超级电容范文第1篇
它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小，或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值，故又称平均功率。它的大小等于瞬时功率最大值的1/2，就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。
2、无功功率：为了反映以下事实并加以表示，将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率。
简称“无功”，用“Q”表示。单位是乏(Var)或千乏(KVar)。
在交流电路中，凡是具有电感性或电容性的元件，在通电后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。因此，在交流电每个周期内的上半部分(瞬时功率为正值)时间内，它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场;而下半部分(瞬时功率为负值)的时间内，其建立的磁场或电场能量又返回电源。因此，在整个周期内这种功率的平均值等于零。就是说，电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换，而并不消耗功率。
无功功率是交流电路中由于电抗性元件(指纯电感或纯电容)的存在，而进行可逆性转换的那部分电功率，它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中，凡是有线圈和铁芯的感性负载，它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。如果没有无功功率，电动机和变压器就不能建立工作磁场。
3、视在功率：交流电源所能提供的总功率，称之为视在功率或表现功率，在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。
视在功率用S表示。单位为伏安(VA)或千伏安(KVA)。
它通常用来表示交流电源设备(如变压器)的容量大小。
视在功率即不等于有功功率，又不等于无功功率，但它既包括有功功率，又包括无功功率。能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率，主要取决于负载的功率因数。
4、功率三角形
视在功率(S)、有功功率(P)及无功功率(Q)之间的关系，可以用功率三角形来表示，如下图所示。它是一个直角三角形，两直角边分别为Q与P，斜边为S。S与P之间的夹角Ф为功率因数角，它反映了该交流电路中电压与电流之间的相位差(角)。
电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S
1三相负荷中，任何时候这三种功率总是同时存在：功率因数cosΦ=P/S：sinΦ=Q/S
(
1)当三相负载平衡时：对于三相对称负载来说，不论是
Y形接法还是△
形接法，其功率的计算均可按下式进行：
(2)当三相负载不平衡时：分别计算各相功率，再求和， P=P1+P2+P3=U1*I1*cosφ1+U2*I2*cosφ2+U3*I3*cosφ
3(3)如果三相电路的负载不对称，则上述公式不能使用，这时必须用三个单相电路功率相加的方法计算三相总功率。
“功率三角形”是表示视在功率S、有功功率P和无功功率Q三者在数值上的关系，其中φ是u(t)与i(t)的相位差, 也称功率因数角。
由功率三角形可得 ：P=Scosφ，Q=Ssinφ=Ptgφ
对于三相电路： P=√3 UIcosφ，Q=√3 UIsinφ， S=√3 UI=√(P2+Q2)
KW是指有功功率，KVA是指视在功率或容量，对于用电器来说，VA*功率系数=W
在电阻类器件上，VA=W它的功率系数是1在电动机上，功率系数是0.7-0.9不到1
