电容器范文
时间：2023-03-23 10:05:07
导语：如何才能写好一篇电容器，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
锂离子电容器的应用
话说搞电子的工程技术人员一生在电子线路领域里中打滚，从L/R/C等基本被动组件玩到晶体、集成电路，经历了当下之SiP与SoC，还有始终数不清楚封装方式的集成电路。但最令人感到惊奇与兴奋的被动组件，可能要首推“电容器”(Capacitor)了。日本惯用“Condenser”来称呼。
况且，功率半导体业界，SiC(碳化硅)新材料当前正夯呢!毕竟，所有的电源模块，一定都需要用到电容器。尤其是蓄电用途的电容器，更是需要超高的电气性能。
注：SiC(碳化硅)材料，觉醒了Converter、Inverter的功率半导体产业，应用从汽车到太阳能发电领域，取代硅材料，是明日之星。
Xbox经历了一场电源线大回收的教训，在次世代Xbox 360设计的组件选择上格外用心，特别是电容器，几乎全是用知名大厂的零件。
喜欢把玩音响扩大机、喇叭DIY的游戏者，还是图谋个人计算机的音质提升，改机升级往往就是先从“电容器”的替换来下手。而且，各种价格不斐的电容器，琳琅满目。知名的德国WIMA电容、瑞典的RIFA电容、日本的黑爵(Black gate)电容(Rubycon最高等级制品)等，都是常听见看得到的好样组件。
而最近有一种称之为锂离子电容器LIC(Li-ion Capacitor)像潜水艇般逐渐浮出水面上，有人认为这是结合锂离子电池以及一种称为电气二重层电容器，两者优生学混合之下的新组件，这个说法是有道理。一般，还是将它归属于超电容器(Ultra Capacitor)的领域。有一家专业于先端技术的信息研究与分析公司HIEDGE，依据其预测，2009年是锂离子电容器的量产准备期，市场可望在2011年开始慢慢向上昂飞。
注：锂离子电容是一种正极与负极充放电原理不同的非对称电容。采用锂离子电池的负极材料与电气二重层电容的正极材料之组合构造。
先来举一个绝佳的案例，可以用来阐明为何主张未来的电子争霸，该是回归物理基础科学的观点。尤其是材料科学。2008年底，东京大学研究团队透国结晶构造的详细解明清楚，发现Li2FeSiO4(Li-Fe-硅-氧)若是取代当前手机、笔电锂离子电池所使用的正极材料LiCoO2(因为钴Co是稀有金属)；那么，锂离子电池低价制造之道就不远了。以后，诸如数字相机正厂所卖的电池，若是依然那么昂贵，也就太贪心了。
而此处所欲提及的“锂离子电容器(Li-ion Capacitor)”也是另一个鲜明的案例，来解释材料科学的重要性与创新威力。信息业就如拳击赛，上了舞台，不是输就是赢。创新就是最佳的攻击力。
节能减碳(整个世界二氧化碳CO2的排出量，发电就占了35%的最高比例)是物价高涨飞腾后的最夯民生话题，地球暖化、温室效应的气体排出量削减，是全球关注的课题。除了火红的太阳能之外，风力发电的设施建设风潮，在欧洲、美国、中国正积极展开导入。风力发电公认最具有潜力并且减少温室效应的自然能源。而“锂离子电容器”则被视为家用、企业屋顶、公园路灯等小型发电最佳的蓄电组件，最佳拍文件组合。
锂离子电容器于风力发电的开端，是日本福岛县冲的海洋天然瓦斯挖掘设备导入21台的小型风力发电装置以及使用锂离子电容器的电容器模块的设置。为了确保电力的维持，采用以小型风力知名Zephyr的Airdolphin风力发电装置，电容器模块采用了JM Energy的片状锂离子电容器单元(宣称是世界最高峰的大容量电容器)。在风车与Inverter之间，安置了电容器模块，可以吸收风力变动的发电量。也扮演着缓冲的脚色。通常，Inverter在损失以下的微风时，微小的发电量也难以蓄电，有了电容器就可以蓄电。反之，发生超过Inverter定格容量(1kW)的强风时，电容器的蓄电也不会浪费掉。
经过一年的试验运转之后，于2008年6年正式启用。并且，尔后还可进行将二氧化碳CO2贮留在海中的试验。
而日本宫崎县也开始导入组合LED照明与太阳能面板使用锂离子电容器的试验。目前的试作品使用两个1W的LED，平均驱动约0.6W的程度。于周围没有任何照明的场所，若是充满电，可以应付一整晚。此试验的原本考虑是检讨镍氢电池的采用性，认为对应发电量变动的对应控制模块过于复杂，遂选用容易因应发电变动，能量密度又高的锂离子电容器。选用的组件是ACT(Advanced Capacitor Technology)所开发的“Premlis”单元，静电容量为5000F。
注：ACT所开发的“Premlis”锂离子电容器，正极采用独自开发的奈米闸碳(Nano-gate Carbon)、负极采用黑铅(石墨)系碳；目前专利申请中。
锂离子电容器源起暨基础原理
于兹，就是要来探讨锂离子电容器的实力，挖掘为何会受到厂商的垂爱。因为，锂离子电容器系由电气二重层电容衍生而来；值是之故，当然必须先从电气二重层电容先来说起，并且说明为何原因锂离子电容的体积能量密度会是电气二重层电容的3~5倍之多。
“电气二重层(Electric Double Layer Capacitor)”的电容器，先受到了最高度瞩目的起因也许可以追溯到两件关键要事。其一，日本电子所开发的“奈米闸(Nano-Gate)电容器”，其质量密度是传统技术的10倍之多。因此，获得了2004年“日经BP技术大奖”的光荣美誉。这类的电容器通常使用于环境奈米应用、混合式汽车(Hybrid vehicle)，高负载级应用(Load leveling)等。
另外，富士旭化成电子与FDK开发使用Lic在电解液的电容器，可是一直没有正式量产化。而突破性的契机在于2005年8月，富士重工业采用了多并苯(Polyacene)系负极材料，使得Li离子大量粘稠于负极；正极依然采用活性碳。这种特征就高输出、长寿命维持的秘方，是启动厂商们开始采用的手段。
以2008年底的时间点来观看，旭化成电子、ACT、NEC/Tokin、FDK、JM Energy、太阳诱电(昭荣电子)、日立Advanced Interconnecting Components/日立化成等公司，皆有在开发锂离子电容器。
注：电气二重层电容器(Electric Double-Layer Capacitor)，简称为EDLC。
电气二重层电容器(Electric Double-Layer Capacitor)的对外称呼可真多元，经常可以见到的有“超电容器(Super Capacitor) ”、“终极电容器(Ultra Capacitor)”、“电气化学电容器(Electrochemical capacitors)”等恭维式的称呼，没有很明确的定义。
