电容器的作用

电容器的作用 电容器的作用是多种多样的,以电力系统的一次回路接的电容器,主要作用有以下几种: 1、移相作用。即我们常用的补偿电容器，包括了并联电容器和串联电容器。还有就是电机的起动和运行电容器(实际可归入串联电容器)。 2、储成作用。常见的是脉冲电容器。 3、滤波作用。与电抗器串联形成滤波回路的交流滤波电容器及用在高压直流传送系统的直流滤波电容器。 4、保护作用。常见的有断路器用的均压电容器及容阻吸收器。 电容器的作用 电力电容器是一种无功补偿装置。电力系统的负荷和供电设备如电动机、变压器、互感器等，除了消耗有功电力以外，还要“吸收”无功电力。如果这些无功电力都由发电机供给，必将影响它的有功出力，不但不经济，而且会造成电压质量低劣，影响用户使用。 电容器在交流电压作用下能“发”无功电力(电容电流)，如果把电容器并接在负荷(如电动机)或供电设备(如变压器)上运行，那么， 负荷或供电设备要“吸收” 的无功电力， 正好由电容器“发出” 的无功电力供给， 这就是并联补偿。并联补偿减少了线路能量损耗，可改善电压质量，提高功率因数，提高系统供电能力。 如果把电容器串联在线路上，补偿线路电抗，改变线路参数，这就是串联补偿。串联补偿可以减少线路电压损失， 提高线路末端电压水平，减少电网的功率损失和电能损失，提高输电能力。 电力电容器包括移相电容器、电热电容器、均压电容器、藕合电容器、脉冲电容器等。移相电容器主要用于补偿无功功率， 以提高系统的功率因数;电热电容器主要用于提高中频电力系统的功率因数;均压电容器一般并联在断路器的断口上作均压用;藕合电容器主要用于电力送电线路的通信、测量、控制、保护;脉冲电容器主要用于脉冲电路及直流高压整流滤波。 随着国民经济的发展，负荷日益增多，供电容量扩大，无功补偿工作必须相应跟上去。用电容器作为无功补偿时，投资少，损耗小，便于分散安装，使用较广。当然，由于系统稳定的要求，必须配备一定比例的调相机。 电容器的寄生作用与杂散电容 电容器的寄生作用 问:我想知道如何为具体的应用选择合适的电容器，但我又不清楚许多不同种类 的电容器有哪些优点和缺点? 答:为具体的应用选择合适类型的电容器实际上并不困难。一般来说，按应用分 类，大多数电容器通常分为以下四种类型(见图14.1): (交流耦合，包括旁路(通过交流信号，同时隔直流信号) (去耦(滤掉交流信号或滤掉叠加在直流信号上的高频信号或滤掉电源、基准电源 和信号电路中的低频成分) (有源或无源RC滤波或选频网络 (模拟积分器和采样保持电路(捕获和储存电荷) 尽管流行的电容器有十几种，包括聚脂电容器、薄膜电容器、陶瓷电容器、电解电容器，但 是对某一具体应用来说，最合适的电容器通常只有一两种，因为其它类型的电容器，要么有 的性能明显不完善，要么有的对系统性能有“寄生作用”，所以不采用它们。 问:你谈到的“寄生作用”是怎么回事? 答:与“理想”电容器不同，“实际”电容器用附加的“寄生”元件或“非理想 ”性能来表征，其表现形式为电阻元件和电感元件，非线性和介电存储性能。“实际”电容 器模 型如图14.2所示。由于这些寄生元件决定的电容器的特性，通常在电容器生产厂家的产品说 明中都有详细说明。在每项应用中了解这些寄生作用，将有助于你选择合适类型的电容器。 图14.2 “实际”电容器模型 问:那么表征非理想电容器性能的最重要的参数有哪些? 答:最重要的参数有四种:电容器泄漏电阻RL(等效并联电阻EPR)、等效串联电 阻(ESR)、等效串联电感(ESL)和介电存储(吸收)。 电容器泄漏电阻，RP:在交流耦合应用、存储应用(例如模拟积分器和采 样保持器)以及当电容器用于高阻抗电路时，RP是一项重要参数，电容器的泄漏模型如图1 4.3所示。 图14.3 电容器的泄漏模型 理想电容器中的电荷应该只随外部电流变化。然而实际电容器中的RP使电荷以R C时间常 数决定的速率缓慢泄漏。 电解电容器(钽电容器和铝电容器)的容量很大，由于其隔离电阻低，所以漏电流非常大 (典型值5,20nA/μF)，因此它不适合用于存储和耦合。 最适合用于交流耦合及电荷存储的电容器是聚四氟乙烯电容器和其它聚脂型(聚丙烯、聚 苯乙烯等)电容器。 等效串联电阻(ESR)，R ESR :电容器的等效串联 电阻是由电容器的引脚电阻与电容器两个极板的等效电阻相串联构成的。当有大的交流电流 通过电容器，R ESR 使电容器消耗能量(从而产生损耗)。这对射频电路和载有高波纹电 流的电源去耦电容器会造成严重后果。但对精密高阻抗、小信号模拟电路不会有很大的影响 。R ESR 最低的电容器是云母电容器和薄膜电容器。 等效串联电感(ESL)，L ESL :电容器的等效串联电 感是由电容器的引脚电感与电容器两个极板的等效电感串联构成的。像R ESR 一样，L ESL 在射频或高频工作环境下也会出现严重问题，虽然精密电路本身在直流或低频条 件下正常工作。其原因是用子精密模拟电路中的晶体管在过渡频率(transition freque ncie s)扩展到几百兆赫或几吉赫的情况下，仍具有增益，可以放大电感值很低的谐振信号。 这就是在高频情况下对这种电路的电源端要进行适当去耦的主要原因。 电解电容器、纸介电容器和塑料薄膜电容器不适合用于高频去耦。这些电容器基本上是由多 层塑料或纸介质把两张金属箔隔开然后卷成一个卷筒制成的。这种结构的电容具有相当大的 自 感，而且当频率只要超过几兆赫时主要起电感的作用。对于高频去耦更合适的选择应该是单 片陶瓷电容器，因为它们具有很低的等效串联电感。单片陶瓷电容器是由多层夹层金属 薄膜 和陶瓷薄膜构成的，而且这些多层薄膜是按照母线平行方式排布的，而不是按照串行方式卷 绕的。 单片陶瓷电容的不足之处是具有颤噪声(即对振动敏感)，所以有些单片陶瓷电容器可能会出 现自共振，具有很高的Q值，因为串联电阻值及与其在一起的电感值都很低。另外，圆片陶 瓷电容器，虽然价格不太贵，但有时电感很大。 问:在电容器选择表中，我看到“损耗因数”这个术语。请问它 的含义是什么? 答:好。因为电容器的泄漏电阻、等效串联电阻和等效串联电感，这三项指标几 乎总是很难分开，所以许多电容器制造厂家将它们合并成一项指标，称作损耗因数(disspat ion facto r)，或DF，主要用来描述电容器的无效程度。损耗因数定义为电容器每周期损耗 能量与储 存能量之比。实际上，损耗因数等于介质的功率因数或相角的余弦值。如果电容 器在关心频带范围的高频损耗可以简化成串联电阻模型，那么等效串联电阻与总容抗之比是 对损耗因数的一种很好的估算，即DF?ωR ESR C还可以证明，损耗因数等于电容器品质因数或Q值的倒数，在电容器制造厂家的产品说明中 有时也给出这项指标。介质吸收，R DA ，C DA :单 片陶瓷电容器非常适用于高频去耦， 但是考虑介质吸收问题，这种电容器不适用于采样保持放大器中的保持电容器。介质吸收是 一种有滞后性质的内部电荷分布，它使快速放电然后开路的电容器恢复一部分电荷，见图 14 4。因为恢复电荷的数量是原来电荷的函数 ，实际上这是一种电荷记忆效应。如果把这种电容器用作采样保持放大器中的保 图14 4 介质吸收作用使电容器快速放电 然后开路以恢复原来一部分电荷 持电容器，那么势必对测量结果产生误 差。对于这种类型应用推荐的电容器，正如前面介绍的还是聚脂型电容器，即聚苯乙烯 电容 器、聚丙烯电容器和聚四氟乙烯电容器。这类电容器介质吸收率很低(典型值,0 01%)。 常见电容器特性比较见表14 1。 关于高频去耦的一般说明: 保证对模拟电路在高频和低频去耦都合适的最好方法是用电解电容器，例如一个钽片电容与 一个单片陶瓷电容器相并联。这样两种电容器相并联不但在低频去耦性能很好，而且在频率 很高的情况下仍保持优良的性能。除了关键集成电路以外，一般不必每个集成电路都接一个 钽电容器。如果每个集成电路和钽电容器之间相当宽的印制线路板导电条长度小于10cm，可 在几个集成电路之间共用一个钽电容器。 关于高频去耦另一个需要说明的问题是电容器的实际物理分布。甚至很短的引线都有不可忽 视的电感，所以安装高频去耦电容器应当尽量靠近集成电路，并且做到引脚短，印制线路板 导电条宽。 为了消除引脚电感，理想的高频去耦电容器应该使用表面安装元件。只要电容器的引脚长度 不超过1 5mm，还是选择末端引线电容器(wire ended capacitors)。电容器的正确使用方 法如图14 5所示。 (a) 正确方法 (b) 错误方法 (使用低电感电容器(单片陶瓷电容器) (安装电容器靠近集成电路 (使用表面安装电容器 (短引脚、宽导电条 图14 5 电容器的正确使用 杂散电容 前面我们已经讨论了电容器像元件一样的寄生作 表14 1 各种电容器件性能比较表 类型典型介质吸收优 点缺 点 NPO陶瓷电容器 吸收,0 1% 外型尺寸小、价格便宜、稳定性好、电容值范围宽、 销售商多、电感低 通常很低，但又无法限制到很小的数值(10nF) 聚苯乙烯电容器 0 001%,0 02% 价格便宜、DA很低、电容值范围宽、稳定性好 温度高于85?C，电容器受到损害、外形尺寸大、电感高 聚丙烯电容器 0 001%,0 0 2% 价格便宜、DA很低、电容值范围宽 温度高于+105?C，电容器受到损害、外形尺寸大、电感 聚四氟乙烯电容器 0 003%, 0 02% DA很低、稳定性好、可在+125?C以上温度工作、电容值范围宽 价格相当贵、外形尺寸大、电感高 MOS电容器 0 01% DA性能好，尺寸小，可在+25?C以上温度工作，电感低 限制供应、只提供小电容值 聚碳酸酯电容器 0 1% 稳定性好、价格低、温度范围宽 外形尺寸大、DA限制到8位应用、电感高 聚酯电容器 0 3%,0 5% 稳定性中等、价格低、温度范围宽、电感低 外形尺寸大、DA限制到8位应用、电感高 单片陶瓷电容器(高k值),0 2% 电感低、电容值范围宽 稳定性差、DA性能差、电压系数高 云母电容器 ,0 003% 高频损耗低、电感低、稳定性好、效率优于1% 外形尺寸很大、电容值低(,10nF)、价格贵 铝电解电容器 很高 电容值高、电流大、电压高、尺寸小 泄漏大、通常有极性、稳定性差、精度低、电感性 钽电解电容器 很高 尺寸小、电容值大、电感适中 泄漏很大、通常有极性、价格贵、稳定性差、精度差 用，下面让我们讨论一下称作“杂散”电容(stray capacitance)的另一种寄生作用。 问:什么是杂散电容? 答:像平行板电容器一样，(见图14 6)不论什么时候，当两个导体彼此非常靠 近 (尤其是 当两个导体保持平行时)，便产生杂散电容。它不能不断地减小，也不能像法拉弟屏 蔽一样 用导体进行屏蔽。 C=0.0085×E R ×Ad 其中: C=电容，单位pF E R =空气介电常数 A=平行导体面积，单位mm 2 d=平行导体间的距离，单位mm 图14 6 平行板电容器模型 杂散电容或寄生电容一般出现在印制线路板上的平行导电条之间或印制线路板的相对 面上的导电条或导电平面之间，见图14 7。杂散电容的存在和作用，尤其是在频率很高 时，在电路中常常被忽视，所以在制造和安装系统线路板时会产生严重的性能问 题，例如，噪声变大，频率响应降低，甚至使系统不稳定。 通过实例说明如何用上述电容公式计算印制线路板相对面上的导电条产生的杂散电容 。对于普通的印制线路板材料，E R =4 7,d=1 5mm，则其单位面积杂 散电容为3pF/cm 2 。在250MHz频率条件下，3pF电容对应 的电抗为212 2Ω。 问:请问如何消除杂散电容? 答:实际上从来不能消除杂散电容。最好的办法只能设法将杂散电容对电路的影 响减到最小。 问:那么应该如何减小杂散电容呢? 答:减小杂散电容耦合影响的一种方法是使用法拉弟屏蔽(Faraday shield)，它 是在耦合源与受影响电路之间的一种简捷接地导体。 问:杂散电容是如何起作用的? 答:让我们看一下图14 8。图中示出了高频噪声源V N 如何通过杂散电容C 耦合到系统阻抗Z的等效电容。如果我们几乎或不能控制V N ，或不能改变电路阻抗Z 1 的位置，那么最好的解决方法是插入一个法拉弟屏蔽。 图14 9示出了法拉弟屏蔽中断耦合电场的情况。 图14 8 通过杂散电容耦合的电压噪声 (a) 电容屏蔽中断耦合电场 (b) 电容屏蔽使噪声电流返回到噪声源，而不通过阻抗Z 1 图14 9 法拉弟电容屏蔽 请注意法拉弟屏蔽使噪声和耦合电流直接返回到噪声源，而不再通过阻抗, 1 。 电容耦合的另一个例子是侧面镀铜陶瓷集成电路外壳。这种DIP封装，在陶瓷封装的顶上有 一小块方形的导电可伐合金盖，这块可伐合金盖又被焊接到一个金属圈(metallized rim) 上 (见图14 10)。生产厂家只能提供两种封装选择:一种是将金属圈连接到器件封装角上的一 个引 脚上;另一种是保留金属圈不连接。大部分逻辑电路在器件封装的某一角上有一个接地引脚 ，所以这种器件的可伐合金盖接地。但是许多模拟电路在器件封装的四个角上没 有一个接地引脚，所以这 (侧面镀铜陶瓷DIP封装，有时有隔离的可伐合金 盖(该封装器件受容性干扰易受损坏，所以应尽可能接地 图14 10 由可伐合金盖引起的电容效应 种可伐合金盖被悬浮。可以证明，如果这种陶瓷DIP封装器件的芯片不 被屏蔽，那么它要比塑料DIP封装的同样芯片更容易受到电场噪声的损坏。 不论环境噪声电平有多么大，用户最好的办法是将任何侧面镀铜陶瓷封装集成电路凡是生产 厂家没有接地的可伐合金盖接地。为了接地可将引线焊接到可伐合金盖上(这样做不会损坏 芯片，因为芯片与可伐合金盖之间热和电气隔离)。如果无法焊接到可伐合金盖上，可使用 接地的磷青铜片做接地连接，或使用导电涂料将可伐合金盖与接地引脚连接。绝对不允许将 没有经过检查的实际上不允许和地连接的可伐合金盖接地。有的器件应将可伐合金盖接到电 源端而不是接到地，就属于这种情况。在集成电路芯片的接合线(bond wires)之间不能采用法拉弟屏蔽，主要原因是在 芯片的两条接合线与其相联的引线框架之间的杂散电容大约为0 2pF(见图14 11)，观测值 一般在0 05pF至0 6pF之间。 图14 11 芯片接合线之间的杂散电容 考虑高分辨率数据转换器(ADC或DAC)，它们都与高速数据总线连接。数据总线上的每条线( 大约都以2至5V/ns的速率传送噪声)通过上述 杂散电容影响ADC或DAC的模拟端口(见图14 12 )。由此引起的数字边缘耦合势必降低转换器的性能。 图14 12 高速数据总线上的数字噪 声通过杂散电容进入数据转换器的模拟端口 为了避免这个问题，不要将数据总线与数据转换器直接相连，而应使用一个 锁存缓冲器作为接口 。这种锁存缓冲器在快速数据总线与高性能数据转换器之间起到一个法拉弟 屏蔽作 用。虽然这种方法增加了附加的器件，增加了器件的占居面积，增加了功耗，稍降低了可靠 性及稍提高了设计复杂程度，但它可以明显地改善转换器的信噪比。 电容器是一种电子元器件，电路中非常广泛。电容器还分可变电容、电解电容和普通电容，主要的功能是储存电量，单位是法拉(F)，更小的还有毫法(mF)、微法和纳法、皮法。储存的电荷从几皮法到几法拉不等。如果想了解更多情参考《少年电子技师》一书 电容器是能容纳电荷的元件!由相互绝缘的两个极板构成!极板面积越大!极间距离越小!容量就越大!电容器的容量单位是法拉!微法,微微法!由于电容器具有容纳和释放电荷(俗称充放电)的功能!它在电路里起到了广泛的用途!典型的用途有;1)功率补偿!(用于变电站,配电房)2)电机剖相!交流移相!3)和电感等元件组成振荡电路!调谐回路!4)用于整流滤波!消除寄生振荡!5)用于高低频电路的信号耦合!6)由于电容器具有俗称的通交隔直特性!几乎所有的电路里都有它的身影!只是它的大小种类不同罢了!根据用处不同!它的家族分类很多!但它和电池及冲电器却是风马牛不相及的!电池是利用化学反应致使某种金属释放出电荷!通过回路形成电流!而充电器只是一种变压整流的变换器而已! 启动器中电容器的作用浅析 作者:秩名 来源:转载 发布时间:2005-12-16 21:31:00 发布人:chinawuli 减小字体 增大字体 安徽省界首一中 刘林 在高中《物理》第二册(必修加选修)中第207面有这样一段话:“启动器中的电容器能 使动、静触片在分离时不产生火花，以免烧坏触点。没有电容器，启动器也能工作。”电容器 与动、静触片并联为什么不产生电火花,在许多学生的头脑中产生要知其所以然的念头。笔者 针对这一问题用演示实验进行浅析。 演示实验1 如图1所示，用一个日光灯、镇流器、开关和导线组成一个家庭电路接在220V交流电源上。其中1，2分别是两根铜导线一端裸露的部分，其他部分被塑料绝缘层绝缘，闭合开关S，日光灯不亮，用两手分别各拿1、2两端的绝缘部分，让裸露部分接触，再断开;反复几次可点亮日光灯。注意观察断开时1、2两端有电火花。为什么会产生电火花呢,因为1、2两端的接触与断开就相当于一个手动开关。由于镇流器线圈的自感作用，产生了一个瞬间高电压，高电压加在两灯丝和1、2两端，在1、2两端间击穿了空气，于是产生了电火花。 演示实验2 如图2所示，使用启动器的氖泡来演示。启动器是由一个氖泡和一个电容器并联而成的。用烙铁熔化焊锡，去掉电容器后仅剩一个氖泡接在电路中，闭合开关S，日光灯被氖泡点亮，关于氖泡的工作原理，请参考教材，此处略。