在发电机上，W指的应该是主动机的功率，比如说汽油机或柴油机的输出功率，VA应该指的它的带负载能力。(带负载能力就是代表器件的输出电流的大小。)
KW：有功功率(P)单位KVA：视在功率(S)单位VAR： 无功功率Q
S=(P平方+Q平方)的开方P=S*cos(φ)φ是功率因数
超级电容范文第2篇
2、准备好如下申报开工告知内容给予当地质量技术监督局申报： 特种设备安装改造维修告知书(一式四份); 压力管道、压力容器安装合同;
压力管道、压力容器施工蓝图一份(蓝图上必须有工程施工图设计出图专用章、特种设备设计许可印章); 压力管道、压力容器安装资质; 压力管道、压力容器设计资质; 压力管道、压力容器施工方案; 特种设备焊接作业人员操作证;
项目负责压力管道、压力容器的管理人员资质证书; 压力管道、压力容器安装体系责任人任命的通知; 压力管道、压力容器质量保证体系;
压力管道主要材料质保书、合格证。压力容器质量保证书。 焊接工艺评定报告; 焊接工艺指导书;
3、申请单位提交压力管道、压力容器相关材料→组织资料审核→到当地技术质量监督局办理批准手续。
4、在办理过程中，对压力管道、压力容器上所用的安全阀、压力表到当地校验检测单位进行校验，为工程安装做准备。
5、通知建设单位将以后的压力管道、压力容器操作人员到当地培训拿压力管道、压力容器的操作工证书，为办理压力管道、压力容器使用证书做准备。
6、技监局办理批准后，到当地锅检所提交开工告知书，提交后锅检所一般在3-5个工作日内到施工现场进行检查、监检。
7、在施工完成至压力管道、压力容器系统水压(空压)时，需请当地锅检所、监理、业主(管理公司)、施工方到现场进行检查、验收，并办理试压的资料登记。
8、在压力管道、压力容器系统完成后，请当地锅检所、监理、业主(管理公司)、施工方到现场进行竣工验收，并提供相应竣工资料审核，为办理压力管道、压力容器使用证书做准备。
9、办理压力管道、压力容器使用登记证书申报如下：
压力管道、压力容器安全性能监督检验证书;
《压力管道注册登记表》、《压力容器登记卡》(一式三份，每页盖公章); 建设单位操作人员的《特种设备作业人员资格证》;
压力容器、压力管道使用安全管理的有关规章制度和事故应急救援预案; 建设单位营业执照、组织机构代码; 压力容器设计文件(图纸); 压力容器产品质量证明书、合格证;
建设单位根据当地要求进行编制压力管道、压力容器管理制度; 压力管道按照质量证明书; 压力管道按照竣工图(单线图);
超级电容范文第3篇
1 电容式射频MEMS开关结构及工作原理
以静电力驱动的电容式开关结构由微波传输线、电介质及桥膜 (上电极) 三部分构成, 如图1所示。该开关是位于共面波导传输线上, 共面波导是由一根中心金属带条和两侧平行的半无穷接地面组成, 中心金属带条与两侧平行的半无穷接地面有一定的间距, 而开关的桥膜以一定的空气间隙横跨过中心金属带条, 并在两侧与接地面相连。
图2给出两种不同的结构的电容式开关剖面图[2], 其中图2 (a) 为早期出现的结构。
在电介质上有一层金属作为下电极结构, 当开关工作时, 只需要把电压差加载到上下电极中, 所产生的静电力就会使桥膜向下移动, 并最终与下电极接触, 形成开关断开的状态 (down-state) 。该结构有个明显的缺点就是上下两电极在相接触的瞬间可能会有电火花产生, 并有伴有电流产生引起发热, 同时还增加了开关的功耗。因此, 为了消除这些不良现象, 人们改进了施加开关工作电压的方式, 即取消了电介质上的下电极, 直接将工作电压通过偏置电路 (Bias—T电路) 加载到电介质下的微波信号线上, 如开关的图2 (b) 中所示, 同样也可以实现开关的导通和断开功能。
电容式射频MEMS开关的工作原理为:在图3 (a) 所示的开关导通状态下, 由于桥膜 (上电极) 与微波传输线 (下电极) 之间存在着空气间隙, 此时开关具有较高的阻抗, 微波信号能够通过传输线向后继电路传输信号;而当向开关的上下电极施加偏置电压后, 静电力的作用使桥膜发生向下的形变, 偏置电压达到阈值后, 桥膜会紧密接触到电介质上, 此时由于上下电极之间只有一层较薄的电介质层, 图3 (b) 所示, 此时电极间的阻抗相比于开关导通状态低, 因此微波信号能够与接地的上电极相耦合, 致使信号传输被开关断开。
