以维修了。
集合式并联电容器
这款电容器按其结构分,有半密封和全密封两大类。储油柜加干燥过滤器的,入口处无论有无油封,属于后者;无储油柜而在箱体内部用其他方法来补偿油位冷热变化的,属于前者。目前研制的一种电动调容产品,运行实践表明不太可靠,它的活动触点在油上面,久而久之很容易出现接触不良,可能形成局部过热,加上在两个端子间转接顿时会形成相位问题,可能引起麻烦,因而可采用断电后用开关自动调容的技巧。
该电容优点突出,缺点也突出。其主要优点是安装便捷、维护工作量小、节省占她面积。而其缺点主要是给用户带来不便,它的维护工作量虽小,但对它的观察很不直观,不能放松对其容量变化的关注;非常是在有纹波的场所,对其容量的变化必须时刻注意。随着运行时间的推移,内熔断器可能会逐渐动作,因而引起单相电容量失衡,这一故障很难在现场修补,返厂维修又费时间,影响电容器的投产率。此外因而造成的并补装置串联检波百分比的变化,大到一定程度时会远离预定目标,甚至带来麻烦。非常是选定4.5%检波百分比的并联补偿装置,应事先做好预案,一旦这个百分比出现下降向4%紧靠时,要有可靠的应对举措。更值得注意的是,电容器高压出线套管上端(在油中)对地闪络或击穿时,对地保护有“死区”。《并联电容器装置设计规范》(GB50227--1995)及相关国家行业标准均对此没有针对性举措;一旦发生这类车祸,只能待其发展到器件损毁而出现不平衡电流或电压后,能够促使后备继电保护动作。运行实践表明已有这类车祸发生,并且都是恶性车祸。因而在投产该类产品时,应考虑对此问题加以防范。虽然这类车祸的起因是对地绝缘失效,在保护上存在盲点导致的。后备保护动作是车祸早已扩大电容串联和并联图片,致使集合式电容器严重损毁,形成了不平衡电流或电压后的补救揩施,现有保护不能对这类恶性车祸起到防治作用。
近些年来并联补偿装置实际运行的统计数据表明,集合式电容器的年损毁率大概是单台铁壳式电容器的4倍,有些地区还要高一些;加上现场没法修理等诱因,近些年来这类产品的市场份额呈现出显著的增长趋势。
半封闭式并联电容器
半封闭式并联电容器是将单台电容器套管对套管卧置于特制的钢架上,之后封闭其导电部份(地电位部份不封闭)而成的组装体。可多层布放、向高空发展以节约占地面积。这些产品对电容器单元的浸渍工艺要求较高,最好要装外熔断器,否则无法保证运行安全。该类产品由ABB公司生产,国外亚温带地区有她们的产品,已安全运行10多年。国产的初期出过一些问题,也有人主张严禁使用,但改进后的产品已有10年以上安全运行记录。
湿式并联电容器
该电容器是将低压金属化膜技术移植过来,若干个器件串、并联后制成高压电容器,因此仍具有自愈特点,并且符合产品无油化的发展方向。无油电容器不会像人们期盼的那样不燃烧,电容器内部的聚丙烯基膜在条件具备时仍会自燃。另外,自愈式电容器也不能万无一失,每次局部击穿后都能可靠自愈。实践证明不“自愈”(即自愈失效)的机率是存在的电容串联和并联图片,因而这些产品设计时必需要有着力的防火举措和特殊的保护举措,方能确保安全运行。
充气式并联电容器
这款电容器目前实际上是油气并存,正式集合式产品箱体内的油换成二氧化碳,内部的单台铁壳产品依然是油浸的。因为二氧化碳导热性能不及液体,所以这类产品在这一方面要有非常举措,便于散热可靠。热管技术是其中常用的一种。并且,这类产品的实际表现不尽如人意;其缘由之一是二氧化碳的泄露未能及时手动报案,同时还要给断路器发出合闸讯号,便于适时摘除电容器,避免二氧化碳泄露造成绝缘水平升高导致恶性车祸。