氖泡从接触到断开时会产生电火花，工作原理与演示1类似，电火花能损坏接触点，这样会减少氖泡的使用寿命。 如果给氖泡并联一个电容器能不能产生电火花呢,请看演示实验3。 演示实验3 按如图3所示连接好实验电路，即在1、2两端裸露处并联一个电容器，用双手使1、2两端接触、断开，观察现象与演示1的现象对比。发现1、2两端再断开时不产生电火化。为什么并联了电容器后就不再产生电火花呢, 电容器有一个特点:通交流，隔直流，通高频，阻低频。即允许交流通过，不允许恒定电流通过，对高频交流电阻碍很小，相当于短路，而对低频交流电阻碍很大，甚至相当于开路。阻碍作用的大小可用计算，由公式可知频率越大，阻抗R越小。 当1、2两端断开瞬间，由于电流变化很快且减小，在镇流器中会产生很大的自感电动势，且自感电动势的方向与电源电动势方向相同，瞬间加在两灯丝间和电容器两极上，因为此时电容器与灯管是并联的，一方面灯管中的汞蒸汽在高电压作用下被击穿而形成通路;另一方面由于电容器能让高频交流电通过，这样就避免了断开1、2两端时产生电火花(1、2两点断开后，由于空气不容易导电，电阻很大，而电容对高频交流电阻碍很小)。 另外灯管正常工作时的电压小于220V，这是因为交变电流通过镇流器的线圈，线圈中就会产生自感电动势，它总是阻碍电流变化的(或此时线圈相当于给灯管串联了一个较大的阻抗R)，所以此时线圈就起降压限流的作用，保证日光灯正常工作。 总之，整个启动器相当于一个自动开关，有无电容器都能点亮日光灯，但并联了电容器后能使动、静触片在分离时不再产生电火花，从而会延长启动器的使用寿命。学生通过对上述三个演示实验的动手操作和实验现象的直观观察，从而对生活中利用启动器点亮日光灯时，为什么要在启动器中并联一个电容器有了深刻的认识，加深了对知识的理解和掌握。 电容器 正文 以储存电荷为特征、能隔断直流而允许交流电流通过的电子元件。电容器是各类电子设备大量使用的不可缺少的基本元件之一。各种电容器在电路中能起不同的作用，如耦合和隔直流、旁路、整流滤波、高频滤波、调谐、储能和分频等。电容器应根据电路中电压、频率、信号波形、交直流成分和温湿度条件来加以选用。 发展简况 最原始的电容器是1745年荷兰莱顿大学P.穆森布罗克发明的莱顿瓶，它是玻璃电容器的雏形。1874年德国M.鲍尔发明云母电容器。1876年英国D.斐茨杰拉德发明纸介电容器。1900年意大利L.隆巴迪发明瓷介电容器。30年代人们发现在陶瓷中添加钛酸盐可使介电常数成倍增长,因而制造出较便宜的瓷介电容器。1921年出现液体铝电解电容器，1938年前后改进为由多孔纸浸渍电糊的干式铝电解电容器。1949年出现液体烧结钽电解电容器，1956年制成固体烧结钽电解电容器。50年代初，晶体管发明后，元件向小型化方向发展。随着混合集成电路的发展，又出现了无引线的超小型片状电容器和其他外贴电容器。 基本原理 电容器是由两个电极及其间的介电材料构成的。介电材料是一种电介质，当被置于两块带有等量异性电荷的平行极板间的电场中时，由于极化而在介质表面产生极化电荷，遂使束缚在极板上的电荷相应增加，维持极板间的电位差不变。这就是电容器具有电容特征的原因。电容器中储存的电量Q等于电容量C与电极间的电位差U 的乘积。电容量与极板面积和介电材料的介电常数 ε成正比，与介电材料厚度(即极板间的距离)成反比。 介电材料 电容器所用介电材料主要为固体，可分为有机和无机两大类。根据分子结构形式，无机介电材料有微晶离子结构、无定形结构和两者兼有的结构(如陶瓷、玻璃、云母等)。有机介电材料主要为共价键组成的高分子结构，按结构对称与否又可分为非极性(如聚丙烯、聚苯乙烯等)和极性(聚对苯二甲酸乙二酯等)两类。电解电容器所用介质是直接生长在阳极金属上的氧化膜，也是离子型结构。 介电材料在外电场作用下会发生极化、损耗、电导和击穿等现象，它们代表着电介质的基本特性，而这些特性又取决于组分和分子结构形式。 非极性有机材料和离子结构较完善而紧密的无机材料的极化，属于快速极化类型;而极性有机材料和结构松弛的离子晶体则属于缓慢极化类型。前者介电常数 ε较低，损耗角正切tgδ值很小，温度、频率特性较好,且体积电阻率也较高;后者则大致相反。工程用介电材料不是理想的电介质，具有不同程度的杂质、缺陷和不均匀性。这是产生不同的体积电阻率ρ和击穿场强E的原因。附表列出电容器常用介电材料的极化形式及其介电特性。 Vb 参数 电容器的主要参数有标称电容量及允许偏差、额定电压、损耗角正切、绝缘电阻(或时间常数)、温度特性和频率特性等。 标称电容量及允许偏差 标志在每个电容器上的设计电容量称标称电容量，有规定的系列。标称电容量与实际值之间会有差异，但应在允许偏差范围内。这种预先规定的偏差范围称允许偏差，常用的有?5,、?10,、?20,三级,精密的可优于0.1,。电容器常以微法(μF)和皮法(pF)为电容量的单位。 额定电压 在规定的环境条件下电容器允许连续施加的最高直流电压，有规定的标准 系列。电路中使用的电容器承受工作电压不应超过额定电压值，降压使用则有利于电容器的使用寿命。 损耗角正切 表征电容器在交变电场中所消耗的有功功率(消耗功率)与无功功率之比，以 tgδ表示。其中 δ是电容器的总电流与无功电流间的夹角，称为损耗角。它与温度、频率密切相关。 绝缘电阻 电容器两引出端间的直流电阻值。既表示电容器所用的介电材料的绝缘性能，又表示其外壳或外部保护层的绝缘质量。它随温度增高而按指数关系下降，单位为欧(Ω)或兆欧(MΩ)。容量较大(大于 0.1微法)的电容器用时间常数来表征绝缘质量,其值等于绝缘电阻与电容量的乘积,单位为兆欧微法(MΩ?μF)或秒(s)。这样可消除大容量电容器由于所用极板面积增大而必然导致绝缘电阻下降所带来的假象,以表示其内函质量。电解电容器的绝缘质量用漏电流来表示，单位为微安(μA)或毫安(mA)。 温度特性和频率特性 当环境温度升高时，电容器的绝缘电阻急剧下降。电容量与损耗角正切随温度的变化，因所用的介电材料而异。一般地说，非极性有机材料和结构紧密的优质无机材料，电容量受温度的影响较小且变化有规律。对这类电容器常用电容温度系数(在规定的正温区内，每一摄氏度引起的电容量的相对变化率，以ppm/?为单位)来表示。其他类型的电容器的电容量随温度变化较大，一般只规定允许使用的正、负极限温度(称类别温度范围)下的电容量与室温下的电容量间的相对变化率。电容器的损耗角正切一般随温度升高先减小，随后又增大;而当温度降低时，损耗角正切则迅速增大。 电容器在低频下使用时，可视为由一电容和一电阻相并联的电路。当使用频率增高时，其固有的电感和由电极与引线等形成的高频电阻以及接触电阻所产生的影响便非常突出，这时电容器可视为由电阻、电感、电容组成的等效串联网络。电容量将随频率增高而下降，损耗角正切值超过一定频率将迅速上升。这些均与介电材料和电容器的结构、尺寸有关。当使用频率升高时，将出现充电放电速率延缓、高频旁路能力减弱、高频功率损耗增大等情况。有些电容器在低频下使用时性能良好，但在高频下性能就变坏，甚至根本不能用。极性电解电容器只能用于脉动直流电路。在使用电解电容器时，不能超过技术条件规定的直流电压和允许的纹波电压峰值，两者之和不超过额定电压，两者之差不使电容器处于反向工作状态。 分类 电容器按电容量在使用中能否改变，分为固定电容器和可变电容器(包括微调)两类。 空气可变电容器 以空气为介质，由固定极板和可转动极板构成，它的电容量在一定范围内连续可调。根据电容量随动片转动角度变化的规律，分为直线电容式、直线波长式、直线频率式和对数式四种。空气可变电容器具有能精确调节电容量、介质损耗小 (Q值高)、绝缘电阻高等特点，适用于高频调谐和振荡回路。常见的是双联或三联统调结构，各联应能精确跟踪基准联。选用空气可变电容器时应注意电容量的最大与最小值及其比值、动片旋转力矩、调谐精度和刻度的重复性等要求。 塑料薄膜可变电容器 用很薄的塑料膜来代替空气间隙，可使电容器体积变小。除用于调幅收音机外，还可制成调幅调频两用的型式。缺点是长期稳定性、使用寿命等方面均比空气介质的差，电容量也较小。 微调电容器 分为空气介质和无机材料介质两类。前者主要用于辅助主调可变电容器而达到精密调节电容量的目的，电容量变化范围很窄，但连续可变。后者以圆片形陶瓷微调电容器应用最广。此外还有管形微调结构，是用可微调的金属杆作内电极，以烧渗银层作外电极，介质是玻璃或陶瓷管。它的微调精度很高，常用于精密电子仪器。 云母电容器 以白云母薄片敷以烧渗银浆作电极经叠压而成。耐热性、高频性和稳定性均优，适用于高频电路。可制成精密和标准电容器。