2 开关的工艺流程
本文开关的工艺采用的是MEMS表面加工工艺, 针对于共面波导对于降低衬底损耗的要求, 选用的是高阻抗的硅片 (N<100>, 1000Ω·cm) 。整个工艺流程如图4所示。
(1) 利用热氧工艺, 在衬底上形成厚度为1µm厚的氧化层, 降低微波信号的损耗。
(2) 溅射一层钛钨金种子层, 涂胶光刻后, 电镀形成如图所示的Au共面波导结构, 传输线厚度为2µm。
(3) 利用PECVD方法制备一层厚度为1000Aο的Si3N4电介质层, 只留下刚好覆盖住中央金属的部分, 其余的用干法刻蚀。
(4) 利用PECVD方法沉积一层厚度为2µm的非晶硅, 并刻蚀两个接地面之间以外的区域。
(5) 再次利用电镀工艺制备厚度为2µm的Au桥膜, 桥膜两端与共面波导两侧接地面相接触。
(6) 采用二氟化氙 (Xe F2) 气体刻蚀非晶硅牺牲层, 释放结构。
在最后一步释放结构中, 利用二氟化氙气体的干法刻蚀能够避免湿法释放过程因液体粘附力中造成的结构破坏, 而且不需要进行真空干燥步骤。
3 开关的开启电压及电容比
开启电压是电容式射频MEMS开关机械性能的重要指标之一, 定义为:当桥膜向下发生的形变 (见图4) 。
恰好能够接触到电介质层上时所施加的直流偏置电压大小。开关的上下电极可以使简单的视为具有电压差的两平行板, 因此桥膜受到的静电力大小为:
桥膜由于受向下静电力而发生形变时, 会受到一个相向的弹性回复力。
其中, A为上下电极相对面积, E为空气间隙的电场, V为偏置电压, ε0为真空介电常数, g桥膜与下电极的距离, k为桥膜的弹簧常数 (与桥膜的厚度、长度、宽度、杨氏模量、残余应力及泊松比相关) , g0为初始状态下上下电极之间的距离。
由于随着桥膜开始向下发生形变, fdown值的增加会比fup快得多, 因此当上下电极的间隙小于于初始间隙的2/3时, 桥膜就会处于不稳定状态, 此时的偏置电压就等于开启电压[3]。
电容式射频M E M S开关的电容比CdownCup是该器件电子性能上重要的指标之一。当开关处于导通状态是, 上下平行电极之间的电容为:
其中, td为电介质层的厚度, εr为电介质的相对介电常数。最后可得开关的近似电容比为[4]:
4 电容式射频MEMS开关的应用
4.1 移相器
射频移相器是雷达探测、卫星通信、移动通信设备中的核心部分基于MEMS开关的RF MEMS移相器的研究表明, 无论是开关线型、反射型或是分布式的, 在高频下其性能都优于GaAs移相器[5]。
4.2 可调谐滤波器
射频MEMS技术应用的另一个重要领域是基于MEMS开关的可调谐滤波器。在无线通信系统中的高频段, 采用M E M S技术的带通滤波器, 具有高Q值、低功耗、可调频率和带宽, 便于在芯片级别上的集成[6]。
4.3 可重构天线系统
可重构天线就是多功能天线的一种, 它可以在不改变整个天线尺寸的情况下, 通过改变天线辐射单元的结构和位置, 来实时地改变天线的工作频率、极化方向和辐射方向等。
摘要：本文介绍了电容式射频MEMS开关的结构、工作原理和制造工艺流程, 分析了开关的开启电压和电容比, 最后描述了开关在移相器、可调谐滤波器及可重构天线方向上的应用。
关键词：射频MEMS,开关,开启电压,电容比
参考文献
[1] Vijay K.Varadan, K.J.Vinoy, K.A.Jose, “RF MEMS and Their Applications”, England, 2003pp:117～118.
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[5] 张永华, 丁桂甫, 基于MEMS技术的射频移相器[J].微细加工技术, Mar2004, 3:73～79.