为了慎重起见，就完全遵循“ECaSS(Energy Capacity System)组织论坛”的用语，以“电气二重层电容器(Electric Double-Layer Capacitor)”的名称来贯穿本文。
注：ECaSS是Power System公司董事会长，冈村f夫于1992年发明的革新蓄电系统。
电气二重层电容器，可以说拥有不少的特长：
可以急速大电流充放电。
充放电效率高。
反复充放电寿命长。
容易计测组件中的残量。
不含有害的重金属，是绿色组件。
没有爆炸、起火的危险性，安全性高。
使用温度范围广。温度特性优。
注：Ragone Chart，系一种用泡泡图来展现各种能量储存(蓄积)的性能比较图。首先是应用于电池上的比较。观念上，纵轴的能量密度是指有多少能量可供应用；横轴的功率密度，意思是说能量的传递有多快。
篇2
关键词：电力电容器；无功补偿；熔丝
中图分类号：TM53文献标识码：A文章编号：
前言:变电站高压电力电容器是无功补偿的主要设备，相对于其它高压设备，其绝缘较为薄弱，在运行中容易发牛内部故障，不仅影响电容器的可用率，而且增加维护工作量。变电站高压电力电容器的运行可靠性与电容器的质量有关，同时也与电容器的选型、运行状态和装置的设计方式密切相关。
1、电力电容器选用
当前投入运行的自动补偿设备可按装置阻抗特性分为两大类：固定阻抗型和可变阻抗型。可变阻抗型：如SVC、STATCOM等技术先进、响应速度快、补偿精度高，但因投资较大，用户特别是电力系统外的一般企业用户较少采用。固定阻抗型：如分组电容器自动补偿装置随着自动控制技术的发展，装置性能显著提高，亦能够较好地满足系统电压无功自动综合控制的要求，并且简单经济，得到了用户的广泛认可，是目前变电站10kV无功自动补偿的主要方式，220kV、110kV变电站推荐优先选用10kV电容器分组电容器自动补偿装置。
220kV、110kV变电站无功补偿设备优先选用框架式电容器组，不用集合式电容器。集合式电容器虽然有着占地空间小、带电部位外露极少、外壳不带电等优点，但集合式电容器有可能会因内部电容单元击穿而造成三相电容量不平衡，进而导致跳闸，且一旦出现故障，整台停运，补偿容量损失大，在现场不能更换大箱体内的故障电容器，需返厂修理，引起的电容器组停运时间较长，对系统电压影响较大。集合式电容器采用的绝缘油品种繁多，给运行维护带来很大的不便，补充检修或渗漏导致的缺油变得非常困难。运行经验表明，运行中的集合式电容器大油箱绝缘击穿电压的降低与目前油保护的方式有很大关系。集合式电容器普遍使用的是呼吸器，并且是高悬在油枕旁边，运行维护不方便。因此，从满足电网安全运行的角度看，变电站无功补偿设备应优先选用框架式电容器组。
2、电容器等容分组和不等容分组
自动跟踪补偿把一定容量的电容器分成多组，自动跟踪负荷的变化投切电容器组数来调整投入电容的容量，尽可能的使无功随时平衡。很显然分组的多少，投入电容器的容量变化梯度大小影响跟踪效果。分组越多，容量变化梯度越小跟踪效果越好，补偿精度越高。电容器的分组有等容分组和比容分组两种。
等容分组就是把一定容量的电容器Q平均分成多组，每组的容量就是电容器的调整容量变化梯度，大小为Q/n，组数就是调整的级数。以等容分组5组为例，变化梯度为Q/5，调整级数共5级，连续投入和连续切除如图（1）所示：
图（1）
不等容分组是把一定容量的电容器按一定的比例分组，然后各比值容量组合，组合出多级等梯度可调变化容量。不等容分组分为等比分组和差比分组两种。以差比分组3组为例，分组时比例通常为1:2:4，变化梯度为Q/7，调整级数共7级，连续投入和连续切除如图（2）所示：投切有间断。
图（2）
等容分组和不等容分组的比较：
2.1等容分组的分组数就是电容器投切的级数；比容分组的分组数通过组合可以组合出较多的级数。
2.2等容分组投切电容器是连续递增或连续递减，对电网冲击小；比容分组投切电容器是不连续的有间断，对电网冲击大，容易造成电压波动。
2.3 等容分组投切电容器可以循环投切（先投先切）开关和电容器均衡使用；比容分组投切电容器只能按组合规律投切，开关和电容器不能均衡使用。
2.4 两种分组方式相比较，同样条件下等容分组投切电容器次数少，比容分组投切电容器次数多开关动较频繁。
综上所述，比容分组虽然能用较少的分组获得较多的投切级数，但开关和电容器的故障率远高于等容分组的装置，而且投切电容器时电压波动大。因此，220kV、110kV变电站优先选用电容器等容分组。
3、内熔丝与外熔丝
内熔丝是内熔丝电容器的限流装置。每一个电容器元件都串联一个内熔丝，当任一元件发生故障引起短路时，与其串联的熔丝动作，使此元件瞬间及时与线路脱离，电容器减少一只元件，其相应的电容变化很小，只有1∼2%，可以忽略不计，并且其它电容器上的过电压增量非常小，故不会对系统造成影响。同时也避免了经常更换电容器之苦，降低运行和维护成本。由于电容器内部有内熔丝隔离层，故不会发生内熔丝群爆现象。采用内熔丝技术可使电容器单台容量做得很大，从而使电容器组更加紧凑，占地面积减小。
内熔丝电容器 外熔丝电容器
外熔丝是单台电容器内部元件短路故障（包括引线对外壳的短路故障）的保护器件。一只元件损坏短路整个并联段。由公式I=UωC可知，当电容量(C)增大时，电流(I)随之增大，直到外熔丝断开，一旦外熔丝断开，电容量损失大。电容器组装设外熔丝，从运行情况的统计，外熔丝非常容易被腐蚀，并且很容易误动，质量和性能存在不稳定的问题；新安装的熔断器安装角度和熔丝拉紧度不易控制，受施工质量影响较大。而且当电容器组每相（臂）的串联段数等于或大于3时，外熔丝不能可靠保护内部元件故障（包括极对壳故障）。
综上所述，220kV、110kV变电站电容器优先选用内熔丝作为电容器的保护器件。
4、电容器额定电压的选择和运行电压控制
在并联电容器装置设计中，正确地选择电容器的额定电压十分重要。并联电容器额定电压的安全裕度若取值过大，就会出现过大的容量亏损；额定电压取值过小，则容易发生故障。为达到经济和安全运行的目的，选择并联电容器额定电压应考虑下列因素：
a)并联电容接入电网处的实际运行电压，尽可能使电容器的额定容量得到充分利用，不应过载运行；
b)并联电容器在运行中承受的长期工频过电压应不大于电容器额定电压的1.1倍，持续运行电压不大于电容器额定电压的1.05倍；
c)接入串联电抗器后会引起并联电容器运行电压升高，但不造成对电容器绝缘的危害。接入串联电抗器后，并联电容器运行电压按下式计算：
(1)
式中：为单台电容器的运行电压；为并联电容器装置的母线运行电压； S为电容器组每相的串联段数；K为电抗率。