云母电容器对原材料质量要求高，材料利用率低，价格较贵，在不少情况下常用电容器瓷、聚苯乙烯、聚丙烯等材料制成的电容 器来代替。 ?类瓷介电容器 它的介质主要是碱土金属或稀土金属的钛酸盐、锡酸盐的固熔体。高频性能好，广泛用于高频耦合、旁路、隔直流、振荡等电路中。另外，还可制成具有各种温度系数的电容器，用于温度补偿电路。在大功率发射机和高频加热设备中的高压、大功率电容器均以陶瓷为介质。在陶瓷薄膜上，敷以金属浆为电极，叠压烧结而成独石结构电容器，具有小型化的优点。 ?类瓷介电容器 它的介质是用钛酸钡或其他类似材料(钛酸钙、钛酸锶等)形成的固熔体。这些介质有极高的介电常数，所以可制成体积小、容量大的电容器。利用陶瓷成膜技术制成的独石结构电容器体积更小。但这类电容器电性能较差、受温度的影响较大、稳定性也不好，只适用于低压、直流和低频电路。 玻璃电容器 以玻璃薄膜为介质，用金属箔或烧渗金属层作电极，经叠压煅烧成整体密封结构。用不同配方的玻璃介质可制成具有不同电性能的电容器。 纸介电容器 以浸渍相应浸渍剂的电容器纸为介电材料，用铝箔作电极，经卷绕而成。价格低、电容量中等，工作电压范围广，是最通用的一种电容器。适用于直流或脉动电路。另有用蒸发淀积锌或铝膜代替铝箔作电极的，称为金属化纸介电容器。它不仅体积较小而且具有“自愈能力”，即电介质被瞬时击穿后，电容器仍能恢复，继续工作。 塑料薄膜电容器 采用聚酯(或称涤纶)和聚碳酸酯等可制作极性塑料薄膜电容器。这些介质材料的特点是介电常数较大，耐热(105,125?)和工作场强较高。聚酯薄膜电容器适用于直流和脉动电路，聚碳酸酯薄膜电容器适用于交流电路。这两种材料均适宜作金属化电极，可代替电容器纸。但塑料薄膜缺少吸收浸渍剂的能力，所以只能用于低压电路。将塑料薄膜与电容器纸叠合制成的纸膜复合介质电容器，同时具有两者的优点，属于高压电容器，在小型化和耐热性方面均较纸介电容器为优。另外，采用聚苯乙烯、聚丙烯等可制作非极性塑料薄膜电容器，介电性能、温度特性和频率特性都比较好，因而适用于高频电路。聚苯乙烯电容器的电容量稳定性好，可用作高精度的电容器，但体积较大，工作温度不宜超过70?;聚丙烯电容器工作温度可达 125?，而聚四氟乙烯电容器可达200?，但价格较贵。 电解电容器 电解电容器以各种阀金属为正极，以其表面上形成的一层氧化膜为介质(介质与正极是不可分离的整体);负极是非固体电解质或固体电解质。它的特点是电容量很大，低压电解电容器可达数万微法以上。适用于整流、滤波、储能等;一般只能用在直流和含有交流分量的脉动电路中,而且有正、负极性之分,使用时不能反接。铝电解电容器以铝箔为电极，衬垫物浸以糊状电解质。钽箔电解电容器具有类似结构，但钽的化学性质稳定，故可靠性较高,并且工作温度可达125?。这两种电容器若在负极金属箔上也形成氧化膜，可制成双极性电解电容器，引出端便不再分为正负极，可应用于极性经常变换的脉动电路和短暂使用的交流电路。另一种电解电容器采用阀金属粉压制、烧结成的多孔性电极,称为烧结型电解电容器,体积更小。电解质有液体和固体的两种。固体电解质不存在电解液于涸的问题，因此固体钽电容器的稳定性好、寿命长，其中树脂包封的固体钽片电容器应用更为广泛。 双电层电容器 基于界面双电层理论而设计的电容器，为70年代初出现的新品种。由集电极(如金属外壳)、多孔电极(如活性炭)和工作电解质构成。在低于电解质分解电压的外加电压下，电解质的离子电荷与由外电源供给多孔电极的束缚电荷组成稳定的双电层，具有储存和传递电荷的作用，因此呈现电容特性。这种电容器的单位体积内的电容量特别大(如 33法,厘米)，很容易获得几十法的电容量。主要用于微型计算机备用电源及低压辅助电源。 展望 电容器的发展趋势是:?提高主要参数水平，适应更恶劣的环境条件，进一步提高可靠性。?向更小型化发展，以节约原材料和能源。?平面化、片状化、微型化电容器的比例正进一步提高。独石瓷介电容器、微型钽片电容器、小型铝电解电容器和单片瓷介电容器的产品将大大增加。电容器与电阻器或电感器组成平面组合件的趋势受到人们重视。塑 料薄膜电容器将会有新的发展，云母和纸介电容器有被进一步取代的趋势。 讨论高压柜一(避雷器+电容器)的作用，问了很多厂家都没有肯定的答复～请教～～ 在10KV高压开关的图集中，有一个方案是 避雷器+电容器 ，电容器的容量在16Kvar左右， 不知此柜子在供电系统中的作用。我问过几个厂家，包括北京开关厂这样的大厂，技术人员给我说可能是起到 补偿作用，也不确定。但如此小的容量在系统中能补啥啊,这答案不太信服。 后来看了一些图集，标的用途是 保护。不知道 是不是起的是过电压保护，问了其他几个厂的技术人员 也是模棱两可的答案。 其实，避雷器+电容器方案，这是对3,10kV系统的发电机或电动机雷电侵入波保护～ 由于发电机或电动机比同一电压等级的变压器冲击绝缘水平低得多，为了防止发电机或电动机匝间绝缘的损坏，必须将雷电侵入波的陡度限制在5kV/μs以下。一般地采用防护电容器来限制雷电侵入波陡度: 对于中性点有阀型避雷器保护的发电机或电动机，必须将雷电侵入波的陡度限制在5kV/μs以下，每相安装0.5,1.0μF电容器; 对于中性点无法用阀型避雷器保护的发电机或电动机，必须将雷电侵入波的陡度限制在2kV/μs以下，因此每相必须安装1.5,2.0μF电容器。 耦合电容器防雷作用探讨 陆培珍 李汉明 深圳电力工业局，广东 深圳 518020 过电压保护规程规定，110 kV进线的隔离开关或断路器可能经常断路运行，同时线路侧又带电，则必须在靠近隔离开关或断路器处装设一组管型避雷器(国内外运行资料证明，SF开关不能装管型，只能装MOA型)。6 按照国内电网惯例，此组避雷器的装设由运行单位自行实施，因为设计部门当初不能断定线路的运行方式，所以不加考虑。有的电网因诸多原因自变电站投运后未能及时装上，结果导致断路器处于热备用状态运行时遭雷击坏。然而，当该线挂有耦合电容器(以下统称CC)时，线路同样遭雷击，可是处于热备用运行的断路器仍安然 无恙。据此，CC的防雷作用值得探讨。 1 两例断路器爆炸事故引发的思考 a)1996年6月21日17:38深圳电力局福永变电站处于热备用的110 kV福桥(福永—新桥)线1188号断路器(100-SFM-32B型，日本三菱制品)L2相灭弧室爆炸。 事故直接原因为雷击，当时，使线路瓷瓶串闪络，钢帽破裂，导线坠地。 b)1998年8月28日14:18:20梅林变电站110 kV梅花(梅林—莲花山)I线1153号断路器(LTB145D1型，ABB公司制品)，在雷击该线路跳闸后处于热备用状态;因线路再次落雷，导致该断路器L2，L3相爆炸。事故直接原因为雷击，7.33 km长的线路于10号塔处架空地线遭雷击断落坠地，导致9号、10号两档导线失去架 空地线保护。 两例事故概况相同之处有:1)直接原因同为雷击;2)前例断路器处在热备用状态运行，后例为雷击线路跳闸后处于热备用状态;3)断路器线路侧均未加装避雷器;4)断路器同为内绝缘击穿爆炸;5)梅花、福桥两线均为全线架空地线保护。不同之处是:1)梅花I线1153号线路侧L1相进线挂有CC，无CC的L2，L3相断路器爆碎;2)福桥线1188号线路侧L1，L3相挂有CC，无CC的L2相断路器灭弧室爆炸。 由上述现象可见，线路挂有CC的那相断路器未爆炸。此现象给出的疑问是，线路挂有CC的断路器未损坏，是偶然还是必然?换言之，CC是否有防雷功能?若有，是如何起防雷作用的?雷电作用对CC的电气寿命有无影响等等。现就这些问题作如 下探讨。 2 CC防雷作用机理 2.1 CC的用途与构造 CC的主要用途是，除担当测量与高频保护外，还兼作电力系统的载波通信。它是否具备防雷功能，主要从它的内绝缘构造采用电容器结构的若干元件串联组成的角度考虑。其工作原理见图1。图中C1为高压电容器，C2为中压电容器。电容量 为5,20 nF。 图1 耦合电容器原理接线图 2.2 CC的防雷作用机理 CC在国内电网中常见的典型结线有两种模式:1)用作载波通信时，挂CC的该相门型架处必挂有高频扼流圈，用集中参数元件L来表示;2)CC仅用作测量或保护时，与导线连接处的变电站侧无需装高频扼流圈。然而，从经济利益出发，一台CC兼作通信与测量、保护使用是常见的。做法是，不作载波通信使用时，将与C1，C2串联接地的单极隔离刀合上;反之，若全部使用CC的功能时，将单极隔离刀断开即可。现将两种结线图的等值电路示于图2和图3(在雷电波沿线路袭来作用的情况下)。 图2 波通过电感时的等值电路 Z，Z—导线1和导线2的波阻抗。 12 图3 波通过旁过电容的等值电路 Z，Z—分别为导线1和导线2的波阻抗。 