超级电容范文第4篇
1 系统模型
晶闸管控制串联电容补偿的基本原理是通过改变晶闸管触发角实现对输电线路参数的动态调节, 改变电容的容抗以补偿输电线路的感抗, 达到等值的缩短电气距离的目的, 从而提高系统运行的稳定性及输电能力。
其系统模型可以通过一个由固定电容器 (C) 和可变电抗器 (L) 相并联的电路来表示, 其中, 可变电抗可由晶闸管触发控制, 如图1所示。
该LC并联电路的等效阻抗Zeq可以表达为:
如果 (ωC-1/ωL) >0, 则表示固定电容器 (C) 的电抗值比与之并联的可变电抗器 (L) 的电抗值小, 整个并联电路呈现为可变的容性电抗。
如果 (ωC-1/ωL) =0, 会产生谐振, 导致无穷大阻抗。
如果 (ωC-1/ωL) <0, 则表示LC并联电路的等效电感值大于固定电抗器本身的值, 这种情况对应于运行方式中的感性微调模式。
2 PID阻抗控制
晶闸管控制串联电容补偿电路模型对电网输电能力的改善是以能够稳定运行在命令阻抗下, 并能快速响应阻抗阶跃命令为前提的。一个真正的晶闸管控制串联电容补偿装置, 要求其可以根据不同的控制目的 (如潮流控制、暂态稳定控制、阻尼控制等) 自动调节阻抗。
所以阻抗控制是整个装置成功与否的关键。阻抗控制, 其主要任务是根据系统控制要求的命令阻抗, 制定相关的控制策略, 使晶闸管控制串联电容补偿装置的输出阻抗迅速准确的跟踪命令阻抗。它的输出是经过反馈修正后的命令阻抗值。阻抗控制分为开环控制和闭环控制两种。若中层控制直接将上层下传的命令阻抗下传给底层控制, 然后根据查表求得命令阻抗对应的触发角去触发晶闸管, 则该控制方式为开环控制;若中层控制接收到命令阻抗后, 根据阻抗调节的误差修正命令阻抗或直接修正触发延迟时间, 则该控制方式为闭环控制。闭环控制的原理框如图2所示。
图中虚线框内为上层控制部分。每次接到新的命令阻抗时, 由上层控制给出晶闸管触发延迟时间, 底层控制通过阻抗误差反馈直接去修正延迟时间, 这样可以避免频繁查表, 有利于加快底层响应速度。实际应用的计算机控制系统都是离散系统, 数字式PID控制器的控制算式为:
其中, Kc为控制器增益, Ti为积分时间常数, Td为微分时间常数, T0为采样周期。k在本算法中就是周期的序数, 为了描述方便, 把上式改写为下式:
式中, kp, ki, kd分别为比例系数, 积分系数和微分系数, 不同于上面图中的同名参数。sum为误差累加器。在每次阻抗阶跃时, 由于前一命令阻抗下的累计误差不能作为后面阻抗调节的参照, 所以该累加器自动清零。
3 系统仿真
PID阻抗控制的结果如图3所示。晶闸管控制串联电容补偿电路初始运行状态为晶闸管全闭锁模式 (即Block, 此时电路等同于常规串联电容补偿, 其阻抗值为基本容抗值) , 0.03秒接到第一次阻抗阶跃命令, 0.2秒接到第二次阶跃命令。实线为命令阻抗曲线, 虚线为测量阻抗曲线, 纵坐标X为各种阻抗值和基本容抗值的比值。控制器的参数kp=0.0003, ki=0.000004, kd=0.00019。
从图3可以看出, 在阻抗阶跃命令下该控制器能较好的达到要求, 体现了一定的鲁棒性。
4 结语
利用在输电线路中增加晶闸管控制串联电容补偿, 在一定范围内灵活改变串联补偿装置的电抗值, 可以有效缩短输电系统的电气距离, 是提高系统传输容量和稳定性的一种经济有效的手段。本文研究利用PID方法实现对晶闸管控制串联电容补偿的阻抗控制, 具有良好的动态和静态性能, 能较好地满足实际要求。
摘要：晶闸管控制串联电容补偿通过采用串联电容补偿, 以电容的容抗补偿输电线路的感抗, 达到等值的缩短电气距离的目的, 从而提高系统运行的稳定性及输电能力。其阻抗控制是整个装置实现与否的关键。本文建立了晶闸管控制串联电容补偿电路模型, 分析了晶闸管控制串联电容补偿的不同运行模式。并采用PID控制方法实现对晶闸管控制串联电容补偿的阻抗控制。经过系统仿真验证, 结果表明, 本方法具有良好的动态和静态性能, 能满足工程实际要求。
关键词：晶闸管控制,串联电容补偿,阻抗控制,PID控制
参考文献
[1] 中国电力科学研究院.超高压输电系统中灵活交流输电 (可控串补) 技术的技术总结报告第四篇——可控串补控制系统及动模实验[R].北京:中国电力科学研究院, 1999.