根据220kV、110kV变电站的运行数据，10kV母线的运行电压的平均值约为10.5kV，故并联电容器装置的母线运行电压为10.5kV，本工程中电抗率选5%，电容器组每相的串联段数为1，根据公式(1)，单台电容器的运行电压为6.38kV,具体计算如下：
5、结语
提高电力电容器运行可靠性需要选用品质良好的电容器产品，同时还应注意电容器的选型、设计、运行电压控制等影响电力电容器安全运行的因素，采取有效的预防措施和方法，以保障电力系统设备安全、经济运行。
参 考 文 献：
[1]於益军，陆杏全．电容器调节配电系统电压[J]．电力系统自动化，
2000．24(4)：64―66．
[2]房金兰．全膜介质高压并联电容器在我国的发展[J]．电力电容器，2000，(1)．
[3]林俊陆．电力电容器的维护与运行管理 广东科技2008(22)．
篇3
【关键词】超级电容器；恒流充电
0.引论
超级电容器集高能量密度、高功率密度、长寿命等特性于一身，具有工作温度宽、可靠性高、可快速循环充放电和长时间放电等特点，广泛用作微机的备用电源、太阳能充电器、报警装置、家用电器、照相机闪光灯和飞机的点火装置等，尤其是在电动汽车领域中的开发应用已引起举世的广泛重视。
1.等效串联电阻对充电过程影响分析
超级电容器单体的基本结构主要包括集电板、电极、电解质和隔离膜。其等效模型如图1所示。其中，EPR为等效并联内阻，ESR为等效串联内阻，C为等效容抗，L为电容感抗。EPR主要影响超级电容器的漏电流，从而影响电容的长期储能性能，EPR通常很大，可以达到几万欧姆，所以漏电流很小。L代表电容器的感性成分，它是与工作频率有关的分量。
图1 超级电容器的等效模型
限制超级电容器应用的主要因素是电容器的等效串联电阻ESR过大，限制了其大电流输出能力。双电层电容器ESR是反映其性能的一个重要指标。电容器的等效电阻主要由电极物质内阻、溶液内阻、接触电阻等构成。等效串联电阻的外在表现为：当电极充电到某一恒定电位足够长时间，电容开始放电时电极电位会有一个突降U。该现象影响超级电容器的有效储能量，并随充电电流的增加，端电压的突变幅度增加，有效储能量降低。
由于超级电容器在恒电流充放电过程中，电流的大小或方向在充电过程结束和放电过程结束时发生改变，所以可以通过电流阶越方法测定电容器等效串联电阻。具体方法是精确记录改变电流大小及方向时电容器电压的改变，利用关系式ESR=U/I计算电容器的等效串联电阻。室温下，将额定容量为2700F的超级电容器单体的额定电压Umax=2.7V确定为工作电压上限，Umin=1.35V确定为工作电压下限，分别利用恒流I=20A，50A，100A对超级电容器进行充电测试。
图2 超级电容器恒流充电端电压变化
图2表示了充电过程中超级电容器电压的变化情况。超级电容器充电电压基本呈线性变化：在充电初始阶段，超级电容器电压上升很快，中间变化相对平缓，之后上升幅度再次加快，在充电初始和充电末阶段有明显的电压波动；充电电流越大，满充时间越短，验证了超级电容器大电流快速充电的特点。具体分析超级电容器端电压波动原因，端电压变化幅度ΔU（ΔU1
2.容量特性分析
根据电容原理有：
等效串联电阻部分引起的电压降：
变换可得所需超级电容器的容量C：
对于多孔碳材料做极化电极的超级电容器，其存储电荷的电容C与碳材料的表面性质紧密相关，其中多孔碳电极的比表面积和微观孔径尺寸分布是影响超级电容器双电层容量的重要因素。
试验中，分别利用电流为10A、20A、30A、50A、70A、90A、100A对同一超级电容器进行恒流充电，并测量电容器的电容。
在动态工作情况下，用线性函数拟合来预测超级电容器在任意工作电流水平点对应的超级电容器静电容量C值。利用Matlab对获取的电容值进行3阶拟合，对应函数为f（x）=0.2x3-143.x2+2749.5。超级电容器的容量随充电电流的增加而下降。结合超级电容器的内部构成分析，超级电容器的转换效率和有效容量，受其有效内阻和充放电电流的影响，要使其贮能量最大化，就要使容量最大化，即要求电极表面积最大化和双电层厚度的最小化。在充电过程中，充电电流密度影响着电极极化反应的比表面积和微孔传输反应粒子、离子电荷的速度，并因充电电流增大，碳电极的有效反应表面和微孔利用率减小而导致容量降低。
3.储能量变化分析：
若采用恒流充电，电容C不随超级电容器的端电压变化，则任意t时刻的储能量可表示为：
式中：Qt—充电任意时刻的电荷量；Vt—恒流充电条件下任意时刻的电压值；V0—电容充电下限值；I—充电电流。
4.充电效率分析
篇4
【关键词】 电容器组 保护配置 防误联锁 注意事项 常见故障 运行维护
在电网中，影响系统电压质量的主要因素是无功功率，无功功率的不足会影响系统电压以及功率因数，严重时甚至会造成电压崩溃，使系统瓦解，并会导致损坏电气设备。因此，电网运行需要配置无功补偿设备即电容器组。而电容器组就是一种常见的无功功率补偿设备，基本上每个110kV变电站都配置有电容器组。
1 电容器组的接线方式
在110kV变电站中电容器组的接线方式主要有两种，一种是单星形接线，另一种是双星形接线。这两种接线方式仅在安装方式及保护配置上有所区别。
（1）单星形接线方式。单星形接线方式目前应用比较广泛，应用这种配置的110kV变电站比较常见，在采用单星形接线方式的110kV变电站中，电容器组的组成也不尽相同。（2）双星形接线方式。双星形接线方式在110kV变电站现场采用较多的另外一种接线方式。与单星形接线方式不同，采用双星形接线方式的电容器组一般由两组相同容量的电容器组并联而成，在两组电容器组的中性点的连接线上安装一个零序电流互感器。
2 并联电容器组的保护配置
110kV变电站电容器保护一般包括限时速断、定时过流、低电压、过电压、不平衡电流（或不平衡电压、开口3U0保护）。
（1）限时速断保护按3-5Ie（Ie指电容器额定电流）整定，动作于跳闸并给出中央信号，时间用0.2s左右。（2）过流保护按1.5-2Ie整定，动作于跳闸并给出中央信号，时间用0.5s左右。（3）低电压保护：在所接母线失压后可靠动作于跳闸并给出中央信号，一般整定50%Ue左右，时间与出线后备保护配合，并与上级线路重合闸时间配合。电流闭锁定值按固定电容器组的50-80%Ie整定。（4）过电压保护一般整定在120%Ue，动作后延时发讯（或跳闸）。（5）不平衡电流（或不平衡电压、开口3U0保护）保护作电容器内部故障的主保护：双星形接线配置中性点不平衡电流保护，单星形接线一般采用差压保护或开口三角保护。动作值根据电容器内部接线方式进行具体计算，原则是按部分单台电容器（或单台电容器内部小电容器）击穿或切除后，其它电容器承受电压不超过1.1-1.2Ue（Ue指电容器额定电压）来整定；动作时间一般为0.2s左右。