12 用无限长直角波沿导线侵入时的情况来计算任意点A电压波形作用的解(直角波通过电感L和电容C后产生的折射电压已变成指数波，其解亦以直角波的解为基础进行)。电源电动势取为来波电压的两倍(因为在流动波的情况下，A点的开路电压即为来波电压的两倍)。于是根据图2写出波通过L时回路的微分方程为(图2中i=i=i): LZ22 (1) 令电感回路中的时间常数则得波通过L后折射而成A点的电压为 式中 α——波通过不同波阻导线连接点时产生的折射因数，. 同理，根据图3，可写出波通过CC的电容C时回路的微分方程为(图3中u=u=u): CZ22 (3) 令电容回路中的时间常数即可得波通过电容C时折射而生的A点的电压为 比较(2)式和(4)式得知，假定T=T，即L=CZZ，则两式完全相同。换言之，LC12 L和C产生相同的折射电压。亦即L和C的存在不会影响到折射波的最后值，但却可使折射波的波头陡度从直角波变为按指数曲线缓慢上升的指数波。对直角波而言，在有架空避雷线的传输过程中是逐渐衰减的，即波的陡度和幅值相应随之降低。该波的最大陡度发生在t=0时，由(2)式和(4)式可以求出: 在线路串联电感L情况下波的最大陡度为 (5) 在线路并联电容C的情况下波的最大陡度为 (6) 由(5)式和(6)式可见，只要增加L或C的数值，就能把折射波的陡度限制到规 定的数值以下(规程规定，110 kV变电所侵入波的计算陡度为:1 km进线段450 kV/μs;2 km进线段或全线有避雷线的为225 kV/μs。将此值分别代入(5)、(6)式，即可求出选择的L和C之值)。雷电波陡度的降低，不仅减轻对变电设备绝缘的冲击，对SF开关而言尤其意义重大。因为高陡度将导致SF开关的内绝缘低于外绝缘水66 平(见图4)，最终引起开关断口击穿，在工频能量作用下爆炸。 图4 SF开头绝缘配合示意图 6 电感L或电容C使折射波波头陡度削低的物理概念是:前者遵循电流不能突变原理，即雷电波作用到L的瞬间i为零，所以u也为零，尔后u才随着流过L电222 流的逐渐增大而增大;后者则遵循电压不能突变原理，当雷电波作用到C的瞬间，电容犹如短路，u，i均为零，尔后u才随着C的逐渐充电而增大。波通过L和C222 时的折、反射如图5所示。 图5 波通过电感和电容时的折、反射 从图5(a)和(b)看出，虽然波通过L和C时波头部可降低，但它们产生反射波的符号并不一样。前者为正反射使其之前的电压抬高一倍，但后者为负反射使其之前的电压下降到零。无论CC与导线连接处是否挂有高频扼流圈L(若有，与电容C一样起到抑制侵入波波头陡度使之降低的作用)，经L前去的前行波u已远远小于2沿线路侵入的雷电波。u加到断路器或隔离开关断口已不构成对绝缘强度的威胁。2 若无L，由图5(b)可见，C处的反射电压为负值，前行波u甚微，已不具有威胁开2 关断口绝缘的能力。这就是耦合电容器具备防雷功能的焦点所在。 3 雷电对耦合电容器寿命的影响 从结构和防雷功能比较得知，常用的阀式和氧化锌型避雷器，前者由火花间隔和非线性电阻(简称阀片)组成，火花间隙主要承担对地绝缘，一旦雷电将火花间隙击穿，通过非线性电阻对大地泄流使雷电消失;后者由氧化锌电阻片组装而成，正常运行时呈极高电阻状态承担对地绝缘，雷电作用时呈低电阻状态对大地泄放雷电流。两者共同点是通过非线性电阻和电阻片将强大的雷电流对大地泄放。然而耦合电容器结构上不具备导通雷电流的电阻元件之类。由图1可见，其是由C1、C2两 大电容件串联而成。其中，C1、C2又分别随电压等级不同而由数十只电容元件串联组成。每只电容元件一般由三张电容纸、两层聚丙烯膜、浸渍十二烷基苯构成(OWF型)。C1、C2串联后承受系统电压，外绝缘是瓷套。C1、C2的电场强度(介质的单位厚度所承受的电压值)为 (7) 式中 U——额定电压，kV; N m——元件串联总个数; d——极间介质厚度，mm。 E值取得越低，工作可靠性和安全度越大。一般CC型(纸、油介质)取9 kV/mm，OWF型取8 kV/mm左右，OWF220/3型取下限7.1 kV/mm。裕度一般为30%以上。在电路闭合运行时，CC同属绝缘配合保护范围(由母线避雷器保护);在电路开路(线路末端开口)状态下线路着雷时，CC将承受沉重的负担——瞬间接收大量的雷电荷，从而降低波头陡度使CC处的雷电压消失。与避雷器消雷截然不同的是，CC是将巨大的雷电荷积存于电容器极板之上，而不是经过非金属绝缘件对大地泄流。从元件排列和电场梯度看，当陡度很大的雷电波以微秒速度冲击到CC电源端时，理论上每只元件积存的电荷量，可用下式表示: (8) 式中 u——每只电容元件上的电压，V; i ?/td> 耦合电容器防雷作用探讨 作者: 来源: 发表时间:2006-03-15 浏览次数: 字号:大 中 小 ——极板上的电荷量，C; i C——每只电容器的电容量，F。 i C的大小决定于电容元件极间介质的介电常数和极板面积及其间间隙的大小，可视为常量。当极板上i 累积的电荷q增多时，元件上的电压u也增加。但电容器两端电压不能突变的原理是极板上积累电荷需要ii 时间，且储能时间较长，而微秒级速度的高频雷电荷加到电容器时，瞬间犹如短路，所以两极间的电压不 能得到增加。 有观点认为，过电压对耦合电容器的寿命有所影响。其过电压的概念是指允许工频1.15U长期运行，N 1.95U运行0.5 h。又简述电容器寿命与过电压幅值、作用时间和作用次数有关。 N 无论从正常预试或落雷后监试CC的健康情况，CC的C(总电容)若击穿一个元件，电容量约增加1%;C2击穿一个元件，电容量约增加4%;C1击穿一个元件，电容量约增加1.25%。当电容量或tan δ值超标时已被更换。但从工程管理意义出发，一旦发生象梅林1153号或福永1188号事故后，对CC作一次电 气试验，以掌握其电容量或tan δ的变化速率，无疑是有价值的。 CC虽有防雷功能，但不能取代线路避雷器。尤其是无人值守变电站，常有断路器处在热备用状态运行，或地处多雷区的运行线路一旦遭雷击跳闸后未重合(这种情况不可避免)，若此时再次遭受雷击，将可能引 起相应开关内绝缘击穿爆炸事故。因此，线路两侧均应加装避雷器保护，以避免事故重演。 4 结语 a)CC因其电容量在5,20 nF之间，故对降低雷电波陡度有显著作用，这是 它具备防雷功能的关键所在，但不是所有幅值或陡度的雷电波都能防御。 b)CC或阻波器均装在断路器的线路侧，除共同起削减波头陡度的作用外， 还能降低折射波的幅值，故一般情况下雷电波对开关绝缘已不构成威胁。 c)雷电波以CC的电气寿命有无影响有待从事后的试验中积累经验。 d)CC的防雷功能对系统而言，只能起拾遗补缺的作用，不能取代线路避雷 器。 参考文献 ,1, 解广润.电力系统过电压,M,.北京:水利电力出版社，1983 ,1, 武汉水利电力学院过电压及保护编写组.过电压及保护,M,.北京:水利 电力出版社，1977 电容器的放电线圈是什么作用, 电容器的放电线圈是什么作用, 它是在电容器转检修时给电容器放电用的! 它可以在5秒内使电容器的额定电压降到0.1倍以下 电容器从电源断开时，两极处于储能状态，电容器整组从电源断开后，储存电荷的能量是很大的，因而电容器两极上残留一定电压，残留电压的初始值为电容器组的额定电压，电容器组在带电荷的情况下，如果再次合闸投入运行，就可能产生很大的冲击合闸涌流和很高的过电压，如果电气工作人员触及电容器，就可能被电击伤或电灼伤。为了防止带电荷和闸及防止人身触电伤亡事故，电容器必须家装放电装置。 放电装置的选择 一 放电线圈的电阻值应使电容器组的残留电压，在电容器组切断30s内，下降到65v以下(其放电初始电压为电网的额定电压)，对于频繁自动投切的电容器组，从分断到再投入的时间间隔内，应使电容器祖上的残留电压下降到初始值得10%以下，因此电容器最好采用专用的放电装置，国内生产的FD2-1.7/6型和FD2-1.7/10型的放电装置，应用于容量为5000KVA得高电容器组时，可以在20s内，将残留电压下降到50v. 二 放电线圈的容量应能满足长期运行条件的要求，但不宜过大，容量越大，放电时间越长，电能损耗也越大，为减少放电线圈的损耗，一般规定每kvar的电容器，其放电线圈的损耗，不应超过1W. 放电线圈实际上就是磁电式的电压互感器。早期的时候确实是用电压互感器作放电线圈的。而现时很多补偿装置的电压取样就是从放电线圈的二次端来的。 电容器在不同电路中的名称和作用 电容器是一种储能元件，具有"隔直通交。阻低频"的特性，人们为了认识和分别不同电容器，根据其在线路中的作用而给给它起了许多名称，了解这些名称和作用，对读图是 1 滤波电容 它并接在电路正负极之间，把电路中无用的交流去掉，一般采用大容量电解容器，也有采用其他固定电容器的。 