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[3] 国家电网公司建设运行部, 中国电力科学研究院.灵活交流输电技术在国家骨干电网中的工程应用[M].北京:中国电力出版社, 2008.
超级电容范文第5篇
1 谐波对并联电容器的影响
1.1 谐波对电容器绝缘层的影响
电容器的容抗值随频率的变化而不同。其有功损耗主要是介损, 可表示为:
式中Uc1为电容器上的基波电压, Ucn为电容器上的n次谐波电压。
由于谐波的影响, 电容器介质中附加了有功损耗为当谐波含量较高, 谐波电流增大时, 电容器的损耗功率加大, 导致电容器发热, 绝缘老化。绝缘介质的工作温度每升高8℃, 其寿命就减低一半[2]。因此当谐波电流和电压存在时, 会缩短电容器的使用寿命。
1.2 谐波导致电容器过电流和过负荷
当电力系统电压波形有畸变时, 可以对一个周期的波形进行傅里叶变换, 分解为50Hz的基波与其他整数倍频率的高次谐波。电容器两端电压有效值Uc可表示为:
流的有效值Ic可表示为:
式中, Xcn为n次谐波电容器容抗值, Xc1为基波电容器容抗值, Ic1为通过电容器的基波电流值。
电容器输出无功容量QC为:
通过式 (2) ~ (4) 可以看出, 当电网存在谐波时, 电容电流有效值和电容器输出无功容量的增长比电压有效值的增长要快, 当谐波次数较高时, 这种情况将更为明显。电网中的谐波电流以5次、7次、11次、13次为主, 其他次的谐波则相对较小。以系统中仅包含基波电压和5次谐波电压为例, 假设基波电压等于电容器的额定电压UN, 5次谐波电压畸变率为20%, 由式 (2) , (3) 计算可知电容器电压有效值为1.020UN, 但通过电容器的电流有效值达1.414IN。若系统包含基波电压和7次畸变率为20%的谐波电压, 电容电压有效值仍为1.020N, 电容器电流有效值为1.72N。国际电工委员会IEC对电容器过载能力规定为:在电压有效值不超过1.1UN, 电流有效值不超过1.3IN时可连续运行。电容器对谐波次数和谐波电压畸变率的改变相当敏感, 系统发生谐振时, 电容器可能产生较大过负荷电流, 甚至引起电容器损坏。
1.3 并联电容器对谐波的放大作用
电容器的投入可能会在电力系统中产生更高次的谐波畸变, 对系统及其它电气设备造成危害, 也可能使电容器在谐波过电压的作用下损坏[3]。电路模型见图1所示。
其中:Vs为系统电源电压;Rs为系统等值电阻;Ls为系统等值电感;C为电容器电容值;Ic为电容器投入后的电容电流;Vbus为电容器所在的母线电压。
电容器接入系统以后, 电容器电压Vc与母线电压Vbus可表示为:
当高次谐波下发生谐振时,
其中, ωr为n次谐波谐振时系统角频率, 且有ωr=nω1, 1ω为基波角频率。
式中, qn为放大倍数。由式 (7) 可见, 即使很小的高次谐波电压, 若其频率等于或接近谐振频率时, 电容器电压也会被放大qn倍, 谐波电压与电容器上的基波电压叠加后, 使电容器电压有效值增大, 并增加电压峰值, 导致电容器中局部放电不能熄灭, 使电容器损坏或熔丝熔断。
2 抑制谐波对并联电容器不利影响的方法
为防止系统中谐波对电容器安全运行造成影响, 应从管理和技术两方面着手应对。一方面对大容量非线性负荷加强管理, 对产生较大谐波污染的用户, 要求用户加装滤波装置。在新建和扩建的非线性负荷接入公用电网前, 必须对其进行电能质量影响的评估, 以便在用电设计中同步实施治理措施, 防止电网遭受进一步污染[4]。另一方面采取技术措施降低谐波源中的谐波分量, 把谐波电压畸变率控制在国标限值之内。