结合110kV变电站电容器组的一次接线方式，电容器组所配置的不 平衡保护也相应的有所差别。当电容器组一次接线方式采用单星形接法时，一般配置不平衡电压保护或差压保护。当电容器组采用双星形接线方式时，一般配置不平衡电流保护。
3 电力电容器的常见故障及处理
3.1 渗、漏油的处理
（1）安装电容器时，每台电容器的接线最好采用单独的软线与母线相连，不要采用硬母线连接，以装配应力造成电容器套管损坏，破坏密封而引起漏油。（2）搬运电容器时应直立放置，严禁搬拿套管，并做到轻拿轻放，防止撞击；接线时，应注意导线松紧程度，拧螺丝不能用力过大并要保护好套管。（3）电容器箱壳和套管焊缝处渗油，可对渗、漏处进行除锈，然后用锡钎焊料修补。渗、漏油严重的要更换电容器。
3.2 外壳变形及处理
由于电容器内部介质在高压电场作用下发生游离，使介质分解而析出气体，或者由于部分元件击穿，电容器极对外壳接地放电等原因均会使介质析出气体。密封的外壳中这些气体将引起内部压力增大，因而将引起外壳膨胀变形。所以，电容器外壳变形是电容器发生故障或故障前的征兆。对运行中的电容器组进行外观检查，如发现电容器外壳膨胀变形应及时采取措施，膨胀严重者应立即停止使用，并查明原因，更换电容器。外壳膨胀不严重的要采取通风措施，加强运行检查工作。
3.3 电容器爆炸及处理
运行中电容器爆炸是一种恶性事故，一般在内部元件发生极间或对外壳绝缘击穿时与之并联的其他电容器将对该电容器释放很大的能量，可能会使电容器爆炸以致引起火灾，其原因如下：（1）电容器内部元件击穿。（2）电容器外壳绝缘的损坏。（3）密封不良和漏油。 （4）鼓肚和内部游离。（5）带电合闸引起电容器爆炸。
电容器投运时，为了防止电容器发生爆炸事故，除要求加强运行中的巡视检查外，最主要的是安装电容器的保护装置，将电容器酿成爆裂事故前及时切除。
3.4 电容器温度升高及异常处理
主要原因是电容器长时间过电压运行，附近的整流装置产生的高次谐波流入使电容器过电流。电容器温度升高将影响电容器的寿命并导致电容器绝缘击穿而损坏。
运行中应严格监视和控制电容器室的环境温度，为了便于监视运行中的环境温度，应选择散热条件最差处（电容器高度的三分之二处）装设温度计，并使温度计的装设位置要便于观察。为了监视电容器的外壳温度，可在电容器外壳上（铭牌附近）粘贴示温蜡片。
3.5 熔丝熔断处理
电容器外观检测后没有明显的故障时，可以进行实验检测，看是否存在熔丝熔断的现象。一般情况下，外观没有明显的故障而电容器出现故障时，熔丝熔断就可能是其发生故障的原因。
篇5
开关式电源，微处理器和数字电路应用的一个共同趋势是降低高频工作时的噪声。为了做到这一点，元器件必须具备低ESR(电阻率)、高电容和高可靠性。
钽电容器阳极的总体表面积，特别是其表面积与体积比，是确定其ESR值的关键参数之一，总表面积越大，ESR值越大。使用多阳极是大幅降低钽电容器ESR值的其中一种方法，其做法是在一个电容体中使用多个相同的电极材料。传统的做法
在高寿命和高可靠性应用中，二氧化锰电板极常规钽电容器仍然是一个普遍的选择。二氧化锰技术能提供极好的场性能和环境稳定性以及在很宽的电压范围如2.5～50V内提供高电阻率和热阻率，器件设计的运行温度在125℃以上。然而，与聚合物钽电容器相比，二氧化锰电极系统较高的ESR是一个缺点。
阳极选择
单一阳极技术成为标准通用型选择是由于其出色的性价比。多阳极设计可提供更低的ESR值，但其缺点是生产成本要高于单阳极解决方案。
使用标准的芯片集成工艺的槽式阳极设计是低ESR与低成本折中的一种结果。因此，槽式设计通常用于价格敏感同时要求低ESR的设计，而多阳极技术适合用于既要求低ESR更要求高可靠性的应用中，如电信基础设施、网络、服务器和军事/航空航天等应用。
除了上述差异，多阳极的概念有另两处优势。
(1)多阳极设计具有更好的散热性能，这意味着多阳极电容可以承载更高的持续电流；同理，多阳极电容对抗电流浪涌危害的能力也更强。
(2)相较于单一的阳极，多阳极电容的单位容积效率较低，这导致了一种假设，认为多阳极不能达到与单一阳极一样的CV(定电压因素)。事实上，薄的阳极实现起来更容易，并且更易被第二个二氧化锰电极系统穿透，使更高的CV得以利用，因此，多阳极电容器能达到同样甚至更高的CV水平。
常见多阳极类型
当今市场上常用的钽多阳极通常采用纵向排列3～5个阳极于一个电容体内的方法实现，如图1所示。这实际是从制造的角度来看的，如果从ESR的角度，此解决办法则不如横向布局，横向布局中更薄的平板阳极有望进一步减小ESR。
新的多阳极装置多阳极设计的费用随其阳极个数增长而成倍增长。目前大多数设计中使用的三阳极设计已接近成本与ESR的最佳优化比。
纵向设计的结构中，一个阳极通过电极银胶环氧树脂连接到第二个，再到另一个电极引线框。同样的做法被使用于标准的单阳极电容中，因此其制造技术与旧有的类似，无须为多阳极设计的新技术环节追加很多额外投资。
另一方面，横向设计需要为阳极之间的连接产生新的解决方法，这直接导致了代价高昂的技术修改。因此，迄今为止这种设计并没有被用于单一多阳极电容的批量生产。横向的设计更经常使用于一些特殊应用中，方式是通过焊接或跳汰系统，将两个或两个以上完整的电容器叠加到阵列或模块中。
横向和纵向结构两者ESR性能之间的差异如图2所示。这个例子是基于对D类电容器的理论计算，图2表明，两阳极横向结构与三阳极系统的纵向结构的ESR值相似。然而，相对而言横向结构在ESR上性价比优势更显著。
相比横向结构，纵向设计在缩减高度上受限制更大，目前的电容器高度一般在3.5～4.5mm。今天，这一因素更显重要，甚至在有如电信基础设施、军事等应用中，电子产品的小型化也正成为一个考验，这在过去是不曾有的。
利用两个阳极横向“镜像”结构，研究人员已经开发出一种新型的多阳极结构。镜像结构使用改良的引线框形状，引线框定位于两阳极中间。这种结构解决了电极横向排列的连接问题，并使工艺改装费用下降到了可接受的水平。
两阳极镜像设计的ESR性能稍逊色于三阳极纵向结构的效果，但它制造起来更便宜。镜像设计的主要好处在于，它使多阳极电容器的高度减小，最低下降到3.1mm。
利用镜像设计的其他优点是，其对称的布局有助于减少自感(ESL)。对称的结构对电感回路作了部分补偿，有利于将ESL降低至采用经典引线框设计的方案之下。
一个D类单阳极设计的ESL值为2.4nH，典型值为2.1nH左右。镜像设计的ESL值约lnH为常规设计的一半。这会将镜像多阳极的共振频率升至更高值，如图3所示。