2退耦电容 并接于电路正负极之间，可防止电路通过电源内阻形成的正反馈通路而引起的寄生振荡。 3旁路电容 并接在电阻两端或由某点直接跨接至共用电位为交直流信号中的交流或脉动信号设置一条通路，避免交流成分 在通过电阻时产生压降。 4耦合电容 连接于信号源和信号处理电路或两级放大器之间，用以隔断直流电，让交流或脉动信号通过，使相邻的放大器直流工作点互不影响。 5中和电容 连接于三极管基极与集电极之间，用于克服三极管极间电容而引起的自激振荡。 6 槽路电容(调谐电容) 连接于谐振电路或振荡电路綫圈两端的电容。 7垫整电容 在电容中能使振荡信号的频率范围减小。而且能显著提高低频端振荡频率的电容，它是与槽路主电容串联的。 8补偿电容 在振荡电路中，能使振荡信号的频率范围得到扩大的电容，它与主电容并联起辅助作用。 9逆程电容 并接在行输出集电极与发射极之间，用来产生行扫描锯齿波逆程的电容。 10自举升压电容 利用其储能来提升电路某点的电位，使其电位值得高于为该点供电的电源电压。 11"S"校正电容 串接于偏转綫圈回路中，用于校正两边延伸征稿失真。 12稳频电容 在振荡电路中，用来稳定振荡频率的电容。 13定时电容 在RC定时电路中与电阻R串联共同决定时间长短的电容。 14降压限流电容 串接于交流电路中利用它对交流电的容抗进行分压限流。 15 缩短电容 这种电容是在UHF高频头中为了缩短振荡电感的长度而串接的电容。 16 克拉泼电容 在电容三点式振荡电路中，串接在振荡电感线圈的电容，为了消去晶体管结电容的影响，提高频率稳定性。 17锡拉电容 在电容三点式振荡电路中，并接在振荡电感綫圈两端的，为了消除晶体结电容的影响，使其振 荡频率越高越容 易起振。 18加速电容 接在振荡器反馈电路中，使正反馈过程加速，提高振荡幅度。 19预加重电容 为了防止音频调制信号在制时可能频分量产生衰减或丢失，而适当提升高频分量的RC网络中的电容。 20去加重电容 对音频信号中经预加重提升的那部分高频分量连同噪音一起衰掉，恢复伴音信号的本来面貌的RC网络中的电 容。 21稳幅电容 在鉴频器中，用来稳定输出信号幅度。 22消亮点电容 在显像管附属电路中，用以消除关机亮点的电容。 23移相电容 用来改变交流电信号相位的电容。 24反馈电容 跨接于放大器的输入与输出端用来反馈信号的电容。 25软启动电容 通常接在电源开关基极，防止开机运时加在开关基极的浪涌电流或电压太大而损坏开关管。 26启动电容 串接于单机电机副绕组，为电机副绕组提供启动用的移相交流，电机运转正常时与副绕组断开。 27运转电容 串接于单相电机副绕组。为电机副绕组提供移相交流电流，电机运转正常时与副绕组仍串于电路中。 电容器在电子电路中的作用 电容器在电子电路中的作用 电子技师在进行电子制作中需使用形形色色的电容器。它们在电路中 分别扮演着各种不同的角色。那么，电容器是一种具有什么特性的电子元件呢? 它在电路中起着什么样的作用呢?下面就来和谈谈这方面的问题。 储存电荷的容器 从电容器的名称上可以看出，它是一种电的“容器”，具体地说，是一种储存 电荷的“容器”。尽管电容器品种繁多，形态各异，但它们的基本结构是相同的。 广义地说，两片相距很近的金属板(或金属薄膜)中间被绝缘的物质(固体、气体或 液体)所隔开，就构成了电容器，如图1所示。两片金属板称为电容器的极板，中间 的绝缘物质叫做介质。电容器储存电荷的过程可以用图2来说明。把电容器的两个极 板分别接在干电池的正、负极上，由于干电池的正极带正电，将吸引与它相连的极 板上带负电的自由电子，使这块极板因失去了负电荷而带正电;干电池的负极带负 电，它会把带负电的自由电子推斥到与它相连的极板上，这块极板因获得负电荷而 带负电，如图2(a)所示。由于两片极板面积较大，距离很近，正、负电荷之间有着 较强的吸引力，这时，即使把干电池断开，两片极板上的电荷仍然会保留下来，这 就相当于电容器储存了电荷，如图2(b)所示。值得注意的是，随着电容器极板上正、 负电荷的积累，两极板之间也就建立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的 充电过程。 电容器的充电过程 为了对电容器的充电过程有一个直观的印象，我们先来做一个简单的实验。将 一个未充电的电容器(这里选用4000μF、耐压10V的铝电解电容器)接入图3的电路中， 当开关S合向1点时，电容器就被电源GB充电，我们注意观察将发现，小灯泡EL开始 很亮，然后变暗，说明电路中有电流流过，从大到小变化，经过一定时间之后，灯 泡熄灭，说明电流已等于零。 为什么电容器在充电过程中，电路中的电流会由大变小最后就没有电流了呢?这 是因为当开关S合向1点的瞬间，电容器上还没有电荷，电容器两端的电压(用uc表示) 等于零，电源电压U全部加在小灯泡EL两端，流过小灯泡的充电电流最大，所以小灯 泡最亮。随着充电过程的进行，两极板分别积累起正、负电荷，电容器两端的电压也 由零值逐渐增大，小灯泡两端的电压(U,uc)则逐渐减小，充电电流也逐渐下降。最 后，电容器极板上的电荷积累到一定程度，它两端的电压升高到uc=U时，由于uc与U 的极性相反，达到了动态平衡，电容器极板上的电荷不再变动，充电电流等于零， 小灯泡就不亮了，充电过程到此结束。 上述实验使我们了解了电容器充电的物理过程:电容器接通直流电源后，电源的 正极从与它相连的极板上吸引电子，电源的负极将电子推斥到与它相连的极板上，电 路中出现了自由电子的有规则的运动，形成了电容器的充电电流。随着充电的进行， 充电电流由大逐渐减小，电容器两端的电压由零逐渐增大。当电容器两端的电压上升 到与电源电压相等时，充电电流等于零，充电过程结束。显然，接有电容器的电子电 路，只是在电容器充电的过程中，电路中流过充电电流，充电过程结束后，电容器是 不能通过直流电的，在电路中起着“隔直流”的作用。 电容器的放电过程 一个充好电的电容器两端，建立起一定的电压，积蓄着一定的能量，这一能量释 放时，会在电路中做功，把电能转换成其它形式的能量。电容器储存的电荷向电路释 放的过程，称为电容器的放电。 为了直观地了解电容器的放电过程，我们继续进行图3所示的简单实验。当电容器C 充好电后，把开关S扳向2点，注意观察将会发现，小灯泡开始很亮，逐渐由亮变暗， 最后熄灭。这个实验说明，充好电的电容器储存了电荷，建立起电压，积蓄着能量， 如同是一个直流电源。把它和小灯泡EL接成闭合回路时，回路中将产生电流——电 容器的放电电流。此时，电容器极板上的电荷逐渐释放，电容器两端的电压逐渐降 低，回路中的放电电流逐渐减小，直到电荷释放殆尽，放电过程结束。 怎样衡量电容器容量的大小 因素，与电源电压无关。人们把RC电路中电阻R与电容量C的乘积，称为RC充(放)电回路的时间常数，用希腊字母τ表示，它的单位是秒，即τ=RC(秒)理论分析和实验都可以证明，从RC电路中电容器开始放电瞬间起，经过3τ时间，电容器两端的电压可以充到电源电压的95,，经过5τ时间，上升到电源电压的99.3,。于是，在电路分析与计算中，将RC电路的充(放)电时间取为5τ。例如图3的电路，电容器的电容量C=4000微法，小灯泡的电阻R=60欧姆，可以算出回路的时间常数τ=0.24秒。充电或放电所经历的时间大致需要5τ，也就是1.2秒。 交流电为什么能够通过电容器 在电子电路中，电容器常被用作耦合、旁路、滤波等，都是利用它“隔直流，传交流”的特性。为什么交流信号可以顺利地“通过”电容器，又可靠地隔断直流电流呢?为了说明这个问题，我们先来简单谈谈交流电的特点。图5给出了常见的正弦波交流电的波形图。把交流电往复变化的一个周期分成4段:在0,1段，电压从零值向最大值连续增长;在1,2段，电压从最大值连续减小到 零;电。这样，电路中就会流过与正弦波电压变化规律一致的充电电流和放电电流， 图6中的小灯泡EL也就连续发光。虽然电容器的介质并不导电，却如同交流电 “通过”电容器一样，在正弦交流电压的作用下，产生了正弦交流电流。? 补偿电容器故障原因分析 摘要:电容器被损坏的情况主要是电容器内部故障、熔丝动 作和渗漏，其次是油箱鼓肚，绝缘不良。对 造成电容器损坏进行了分析，不论从设计、安装 、运行管理、产品质量等各个方面都存在一定问题，应 引起重视。 关键词:补偿电容器;故障;分析 宜宾电业局从1997年开始在电网中投入补偿电容器，现在已有城中、竹海、叙南、吊黄楼、 九都、 方水、龙头等7个变电站共12组补偿电容器在网运行。几年来的运行情况其损坏是 比较严重的，电容 器损坏率在15%,20%，严重地影响电网的安全运行和造成较大的经济损失 。