2.1 降低谐波源的谐波含量
通过对谐波源采取措施, 最大限度地避免谐波的产生, 从而提高电网质量, 这是一种比较经济的方法。可采取的具体措施有:
(1) 增加整流器的脉冲数:整流器是电网主要谐波源, 其产生的特征谐波可表示为:
式中:n为高次谐波次数;K=1, 2, 3……;p为整流装置的输出电流波形的脉冲数。
各次谐波电流值为:In=I1/n (9)
式中:In为n次谐波电流;I1为基波电流。
从式 (8) 、 (9) 可知, 随着脉冲数p增加, 装置输出的谐波次数n也相应增大, 而n次谐波电流将减少。例如:可将6脉冲整流装置设计成12脉冲或24脉冲, 增加整流脉冲数, 可平滑波形, 减小谐波电流含量。
(2) 脉宽调制法:采用PWM技术, 在所需的频率周期内, 将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流输出电压脉冲, 使需要消除的谐波幅值为零、基波幅值为给定量, 达到消除指定谐波和控制基波幅值的目的。
(3) 三相整流变压器及电力变压器采用Y/Δ或Δ/Y的接线方式, 这种接线方式可使3n (n为正整数) 次谐波电流在△接线的一次绕组中形成环流, 不会注入到电网中去, 这是抑制高次谐波最基本的方法。
2.2 在谐波源处吸收谐波电流
采用交流滤波器就近吸收谐波源产生的谐波电流, 是抑制谐波的一种有效的措施。
(1) 无源滤波器:无源滤波器安装在电力电子设备的交流侧, 由电力电容器、空心电抗器、电阻器通过适当的组合而成, 与谐波源并列运行, 通过LC电路的谐振原理, 滤除高次谐波电流, 吸收畸变率较大的高次谐波。这种滤波器具有结构简单、投资少、运行可靠及维护方便等优点, 目前应用较为广泛。但无源滤波器也存在着滤波易受系统参数的影响、滤波性能差、对某些次谐波有放大作用等缺点。
(2) 有源滤波器:早在70年代初期, 日本学者就提出了有源滤波器APF (Active Power Filter) 的概念, 其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流, 同时产生出一组和系统谐波幅值相等, 相位相反的谐波补偿电流, 这样可以抵消掉系统谐波, 使电网中只含有基波分量。其优点是能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿, 反映动作迅速, 滤除谐波可达到95%以上。缺点为价格高, 容量小, 运行可靠性也不及无源滤波器。
目前在容量大且要求补偿细致的地方一般使用有源加无源混合型滤波, 用无源滤波器进行大容量的滤波补偿, 用有源滤波器进行微调。两者结合使用时, 可使整个系统获得良好的动态跟踪补偿性能。
2.3 防止并联电容器对谐波的放大
并联电容器在一定的参数下会对谐波起放大作用, 危及电容器本身和附近电气设备的安全。若在电容器回路串接电抗器, 选择电抗值使LC串联回路对谐波源呈感性, 可抑制谐波放大现象。对不同电网背景下的谐波抑制, 应根据情况选取不同的电抗率来配置:当抑制3次及以上谐波时, 可配置12%电抗率, 或4.5%~6%与12%两种电抗率进行组合;当抑制5次及以上谐波时, 可配置4.5%~6%电抗率;当抑制7次级以上谐波时, 可配置3%电抗率[5]。
需要注意的是电抗器的选择要针对本地区电网谐波情况来考虑, 若选择的电抗率不恰当, 还会放大某些次数的谐波, 产生负面效果。例如电抗率6%的电抗器对3次谐波有明显的放大作用, 若当地的3次谐波含量较高时, 错误的选择电抗率可能会导致谐振。因此, 对新建变电站电容器串联电抗器要结合当地电网背景进行选择, 不能与电容器随意组合, 有条件时应在投运前进行现场测试, 根据实验结果进行调整。此外, 对已投运的电容器, 若电抗率选择合适, 不得随意改变电容器容量, 若电抗率选择不合适, 应及时更换合理电抗率的串联电抗器。