镜像结构如果使用更薄的阳极，电容将随频率下降至更低。镜像设计的共振频率改变，其原因是目前一般的DC/DC转换器其开关频率的工作范围(250～500kH)会因降低ESL而显著升高。
篇6
【关键词】平行板电容器；圆柱形电容器；球形电容器；电介质；电容
电容器电容的计算是大学物理课程中最基本的内容之一，而各向同性电介质电容器电容的计算方法也是多样的，大学物理教材中主要从定义公式来介绍电容器的电容，学生在做课后习题时，不能举一反三，很少考虑到用其他方法来求解电容器的电容，本文介绍了用三种方法求解大学物理学中常见的电容器的电容，并对三种方法进行了讨论分析。
1 利用定义公式来计算各向同性电介质电容器的电容
这种方法是大学物理书上介绍的较多的也是学生比较熟悉的的一种求解方法，具体的解题步骤可归纳如下：
（1）运用高斯定律求解电容器极板之间的电位移矢量D的大小。
（2）根据各向同性电介质中电位移D与电场强度E的关系E=■，求出两极板之间的电场强度E的大小。
（3）再利用电位差U与场强E的关系式U=■■.d■，求解两板之间电位差U。
（4）应用定义C=■，求解电容器的电容，其中公式中的Q表示一块极板所带的电量的大小。
[例1]平行板电容器两板之间的距离为d，极板面积为s，两板之间的电势差为 U，左右两部分空间分别充满介电常数为ε1和ε2的电介质，ε1充满的空间的极板面积为s1，求电容器的电容C。
图1 平行板电容器示意图
[解]：直接应用定义[1] C=■=■+■这种方法比较容易，不做详细解答。
球形电容器和圆柱形电容器也能够采用此方法来求解电容器的电容，这种方法比较简单，本文不再具体讨论。
2 利用叠加法来计算各向同性电容器的电容
这种方法在大学物理书上介绍的很少，学生做课后习题时往往忽略了这种方法，也很少有学生想到这种方法，用叠加法来求解电容器的电容，具体步骤可归纳如下：
（1）把电容器看成是由两个或者多个电容器的串联或者并联而成，先求各个电容器的电容 ，C1，C2…Cn。
（2）根据叠加原理[2]，利用电容器串联公式■=■+■+…■或者电容器的并联公式C=C1+C2+…Cn来求解电容器的电容C。
[例2] 如图所示，圆柱形电容器由两个同轴的圆柱面构成，长度均为l，半径分别为R2和R1（R2>R1），且l>>R2-R1两柱面之间充有介电常数ε的均匀电介质，当两圆柱面分别带等量异号电荷+Q和-Q时，求：圆柱形电容器的电容。
图2 圆柱形电容器串联示意图
[解]：把整个圆柱形电容器看成由很多个半径为r，厚度为dr，高度为l的圆柱体微元电容器构成，整个圆柱形电容器可看成是由这些圆柱体电容器串联而成，微元电容器的电容：
dC=■（2.1）
因为r>>dr微元电容器的电容为：
dC=■（2.2）
电容器的串联方法得出电容器的总电容满足：
■=■■（2.3）
圆柱形电容器的总电容为
C=■（2.4）
平行板电容器、球形电容器的电容的计算也可以采用此方法来求解，[例1]就可以看成左右两个电容器的并联，利用并联公式求解C，本文不再讨论。
3 利用能量法来求解各向同性电介质中电容器的电容
用这种方法来求解电容器的电容要求学生熟悉能量与电容的关系式，很多时候是能量已经在前一步骤已经计算出来了或者题目中已提供能量的大小，这个时候可以直接运用公式C=■来求解电容器的电容，具体求解步骤可归纳如下：
（1）运用高斯定律求解电容器极板之间的电位移矢量D的大小。
（2）在各向同性电介质中，电位移D与电场强度E的关系为E=■，利用这个式子求出两极板之间的电场强度E的大小。
（3）利用电位差U与场强E的关系式U=■■.d■，求出两板之间电位差U的大小。
（4）利用公式W=■QU求出整个电容器的能量W。
（5）利用公式C=■求出电容器的电容C。
[例3] 如图所示，两个同轴球面半径分别为R2和R1（R2>>R1），带有等量异号电荷+Q和-Q，两球面之间充满介电常数为ε的电介质，求球形电容器的电容。（下转第34页）
图3 球形电容器示意图
[解]：根据介质中的高斯定律两球面之间的电位移大小为：
D=■（3.1）
由电位移与电场强度的关系求出电场强度E的大小为：
E=■=■（3.2）
利用电势与场强的关系U=■Edr，求出两板之间的电位差为：
U=■（3.3）
整个电容器的能量为：
W=■QU=■（3.4）
整个电容器的电容为：
C=■=■（3.5）
电容器的能量除了用上述方法来求，通常采用W=■ωdV来求能量，或者把电容器分割成一系列小的电容器，把每部分的能量叠加起来求出电容器的总能量，然后再求电容器的电容C，这里不再一一介绍。这种方法也可以用来求平行板电容器和圆柱形电容器的电容。
总之，上面用了三种方法来讲述电容器电容的计算，三种方法各有自己的优缺点，具体采用哪种方法要视情况而定，用定义公式和用叠加法较简单计算各向同性电介质的电容过程比较简单，但定义直接计算非线性的各向异性电介质比较复杂，能量法一般是题中已经提供了能量或者前一步骤已经计算出能量才运用能量法求解，要不反倒会使问题变得复杂。学生在做课后练习时，要做到举一反三，能够运用不同的方法来解决同一个问题。
【参考文献】
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2、为了接触电容器，请将覆盖在设备后部（或设备前部、箱门下面）的维修面板拆下。电容器位于马达／压缩机装置上方的壳体中，看起来就像一块大号的干电池。
3、若要给电容器放电，请使用一只20,000欧姆、2瓦特的电阻器，这种接线部件可以在大多数电子用品商店买到，价格很便宜。
4、将电阻器的探针与电容器的接线端连在一起，为电容器放电。
5、如果电容器有三个接线柱，请将电阻器与某个靠外的接线柱和中央接线柱连接，然后与剩下的那个靠外的接线柱和中央接线柱连接。
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关键词：电力系统 电力电容器 安装维护
中图分类号： F407 文献标识码： A 文章编号：
Abstract: in the power system, electric motors and other coil device used a lot, this kind of equipment except from the line made a part of the current work, but also from the line consumed part of inactive inductor current, which makes the line current to the extra increase the number.