电容器被损坏的情况主 要是电容器内部故障、熔丝动作和渗漏，其次是油箱鼓肚，绝缘不 良。究其原因，造成电容器损坏的原 因大致有以下几个方面。 1 谐波的影响 宜宾电网的谐波问题是比较突出的，1990年电科院曾将宜宾电网列为全国的谐波监测 点之一 。一般认为三次谐波在变压器二次侧的三角形接线中流通，不会进入电容器组，因此，主要 是抑制五次谐波及以上的谐波分量，由此而选用6%电容器组容抗量的串联电抗器。但实际运 行中发现，变压器的三角形结线不能完全消除三次谐波，不能阻止三次谐波穿越变压器，主 要是因为变压器电源侧三相谐波分量不平衡，其次是变压器二次侧除电容器外还带有谐波发 生源的电力负荷，按前述所配置的6%串联电抗器对于三次谐波仍然呈容性，三次谐波进入 电容器后将被放大，这对电容器组定有较大的影响。为此，为抑制三次谐波的一个办法，根 据计算装设感抗为13%电容器容抗值的串联电抗器，加大串联电抗器的感抗，以阻止三次谐 波 进入电容器，但这将使电容器的端电压增高15%，这是正常运行所不允许的。由此必须更换 更高耐受电压的电容器，这将增加较大投资。另一办法是装设三次谐波滤波器，它既可以减 少 谐波对电容器的影响又可以避免三次谐波侵入电网，同时使电网的电压质量得到改善。但是 如果谐波来自变压器的电源侧电网，则三次谐波将穿越变压器，通过滤波器后使谐波放大， 这对电网电压质量及对变压器运行带来不利影响。电容器允许的1.3(1.35)倍的额定电流下 连续运行，如果电容器装有6%串联电抗器来限制了五次及以上的谐波分量，那电容器中只通 过基波及三次谐波，电容器中电流的有效值I=I1 其中K=I3/I1。如果电容器中允许电流 为额定基波电流的1.3倍，即I=1.3IL，则可求出K=27.7%，即只要三次谐波电流不超过其 基 波电流的27.7%。那末电容器就可正常安全运行。实际运行中测得的三次谐波分量一般都未 超过27.7%，因此只要适当调整电容器容量，在避开三次谐波的谐振条件下，使电容器通过 的电流不超过其最大允许值，那末三次谐波就不会对电容器造成危害。至于发生突发故障时 出现的谐波，由于其时间短暂，对这类谐波，只要电容器具有正常的绝缘强度和保护装置， 就不足以造成损坏。 2 渗漏 电容器是全密封装置，如果密封不严，空气、水分和杂质就可能进入油箱内部，造成 极大危 害，因 此电容器是不允许发生油的渗漏。一般发生油渗漏的部位主要是油箱与套管的焊缝 ，发生渗漏的主要原因是焊接工艺不良。另外国内制造厂对电容器作密封试验的要求不严格 ，试验是采用加热到75 ?保持2 h的加热试验而不是逐台试验。相对照美国西屋公司是采用 85 ?8 h 加热试验，法国西门子公司是采用95 ?6 h加热试验。由于国外产品通过严格的 试验，因此很少出现渗漏现象。套管渗油的部位一是根部法兰，二是帽盖和螺栓等焊口，渗漏的原因有加工工艺问题，也有结构设计和人为的原因。螺栓与帽盖应该构成整体，如焊接质量差，对螺丝紧力时紧力稍大就会引起焊缝断裂。变电站中多是采用硬母线联接，温度变化时母线温度变化而膨胀和收缩，就会使螺杆受力，很容易将螺杆焊口拉开。此外，搬运电容器如果是采用直接提套管的方法以及运输过程中包装质量不好，也会使套管的焊缝破裂 而引起渗漏。 3 鼓肚 鼓肚就是油箱膨胀。电容器油箱随温度变化发生少许鼓胀和收缩是正常现象，但是当 内部发 生放电，绝缘油将产生大量气体，而使箱壁变形，形成明显的鼓肚现象。发生鼓肚的电容器 已经不能再用，而且不能修复，应拆下更换新电容器。造成鼓肚的原因主要是产品质量问题 。过去绝缘纸、铝箔质量差，浸渍液不是吸气性的电容器油，又没经过严格的净化处理，加 之在设计上追求比特性的指标，工作场强选择较高。这样就造成低质量的产品在高电场下运 行，以致发生大批电容器鼓肚、元件击穿和熔丝动作的故障。根据现场调查表明:电容器击 穿的部位多在电极的边缘，拐角和引线与极板接触处，以及元件出现折叠等部位，这些地方 电场强度或电流密度较高，容易发生局部放电或热烧伤绝缘。 4 绝缘不良 绝缘不良电容器是在预防性试验中发现的，其中一部份是电容值偏高。根据长期加热 加压的 寿命试验证明，电容值的变化是很小的。电容值的突然增高，只能认为是部份电容元件击穿 短路，因为电容器是由多段元件串联组成的，串联段数减少，电容就会增高，部份元件发生 断线，电容值将会减少。另一 部分绝缘不良的电容器是电介质损失角过大。电容器长期运行 ，介质损失角将略有增加，但是成倍增长是不正常的现象。由于只有发生放电时，由于局部 过热才会出现介质损失过大的问题，因此，对待这些产品只能进行更换。电极对油箱的绝缘 强度是比较高的，但是由于工艺中的缺陷，例如在焊接过程中烧伤了元件与箱间的绝缘纸、 引线未包好绝缘、油量不足、采用短尾套管、绝缘距离不够、瓷套质量不良等等，在试验过 程中就可能发生放电和套管炸裂的故障。 5 炸裂 电容器产生爆炸的根本原因是极间游离放电造成的极间击穿短路。电容器要配置适当 的保护 熔丝，当电容器发生击穿短路时，熔丝将首先切断电源，油箱就不会发生爆炸，并且可以避 免着火和防止将邻近电容器炸坏。星形结线的电容器组，由于故障电流受到限制也很少发生 爆炸，因此单台保护是很重要的，只要安秒特性配合适当就可以防止油箱炸裂。 6 过电压及外力破坏 由于开关重燃引起的操作过电压和系统谐振，曾经损坏过一部份电容器，经过设备配 套完善 化，这类故障已很少发生。此外因雷击时，由于避雷器距离超过电容器组150 m而没有起到 防雷保护作用，引起电容器套管闪络，也会损坏电容器。因此，套管外绝缘强度如何，是否 清洁等问题也是值得注意的。但总的来说，过电压对电容器的威胁不大。通过以上几点的分析，不难看出宜宾电业局在运的电容器，不论从设计、安装、运行管理、 产品质量等各个方面，都存在一定的问题，应引起重视。并根据实际情况，采取适当措施予 以解决。对一些情况不明的故障加以研究，以保证在网运行电容器组的安全运行。 变电站并联补偿电容器组的配置研究 前言 为了减少电网中输送的无功功率，降低有功电量的损失，改善电压质量，供电企业普遍在变电站内安装并联补偿电容器组(以后简称电容器组)。电容器组由电容器、串联电抗器、避雷器、断路器、放电线圈及相应的控制、保护、仪表装置组成。目前，国内绝大部分电容器制造厂只生产电容器，其他设备均需外购，在成套设计成套供货方面尚有不足之处。使用单位必须对电容器及配套设备进行选型。由于各地的具体情况不同，在电容器组的设备选型、安装布置上差别很大，本文就此提出一些分析。 2 电容器容量的选择 电容器组容量的配置应使电网的无功功率实现分层分区平衡，各电压等级之间要尽量减少无功功率的交换。由于电容器组在运行中的容量不是连续可调的，从减少电容器组的投切次数、提高功率因数的角度出发，希望电容器组在大部分时间内能正常投入运行而不发生过补偿。通过对变电站负荷变化情况的分析，徐州地区变电站负荷率一般在70%,80%之间，一天当中约有2/3的时间负荷水平在平均负荷以上。我们以变电站变压器低压侧全年无功电度量除以年运行时间求出年平均无功负荷，电容器组容量按照年平均无功负荷的90%选取。实际运行时，由于电容器组额定电压一般为电网额定电压的1.1倍，而变电站低压母线电压一般控制在电网额定电压的1,1.07倍，电容器组实际容量要降低5.4%,17.4%，从而保证了电容器组在绝大部分时间内都能投入运行。对于负荷季节性变化比较大的农村变电站和预计近期内负荷将有较大增长的变电站，电容器组容量可以适当增加，但要求电容器组必须能减容运行。这一点对集合式与箱式电容器而言，要求具有中间容量抽头，组架式和半封闭式电容器组只要将熔断器去掉几只即可。同时要求配有抑制谐波放大作用的串联电抗器有中间容量抽头，以保证电抗率不变。增加电容器分组数有利于提高补偿效果，但是相应地要增加设备投资，所有35,110kV变电站内电容器组一般按照一台变压器配置一组。从降低单位千乏投资的角度出发，单组电容器组容量不能太小。以10kV全膜三相集合式电容器组为例比较3600kvar和1200kvar电容器组的单位千乏投资。两种电容器组均配置三台单相放电线圈(单台放电容量1700kvar)，三只氧化锌避雷器，1%的干式空芯串联电抗器，一组真空开关柜，电力电缆长度40m，土建及安装费按照设备总投资的25%计算。各项投资详 见表1。根据表1计算，3600kvar和1200kvar电容器组的单位千乏投资分别为65.5元和142.8元。1200kvar电容器组的单位千乏投资已经超过自动投切的10kV线路杆上式电容器组的单位千乏投资。因此，变电站内电容器组单组容量不宜小于1200kvar。 