3 结语
电力系统中谐波对并联电容器的运行影响较大, 高次谐波导致电容器过电流和过负荷, 使电容器发热, 绝缘老化缩短使用寿命, 而并联电容器也会引起系统谐波电流和谐波电压的放大, 对电容器本身及其附近的电气设备造成威胁。对谐波的抑制可从管理和技术两方面入手, 对大容量非线性负荷用户加强管理的同时, 采取措施降低谐波源谐波含量, 通过有源或无源滤波器吸收谐波电流, 在电容器回路中串接电抗率合适的电抗器等方法限制系统谐波对并联电容器的不利影响。对谐波污染较严重的地区, 并联电容器还可装设具有谐波监视分析和谐波保护的装置, 确保电容器与电力系统可靠运行。
摘要：本文阐述了电力系统中谐波对并联电容器的影响, 对谐波造成的危害及电容器对谐波的放大作用进行了分析, 给出了抑制谐波对并联电容器不利影响的几种方法。
关键词：并联电容器,谐波放大,谐波抑制
参考文献
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超级电容范文第6篇
1 110kV干式电流互感器主绝缘电容量变化超标情况概
电力设备预防性试验规程 (DL/T596-1996) 7.1.1条规定“电容型电流互感器主绝缘电容量与初始值或出厂值差别超过±5%时应查明原因”。
根据试验数据, 登峰一次变有11台电流互感器电容量变化值超过了5%, 其中110kV01002B相电流互感器电容量变化达到了10%。互感器电容量试验数据 (如表1) , 11台电流互感器电容量呈现不同程度增长的趋势。
其他试验诸如介质损失角、绝缘电阻等试验结果与历年包括出厂值比较没有变化。
110kV电流互感器现场局部放电试验显示, 设备的视在放电量都在10pC左右, 稍高于或等于背景噪音, 符合DL417-2006《电力设备局部放电现场测量导则》中干式互感器交接试验要求不大于20pC的标准范围之内[2]。
2 干式电流互感器电容值变化幅度与电场强度之间的量化关系
由于电容屏收缩变化无法精确测量和计算, 可以选择三种假设的理想状态, 估算电容值变化和电场强度变化之间的量化关系, 以此推测产品电容值变化时的安全裕度[1]。
互感器有27屏电容, 假设每屏绝缘厚度均为d, 电容值均为c, 每屏电压u, 电场强
度E=d, 27屏电容串联后, 等值电容=27
(1) 假设只有主绝缘最外层的24屏~27屏收缩, 此时可以看做主绝缘变成了24屏, 此时每屏电容值c不变, 加在主绝缘两端的总压降不变[3]。
油纸绝缘允许的各种电场强度的下限值分别乘以1.125倍, 均小于规定的上限值, 所以互感器绝缘处于安全范围内。
(2) 油纸绝缘各种电场强度的允许值, 上限值除以下限值, 最小倍数为1.67。假设主绝缘最外层有n屏收缩, 采用与前面假设同样的推算方法, 将1.67倍带入最大可取15此时可以看做主绝缘收缩后变成了13屏, 13屏电容串联后, 等值电容主绝缘如此收缩后, 互感器电容值变化量
在这种假设条件下, 电容值变化量即使达到107%, 电场强度还在允许的安全范围内。
(3) 假设各屏绝缘收缩幅度一致, 且每屏的电容极板面积s基本不变, 收缩后每屏绝缘厚度变为d’, 电容值为c’、电压u不变、电场强度。选取E’=1.67E, 根据值不变, 推算;根据电容量值不变, 推算出主绝缘收缩前、后等值电容分别为c/27和c’/27, 则互感器电容值变化量