Key words: power capacitor installation and maintenance
一、电力系统安装电力电容器原因
电力系统中，电动机及其他有线圈的设备用的很多，这类设备除从线路中取得一部分电流作功外，还要从线路上消耗一部分不作功的电感电流，这就使得线路上的电流要额外的加大一些。功率因数就是衡量这一部分不作功的电感电流的，当电感电流为零时，功率因数等于1；当电感电流所占比例逐渐增大时，功率因数逐渐下降。显然，功率因数越低，线路额外负担越大，发电机、电力变压器及配电装置的额外负担也较大，这除了降低线路及电力设备的利用率外，还会增加线路上的功率损耗、增大电压损失、降低供电质量。为此应当提高功率因数。提高功率因数最方便的方法是并联电容器，产生电容电流抵消电感电流，将不作功的所谓无功电流减小到一定的范围以内，补偿电力系统感性负荷无功功率,以提高功率因数,改善电压质量,降低线路损耗。安装电力电容器组来进行无功功率补偿,这是一种实用、经济的方法。而采用无功补偿,具有减少设计容量;减少投资;增加电网中有功功率的输送比例,降低线损,改善电压质量,稳定设备运行;可提高低压电网和用电设备的功率因素,降低电能损耗和节能;减少用户电费支出;可满足电力系统对无功补偿的检测要求,消除因为功率因素过低而产生的被处罚等优点。
二、电容补偿装置安装
1、电容补偿装置安装地点的选择，电容器室技术要求的确定及整个补偿装置安装质量的优劣，对安全运行与使用寿命影响很大，因其绝缘介质为液体，要求安装地点无腐蚀气体，保持良好通风的地点，相对湿度不大于80%，温度不低于-35度，无爆炸或易燃的危险。
2、额定电压在1千伏以上应单独设置电容器室，1千伏以下的电容器可设置在低压室内，补偿用电力电容器或者安装在高压边，或者安装在低压边；可集中安装，也可以分散安装。从效果来说，低压补偿比高压补偿好，分散补偿比集中补偿好；从安装成本及管理来说，高压补偿比低压补偿好，集中补偿比分散补偿好。低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功符合而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到平滑的调节。低压补偿的优点:接线简单、运行维护工作量小,使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。
3、电容器也可装设于用户总配电室低压母线,适用于负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量较大的场所,用户本身又有一定的高压负荷时,可减少对电力系统无功的消耗并起到一定的补偿作用。其优点是易于实行自动投切,可合理地提高用户的功率因素,利用率高,投资较少,便于维护,调节方便可避免过补,改善电压质量。
4、电容器室应符合防火要求，不用易燃材料，耐火等级不应低于二级。油量300kg以上的高压电容器应安装在独立防爆室内，油量300kg以下高低压电容器根据油量多少安装在有防爆墙的间隔内或有隔板的间隔内。
5、高压电容器组和总容量30kvar及以上的低压电容器组，每相应装电流表，总容量60kvar及以上的低压电容器组，每相应装电压表，电容器外壳和钢架均采取接地。
三、电容器投退
1、根据线路上功率因数的高低和电压的高低投入或退出，当功率因数低于0.9、电压偏低时应投入电容器组，当功率因数趋近于1且有超前趋势、电压偏高时应退出电容器组。
2、发生故障时，电容器组应紧急退出运行，如：外壳变形严重或爆炸、起火冒烟，有放电点，异常噪音大，连接部位严重过热溶化等。
3、正常情况下全站停电操作时，先断电容器的开关，后断各路出线的开关，送电时先合各路出线的开关，后合电容器的开关，
4、全站事故停电后，先断开电容器的开关。
5、电容器断路器跳闸后不应立即送电、保险熔断，应查明原因处理完毕后送电，并监视运行。
6、无论高、低压电容器，不准带有电荷合闸，因为如果合闸瞬间电压极性正好和电容器上残留电荷的极性相反，那么两电压相加将在回路上产生很大的冲击电流，易引起爆炸。所以为防止产生大电流冲击造成事故，重新合闸以前至少放电三分钟。
7、检修电容器时，断开电源后，本身有放电装置的，检修工作人员工作前，应该人工放电。确保安全。
四、电力电容器运行及监护
1、电容器的正常运行状态是指在额定条件下，在额定参数允许的范围内，电容器能连续运行，且无任何异常现象。
2、并联电容器装置应在额定电压下运行，一般不宜超过额定电压的1.05倍，最高运行电压不用超过额定电压的1.1倍。母线超过1.1倍额定电压时，电容器应停用。
3、正常运行的电容器应在额定电流下运行，最大运行电流不得超过额定电流的1.3倍，三相电流差不超过5%
4、电容器正常运行时，其周围额定环境温度为＋40℃～－25℃，电容器周围的环境温度不可太高，也不可太低。如果环境温度太高，电容器工作时所产生的热量就散不出去；而如果环境温度太低，电容器内的油就可能会冻结，容易电击穿。电容器工作时，其内部介质的温度应低于65℃，最高不得超过70℃，否则会引起热击穿，或是引起鼓肚现象。电容器的工作环境温度一般以40℃为上限，电容器外壳的温度是在介质温度与环境温度之间，一般为50～60℃。如果室温上升到40℃以上，这时候就应采取通风降温措施，现在很多大型工厂有安装空调进行降温，否则应立即切除电容器。
五、电容器保护
1、电容器装置内部或引出线路短路，根据容量采用熔断器保护。
2、内部未装熔丝高压10KV电力电容器应按台装熔丝保护，其熔断电流按电容器额定电流的1.5-2倍选择，高压电容器宜采用平衡电流保护或瞬动的过电流保护。
3、低压采用熔断器保护，单台按电容器额定电流的1.5-2.5倍选择熔断器额定电流，多台按电容器额定电流之和的1.3-1.8倍选择熔断器额定电流。
4、高压电容器组总容量300kvar以上时，应采用真空断路器或其他断路器保护和控制。
5、低压电容器组总容量不超过100kvar时，可用交流接触器、刀开关、熔断器或刀熔开关保护和控制，总容量100kvar以上时，应采用低压断路器保护和控制。
六、电容器故障判断及处理
1、电容器轻微渗油时，将此处打磨除锈、补焊刷漆修复，严重应更换。
2、由于套管脏污或本身缺陷造成闪络放电，应停电清扫，套管本身损坏要更换。
3、电容器内部异常声响严重时，立即停电更换合格电容器。
4、当电容器熔丝熔断，查明原因，更换相应熔丝后投运。