表1 电容器组投资比较表 单位:万元 成套设备 真空开关柜 电缆 土建安装 总投资 3600kvar 13.17 4.5 1.2 4.72 23.59 1200kvar 8 4.5 1.2 3.43 17.13 3 电容器组的选型 3.1 型式选择 就电容器组而言，目前国内常用的主要有组架式、半封闭式、集合式、箱式四种，各有其优缺点。 组架式电容器组是将单台壳式电容器、熔断器等安装在框架上，框架采用热镀锌的型钢材料，是传统的结构形式。这类产品使用时间最长，运行经验丰富。优点是安全距离大、故障影响范围小、检修维护方便、容量增减灵活、单位容量造价较低。缺点是占地面积较大、安装及检修维护工作量大。除城市中心地段变电站外，多数变电站占地问题容易解决。因此，这类装置仍然是今后大量使用的主导产品。为缩小占地面积可选用单台容量较大的全膜壳式电容器。 半封闭式电容器组是将单台壳式电容器双排卧放，端子向里，底部朝外，电容器带电部分用金属封闭起来，四周外壳接地。国外最早由ABB公司开发，在欧美得到广泛的应用。国内主要由桂林和锦州电容器厂生产。优点是结构紧凑，不需要设置隔离围栏，占地面积较小，容量增减灵活，单位容量造价较低。缺点是带电部分封闭后通风散热条件较差，绝缘子上易积灰，内部湿度较大时易形成凝露，造成闪络放电。运行中已发生多次事故，应进一步改进完善，目前不宜广泛推广应用。 集合式电容器是将单台壳式电容器经串并联后装入大油箱内并充以绝缘油制成。国外最早由日本日新公司开发，国内则在1985年由合阳电力电容器厂首先开发成功。目前已有合阳、西安、锦州、无锡 等厂的多种型号产品通过了两部鉴定，产量逐年大幅度提高，1996年已占到高压并联电容器年产量的20%。其优点是结构紧凑占地面积小，接头少，安装和运行维护工作量很小。为克服容量不能调整的缺点，无锡电容器厂开发了可调容量的集合式电容器，按照容量调整范围划分有50%/100%和33.3%/66.7%/100%两类产品。由于单元壳式电容器完全浸入绝缘油中，防止了单元壳式电容器的外绝缘发生故障。单元壳式电容器内部配有内熔丝，少量元件损坏后由熔丝切除，整台电容器仍可继续运行。缺点是含油量大，外壳大油箱易存在渗漏油，故障损坏后需返厂修理所用时间较长，单位容量造价较高。关于集合式电容器有两个问题需要注意: (1)为避免大容量集合式电容器发生相间短路故障时造成严重后果，容量超过5000kvar的集合式电容器必须做成三相分体结构，即一相一台。 (2)集合式电容器的引出套管外绝缘爬电比距必须?3.5cm/kV(相对于系统最高运行电压)，以保证其绝缘强度。 箱式电容器是在集合式电容器基础上发展起来的一种电容器，与集合式电容器的不同之处是内部单元电容器没有外壳，直接浸入绝缘油中，外壳大油箱采用波纹油箱或带金属膨胀器，与外部大气完全隔离。同集合式电容器相比，外壳体积和内部含油量进一步减少，以西安电力电容器厂3000kvar产品为例，箱式电容器比集合式电容器外壳体积减少59.1%，重量减少60.6%。由于材料用量减少，价格比集合式电容器要低。缺点是内部元件发生故障由内熔丝切除后，会对大油箱内的绝缘油造成污染。国外只有日本生产和使用，与国内产品不同之处是内部由特大元件集合而成，没有内熔丝。国内目前已有合阳、西安、锦州等厂生产，这类产品代表着今后的发展方向，可以有选择性的逐步使用。 1996年，桂林电容器厂开发积木型无油自愈式电容器，产品型号为BKMJJ，三相最大容量达到3000kvar，这种电容器由若干个单元串并联而成，单元则是由若干个经过树脂灌封的元件并联后装在一个容器内，接有放电电阻，所有带电部分均由阻燃ABS压制成的罩子盖住。根据容量大小对单元电容器按照水平或铅直方向进行组合。经挂网试运行后，1998年4月已通过鉴定。这种电容器满足了城市变电站设备向无油化方向发展的要求，在城网变电站中可以逐步推广应用。 3.2 断路器的选择 对电容器组断路器的主要要求是:分闸时不发生重击穿，合闸时不应有明显弹跳。目前，6,10kV电压等级主要采用少油断路器和真空断路器。真空断路器的优点是耐频繁操作，灭弧室不需要检修，不存在渗漏油的问题。因此，存在一种倾向:即全部采用真空断路器。我们认为对此问题不能一刀切。真空断路器由于存在开断后重燃问题，运行中已经多次造成事故，即使是进口真空断路器也发生过这种事故。而少油断路器具有切除电容器不重燃的优点，东北电管局对少油断路器触头进行改造后可以连续操作1000次不检修不换油，解决了少油断路器不耐频繁操作的问题。因此，6,10kV电容器组断路器应与变电站出线断路器选型一致，不必全部采用真空断路器。设备订货时真空断路器要求必须经过老练试验，少油断路器则要求对触头进行改造。35kV电容器组断路器自然是SF6断路器占绝对优势。 3.3 串联电抗器 设计部门在进行电容器组设计时一般总是配置6%的串联电抗器。这样既增加了设备投资又不一定能起到好的作用。据对某电网3个220kV变电站24个110kV变电站18个35kV变电站的谐波实测结果表明，仅有3个变电站3次谐波含量偏高，4个变电站5次谐波含量偏高，分别需要配置4.5%和12%的串联电抗器抑制谐波放大。其它变电站谐波含量很低只需要考虑限制电容器组合闸涌流的问题。因此，变电站配置电容器组时应对电网背景谐波水平进行实测以确定串联电抗器的电抗率。油浸串联电抗器由于存在渗漏油和饱和的问题，一般已不再选用。干式空芯串联电抗器以其机械强度高、噪音低、维护量小的优点已得到广泛应用，为减少占地面积，可采用三相迭装产品。安装时必须注意三相的迭装顺序不能搞错。如果只需要考虑限制电容器组合闸涌流，可以采取阻尼式限流器，它是由阻尼电阻、放电间隙和小容量电抗器组成。合闸瞬间电抗器承受全部电压，放电间隙击穿将阻尼电阻接入电路限制涌流。涌流衰减后，电抗器端电压下降，放电间隙息弧，将阻尼电阻退出运行。 3.4 放电线圈 放电线圈是保证设备与人身安全的必要装置，必须配置。关于放电线圈有以下两个问题要引起注意: (1)放电线圈必须直接跨接在电容器两端，而不能接在电容器与电抗器串联后的两端。后一种接线方 式既不能正确反映电容器内部故障后产生的不平衡电压，又延长了放电时间。 (2)集合式电容器不宜采用内藏放电线圈的结构。因为放电线圈去掉外壳装在集合式电容器油箱顶部后，虽然简化了外部接线，但内部增加了交叉接线，也就增加了故障点。运行中已发生过因内藏的放电线圈故障造成集合式电容器退出运行。鉴于放电线圈本身价格很便宜，从提高集合式电容器运行可靠性的角度出发，只有在放电线圈可靠性高出集合式电容器一到二个数量级时才能采用内藏放电线圈。为便于接线布置，可要求制造厂在集合式电容器的顶部或侧壁加装支架放置放电线圈。 3.5 避雷器 少油断路器不存在切除电容器后重燃问题，一般可以不配置避雷器。真空断路器必须配置避雷器。电容器组的避雷器是起保护电容器作用的，其安装地点应尽量靠近电容器，由于发生过安装在开关柜内的避雷器爆炸造成母线上全部设备停电的事故，所以避雷器不宜安装在开关柜内。应优先考虑在电容器中性点安装一只氧化锌避雷器的接线方式，这种接线方式能够限制单相重燃过电压而且正常运行时避雷器不承受电压。 3.6 关于全膜电容器的使用问题 全膜电容器具有损耗低、发热量小、温升低、体积小、重量轻的优点。国产全膜电容器自1986年开始生产以来，经过不断改进完善，质量已趋于稳定，在可靠性方面已经好于部分进口产品。自1995年以来产量逐年大幅度增长，已有多家产品通过了两部鉴定。同国外先进产品相比，差距主要表现在比特性上，材料消耗是国外先进产品的两倍。既便如此，同膜纸复合介质产品相比体积、重量均大幅度下降。以桂林电容器厂100kvar产品为例:全膜产品比膜纸复合介质产品体积下降31.2%，重量下降44.4%。集合式产品以锦州电容器厂3000kvar产品为例:全膜产品比膜纸复合介质产品体积下降55%，重量下降47.9%。箱式电容器采用全膜产品后可取消散热器。最近，电容器制造业制订了关于加速发展国产高压全膜电容器的若干措施，必将进一步提高国产高压全膜电容器的质量。因此，新增电容器应全部采用全膜产品，浸渍剂优先选用苄基甲苯(M/DBT)和SAS—40。 4 结论 变电站并联补偿电容器组容量一般按照低压侧年平均无功负荷的90%选取，用地不紧张的地区优先选用组架式与集合式产品。城市中心变电站可逐步选用干式或箱式电容器，新增电容器应全部选用全膜产品，浸渍剂优先采用M/DBT或SAS—40。 作者单位:江苏徐州电业局(徐州 221005) 参考文献 1 房金兰.国内外电容器的目前水平及有关技术发展的探讨.电力电容器，1997(1) 2 倪学峰等.关于并联电容器过电压保护方式的分析.电力电容器，1997(4) 3 并联电容器运行情况通报，调网(1996)136号