在这种假设条件下, 电容值变化量即使达到67%, 电场强度还在允许的安全范围内。综上所述, 在三种假设条件下, 干式电流互感器的绝缘强度都在允许的安全范围内, 而且第2种、第3种假设允许的电容值变化范围非常宽松。
3 解体前后产品状态分析
3.1 产品出厂时技术数据
(1) 产品型号:LG B-110, 2×400/5A, 0.5/10P20/10P20/10P20, 输出容量30V A, 编号:0209S25-3, 出厂日期:2002年10月, 投运时间:2004年4月, 退出运行时间:2008年5月。
(2) 主绝缘试验数据。
工频耐压 (1min) :185kV, 通过;局部放电量:在148kv下局部放电量<10pC, 87kv下局部放电量2pC;介质损耗因数:在10kv和73kv下tanδ=0.037%, 电容量Cn=275pF。
3.2 产品返厂解体前复试数据 (见表1、2)
3.3 解体检查结果
(1) 热缩管端部粘接良好, 没有渗漏现象, 地线引出处环氧胶密封良好, 无渗漏现象。 (2) 地屏 (27屏铝箔) 表面有褶皱, 褶皱处电容屏有开裂现象, 25屏、24屏褶皱逐渐减少, 铝箔屏开裂现象消失。 (3) 电容屏尺寸与施工单相符, 没有发生轴向变化。 (4) 电容屏端部没有发现放电痕迹, 电容屏没有发生位移变化。 (5) 主绝缘材料聚四氟乙烯带光亮如新, 没有发现放电痕迹和绝缘击穿现象, 四氟带拉伸宽度与工艺相符。 (6) 电容屏与电容屏之间没有发现击穿现象。
4 电容量变大原因分析
(1) 因为主绝缘采用聚四氟乙烯带包绕, 在包绕过程中聚四氟乙烯带宽度从35mm宽拉伸到29mm~31mm, 外部热缩管保护, 绝缘体随着时间的延长和温度的变化每台产品均有不同程度收缩现象, 电容量Cn=εS/d, 绝缘体收缩后绝缘厚度d减小, 电容量变大[4]。
(2) 由于大庆地区温差大, 24屏以外在外层受环境温度变化和聚四氟乙烯带自身收缩特性影响, 冬季低温时向内收缩, 铝箔表面褶皱, 夏天环境温度高时由于热胀冷缩原理最外面的第27屏 (接地屏) 受温度影响热胀导致铝箔屏褶皱处发生开裂, 第26屏有大的褶皱和轻微的缝隙, 到第25屏和第24屏只有部分褶皱, 23屏开始以内的电容屏没有明显变化。局放量测试结果可以验证电容屏的局部开裂不会影响屏间的电场分布情况。
因此导致电容量变大的原因不是电容屏击穿和绝缘体发生位移变化, 主要原因是绝缘体径向收缩形成。
5 结语
通过分析建议每年例行检修时继续测量干式电流互感器电容值变化量和介质损耗因数的变化量, 跟踪数值变化趋势。当电容值变化量发生显著变化时, 可以通过局放试验辅助诊断。如果局部放电量和介损没有实质性变化, 可以确保干式电流互感器安全运行。
摘要：本文依据干式互感器解剖前各项绝缘性能指标的测试数据, 判断出干式互感器电容值变大后, 绝缘性能没有发生劣化。通过对干式互感器逐层结构进行的解剖观察, 结合干式互感器绝缘计算, 分析出引起互感器电容量显著变化的具体原因。利用理论推导的方法, 估算出干式电流互感器电容值变化幅度与绝缘性能之间的量化关系, 提出了针对干式电流互感器电容量变化的绝缘性能评价方法。
关键词：干式,电流互感器,电容量变化,原因分析
参考文献
[1] 张军, 肖耀荣, 刘在勤.互感器设计[M].沈阳:沈阳变压器研究所出版, 1993.
[2] 吴华杰.电流互感器的设计选择[J].唐山师范学院学报, 2004 (2) .
[3] 高向军.电流互感器的误差分析及运行维护注意事项[J].中小企业管理与科技 (上半月) , 2008 (5) .