5、如发生电容器爆炸事故，将会造成巨大损失，因此要加强对电容器定期清扫、巡检，注意使电压、电流和环境温度不得超过厂家规定范围，发现故障及时处理。
从以上可以看出，电力电容器具有无功补偿原理简单、安装方便、投资小,有功损耗小,运行维护简便、安全可靠等优点。因此,在当前,随着电力负荷的增加,要想提高电网系统的利用率,无功补偿技术是提高电网供电能力、减少电压损失和降低网损的一种有效措施，通过采用补偿电容器进行合理的补偿,是能够提高供电质量并取得明显的经济效益的。
参考文献：
青岛劳动局编《电工安全作业技术》
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关键词：电力电容器维护
电力电容器是一种静止的无功补偿设备。它的主要作用是向电力系统提供无功功率，提高功率因数。采用就地无功补偿，可以减少输电线路输送电流，起到减少线路能量损耗和压降，改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。现将电力电容器的维护和运行管理中一些问题，作一简介，供参考。
1电力电容器的保护
(1)电容器组应采用适当保护措施，如采用平衡或差动继电保护或采用瞬时作用过电流继电保护，对于3.15kV及以上的电容器，必须在每个电容器上装置单独的熔断器，熔断器的额定电流应按熔丝的特性和接通时的涌流来选定，一般为1.5倍电容器的额定电流为宜，以防止电容器油箱爆炸。
(2)除上述指出的保护形式外，在必要时还可以作下面的几种保护：
①如果电压升高是经常及长时间的，需采取措施使电压升高不超过1.1倍额定电压。
②用合适的电流自动开关进行保护，使电流升高不超过1.3倍额定电流。
③如果电容器同架空线联接时，可用合适的避雷器来进行大气过电压保护。
④在高压网络中，短路电流超过20A时，并且短路电流的保护装置或熔丝不能可靠地保护对地短路时，则应采用单相短路保护装置。
(3)正确选择电容器组的保护方式，是确保电容器安全可靠运行的关键，但无论采用哪种保护方式，均应符合以下几项要求：
①保护装置应有足够的灵敏度，不论电容器组中单台电容器内部发生故障，还是部分元件损坏，保护装置都能可靠地动作。
②能够有选择地切除故障电容器，或在电容器组电源全部断开后，便于检查出已损坏的电容器。
③在电容器停送电过程中及电力系统发生接地或其它故障时，保护装置不能有误动作。
④保护装置应便于进行安装、调整、试验和运行维护。
⑤消耗电量要少，运行费用要低。
(4)电容器不允许装设自动重合闸装置，相反应装设无压释放自动跳闸装置。主要是因电容器放电需要一定时间，当电容器组的开关跳闸后，如果马上重合闸，电容器是来不及放电的，在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷，这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流，从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。
2电力电容器的接通和断开
(1)电力电容器组在接通前应用兆欧表检查放电网络。
(2)接通和断开电容器组时，必须考虑以下几点：
①当汇流排(母线)上的电压超过1.1倍额定电压最大允许值时，禁止将电容器组接入电网。
②在电容器组自电网断开后1min内不得重新接入，但自动重复接入情况除外。
③在接通和断开电容器组时，要选用不能产生危险过电压的断路器，并且断路器的额定电流不应低于1.3倍电容器组的额定电流。
3电力电容器的放电
(1)电容器每次从电网中断开后，应该自动进行放电。其端电压迅速降低，不论电容器额定电压是多少，在电容器从电网上断开30s后，其端电压应不超过65V。
(2)为了保护电容器组，自动放电装置应装在电容器断路器的负荷侧，并经常与电容器直接并联(中间不准装设断路器、隔离开关和熔断器等)。具有非专用放电装置的电容器组，例如：对于高压电容器用的电压互感器，对于低压电容器用的白炽灯泡，以及与电动机直接联接的电容器组，可以不另装放电装置。使用灯泡时，为了延长灯泡的使用寿命，应适当地增加灯泡串联数。
(3)在接触自电网断开的电容器的导电部分前，即使电容器已经自动放电，还必须用绝缘的接地金属杆，短接电容器的出线端，进行单独放电。
4运行中的电容器的维护和保养
(1)电容器应有值班人员，应做好设备运行情况记录。
(2)对运行的电容器组的外观巡视检查，应按规程规定每天都要进行，如发现箱壳膨胀应停止使用，以免发生故障。
(3)检查电容器组每相负荷可用安培表进行。
(4)电容器组投入时环境温度不能低于-40℃，运行时环境温度1小时，平均不超过+40℃，2小时平均不得超过+30℃，及一年平均不得超过+20℃。如超过时，应采用人工冷却(安装风扇)或将电容器组与电网断开。
(5)安装地点的温度检查和电容器外壳上最热点温度的检查可以通过水银温度计等进行，并且做好温度记录(特别是夏季)。
(6)电容器的工作电压和电流，在使用时不得超过1.1倍额定电压和1.3倍额定电流。
(7)接上电容器后，将引起电网电压升高，特别是负荷较轻时，在此种情况下，应将部分电容器或全部电容器从电网中断开。
(8)电容器套管和支持绝缘子表面应清洁、无破损、无放电痕迹，电容器外壳应清洁、不变形、无渗油，电容器和铁架子上面不应积满灰尘和其他脏东西。
(9)必须仔细地注意接有电容器组的电气线路上所有接触处(通电汇流排、接地线、断路器、熔断器、开关等)的可靠性。因为在线路上一个接触处出了故障，甚至螺母旋得不紧，都可能使电容器早期损坏和使整个设备发生事故。
(10)如果电容器在运行一段时间后，需要进行耐压试验，则应按规定值进行试验。
(11)对电容器电容和熔丝的检查，每个月不得少于一次。在一年内要测电容器的tg2～3次，目的是检查电容器的可靠情况，每次测量都应在额定电压下或近于额定值的条件下进行。
(12)由于继电器动作而使电容器组的断路器跳开，此时在未找出跳开的原因之前，不得重新合上。
(13)在运行或运输过程中如发现电容器外壳漏油，可以用锡铅焊料钎焊的方法修理。
5电力电容器组倒闸操作时必须注意的事项
(1)在正常情况下，全所停电操作时，应先断开电容器组断路器后，再拉开各路出线断路器。恢复送电时应与此顺序相反。
(2)事故情况下，全所无电后，必须将电容器组的断路器断开。
(3)电容器组断路器跳闸后不准强送电。保护熔丝熔断后，未经查明原因之前，不准更换熔丝送电。
(4)电容器组禁止带电荷合闸。电容器组再次合闸时，必须在断路器断开3min之后才可进行。
6电容器在运行中的故障处理
(1)当电容器喷油、爆炸着火时，应立即断开电源，并用砂子或干式灭火器灭火。此类事故多是由于系统内、外过电压，电容器内部严重故障所引起的。为了防止此类事故发生，要求单台熔断器熔丝规格必须匹配，熔断器熔丝熔断后要认真查找原因，电容器组不得使用重合闸，跳闸后不得强送电，以免造成更大损坏的事故。
(2)电容器的断路器跳闸，而分路熔断器熔丝未熔断。应对电容器放电3min后，再检查断路器、电流互感器、电力电缆及电容器外部等情况。若未发现异常，则可能是由于外部故障或母线电压波动所致，并经检查正常后，可以试投，否则应进一步对保护做全面的通电试验。通过以上的检查、试验，若仍找不出原因，则应拆开电容器组，并逐台进行检查试验。但在未查明原因之前，不得试投运。
(3)当电容器的熔断器熔丝熔断时，应向值班调度员汇报，待取得同意后，再断开电容器的断路器。在切断电源并对电容器放电后，先进行外部检查，如套管的外部有无闪络痕迹、外壳是否变形、漏油及接地装置有无短路等，然后用绝缘摇表摇测极间及极对地的绝缘电阻值。如未发现故障迹象，可换好熔断器熔丝后继续投入运行。如经送电后熔断器的熔丝仍熔断，则应退出故障电容器，并恢复对其余部分的送电运行。
7处理故障电容器应注意的安全事项
处理故障电容器应在断开电容器的断路器，拉开断路器两则的隔离开关，并对电容器组经放电电阻放电后进行。电容器组经放电电阻(放电变压器或放电电压互感器)放电以后，由于部分残存电荷一时放不尽，仍应进行一次人工放电。放电时先将接地线接地端接好，再用接地棒多次对电容器放电，直至无放电火花及放电声为止，然后将接地端固定好。由于故障电容器可能发生引线接触不良、内部断线或熔丝熔断等，因此有部分电荷可能未放尽，所以检修人员在接触故障电容器之前，还应戴上绝缘手套，先用短路线将故障电容器两极短接，然后方动手拆卸和更换。
对于双星形接线的电容器组的中性线上，以及多个电容器的串接线上，还应单独进行放电。
电容器在变电所各种设备中属于可靠性比较薄弱的电器，它比同级电压的其他设备的绝缘较为薄弱，内部元件发热较多，而散热情况又欠佳，内部故障机会较多，制造电力电容器内部材料的可燃物成分又大，所以运行中极易着火。因此，对电力电容器的运行应尽可能地创造良好的低温和通风条件。
8电力电容器的修理
(1)下面几种故障，可以在安装地方自行修理：
①箱壳上面的漏油，可用锡铅焊料修补。
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关键词：放电线圈 线圈接线 分析判断
Analysis of Discharge Coil Explosion of Shunt Capacitor
MIAO Hai-tao LIU Tao LI Lei LIU Juan
（Herong electric Limited by Share Ltd，710200）
Abstract：with the example of discharge coil explosion， explosion analysis， reasons for not connected to ground， the wiring correct， and makes technical analysis.
Key words：discharge coil； coil wiring； analysis.
高压并联电容器装置是电网无功补偿的重要设备，是保证电网稳定运行的重要技术手段。并联电容器为了适应电力系统无功功率和电压的变化，需要进行频繁的操作。当电容器合闸时，会产生很大的冲击合闸涌流和很高的过电压，其辅助设备放电线圈能够使电容器组上的残留电压下降到初始值的10%以下，因此它担负着放电的重要作用。但是由于放电线圈承受过电压，或者接线不当，都会留下安全隐患，造成设备爆炸和人员的伤亡。本文就放电线圈爆炸的实际案例进行分析，希望大家对电容器用放电线圈同样引起足够的重视。
1.故障实例
7月15日，公司接到用户反映，我公司生产的干式放电线圈出现问题：1.造成过流保护动作；2.放电线圈爆炸；3.变电站停电。用户要求公司派技术人员现场分析问题。爆炸产品图1如下：
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图1 产品爆炸图片
经现场检查，干式放电线圈浇注体整体裂开松散，内部线包击穿短路、大部分被烧毁、线包外漏。检查产品接线，发现没按照安装要求进行接线。从事故的最终检查分析为放电线圈的接线错误是造成产品爆炸的原因。
2.事故分析
在检查放电线圈的接线时，发现爆炸产品明显的铁芯接地端子没有进行接地连接。
当放电线圈铁芯未接地，在合闸时，铁芯就会产生高的感应电压，且为很高的悬浮电压，导致铁芯对二次绕组的电位超过产品绝缘耐受的电压而击穿（二次对地耐压为3000V），继而引起二次短路并带高压，致使一次绕组电压远高于系统电压，瞬间能量过大引起一次爆炸，电容器短路，造成过流保护动作，使整个变电站停电。
当时在变电所运行的有同样型号的两套设备，及两组放电线圈，而另一组产品没有问题，运行正常。检查这组产品的接线，全部按要求进行接线，铁芯接地端子连接牢固。由此，我们确定产品爆炸的原因为接地线没有连接，导致铁芯很高的悬浮电压击穿线圈绝缘，造成线圈短路引起爆炸。
3.结语
（1）严格按照安装要求正确接线。GB 50227-2008 并联电容器装置设计规范中的4.2.6项要求：“1.放电线圈与并联电容器宜采用直接并联接线。2.严禁放电线圈一次绕组中性点接地”。放电线圈首末端必须同电容器首末端相连（即：电容器与放电线圈线先并联后接成星形接线），禁止使用放电线圈中性点接地方式。
放电线圈的正确接线如图2所示，这两种接线不论电容器的状态如何，如三相对称与否，三相电压是否平衡都不影响放电效果。因为这样的接线，其效果各相是可以互相独立完成的，能保证任何条件下，电容器脱离电源后，可将电荷放干净，并给出正确的指示和保护信号，达到保证人员和设备安全要求。
图2 放电线圈正确接线
开口三角电压保护接线
相电压差动保护接线
（2）对于油浸式全密封放电线圈，因铁芯放置在箱壳内，铁芯与外壳紧密连接，而产品整体又放置在支架上，支架上有可靠的接地。干式放电线圈，是环氧全浇注体，铁芯被绝缘浇注体全部包围，设计时专用的接地端子必须与地进行可靠的连接。
参考文献：
[1] GB 50227-2008. 并联电容器装置设计规范。
