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寄生對(duì)陶瓷、鋁和鋁聚合物電容器阻抗的改變不同
顯示運(yùn)作在500kHz下的連續(xù)同步調(diào)節(jié)器模擬的電源輸出電容器波形。它使用圖1所示三種電容器的主要阻抗:陶瓷電容;鋁ESR;鋁聚合物ESL.
紅色線條為鋁電解電容器,其由ESR主導(dǎo)。因此,紋波電壓與電感紋波電流直接相關(guān)。藍(lán)色線條代表陶瓷電容器的紋波電壓,其擁有小ESL和ESR.這種情況的紋波電壓為輸出電感紋波電流的組成部分。由于紋波電流為線性,因此這導(dǎo)致一系列時(shí)間平方部分,并且外形看似正弦曲線。但這兩種材料本身十分昂貴,生產(chǎn)相對(duì)困難,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用不大容易。
綠色線條代表紋波電壓,其電容器阻抗由其ESL主導(dǎo),例如:鋁聚合物電容器等。在這種情況下,輸出濾波器電感和ESL形成一個(gè)分壓器。這些波形的相對(duì)相位與我們預(yù)計(jì)的一樣。ESL主導(dǎo)時(shí),紋波電壓引導(dǎo)輸出濾波器電感電流。ESR主導(dǎo)時(shí),紋波與電流同相,而電容主導(dǎo)時(shí),其延遲?,F(xiàn)實(shí)情況下,輸出紋波電壓并非僅包含來(lái)自這些元件中之一的電壓。相反,它是所有三個(gè)元件電壓之和。因此,在紋波電壓波形中都能看到其某些部分。當(dāng)次級(jí)繞組相對(duì)初級(jí)(繞組)繞組以一定角度放置時(shí),產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)。
運(yùn)行中的電容器的維護(hù)和保養(yǎng)
(1)電容器應(yīng)有值班人員,應(yīng)做好設(shè)備運(yùn)行情況記錄。
(2)對(duì)運(yùn)行的電容器組的外觀巡視檢查,應(yīng)按規(guī)程規(guī)定每天都要進(jìn)行,如發(fā)現(xiàn)箱殼膨脹應(yīng)停止使用,以免發(fā)生故障。
(3)檢查電容器組每相負(fù)荷可用安培表進(jìn)行。
(4)電容器組投入時(shí)環(huán)境溫度不能低于-40℃,運(yùn)行時(shí)環(huán)境溫度1小時(shí),平均不超過(guò) 40℃,2小時(shí)平均不得超過(guò) 30℃,及一年平均不得超過(guò) 20℃。如超過(guò)時(shí),應(yīng)采用人工冷卻(安裝風(fēng)扇)或?qū)㈦娙萜鹘M與電網(wǎng)斷開(kāi)。
(5)安裝地點(diǎn)的溫度檢查和電容器外殼上熱點(diǎn)溫度的檢查可以通過(guò)水1銀溫度計(jì)等進(jìn)行,并且做好溫度記錄(特別是夏季)。
(6)電容器的工作電壓和電流,在使用時(shí)不得超過(guò)1.1倍額定電壓和1.3倍額定電流。
(7)接上電容器后,將引起電網(wǎng)電壓升高,特別是負(fù)荷較輕時(shí),在此種情況下,應(yīng)將部分電容器或全部電容器從電網(wǎng)中斷開(kāi)。
(8)電容器套管和支持絕緣子表面應(yīng)清潔、無(wú)破損、無(wú)放電痕跡,電容器外殼應(yīng)清潔、不變形、無(wú)滲油,電容器和鐵架子上面不應(yīng)積滿灰塵和其他臟東西。
(9)必須仔細(xì)地注意接有電容器組的電氣線路上所有接觸處(通電匯流排、接地線、斷路器、熔斷器、開(kāi)關(guān)等)的可靠性。因?yàn)樵诰€路上一個(gè)接觸處出了故障,甚至螺母旋得不緊,都可能使電容器早期損壞和使整個(gè)設(shè)備發(fā)生事故。
(10)如果電容器在運(yùn)行一段時(shí)間后,需要進(jìn)行耐壓試驗(yàn),則應(yīng)按規(guī)定值進(jìn)行試驗(yàn)。
(11)對(duì)電容器電容和熔絲的檢查,每個(gè)月不得少于一次。在一年內(nèi)要測(cè)電容器的tg 2~3次,目的是檢查電容器的可靠情況,每次測(cè)量都應(yīng)在額定電壓下或近于額定值的條件下進(jìn)行。
(12)由于繼電器動(dòng)作而使電容器組的斷路器跳開(kāi),此時(shí)在未找出跳開(kāi)的原因之前,不得重新合上。
(13)在運(yùn)行或運(yùn)輸過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)電容器外殼漏油,可以用錫鉛焊料釬焊的方法修理。
電容器在運(yùn)行中的故障處理
(1)當(dāng)電容器噴油、爆1炸著火時(shí),應(yīng)立即斷開(kāi)電源,并用砂子或干式滅火器滅火。此類事故多是由于系統(tǒng)內(nèi)、外過(guò)電壓,電容器內(nèi)部嚴(yán)重故障所引起的。為了防止此類事故發(fā)生,要求單臺(tái)熔斷器熔絲規(guī)格必須匹配,熔斷器熔絲熔斷后要認(rèn)真查找原因,電容器組不得使用重合閘,跳閘后不得強(qiáng)送電,以免造成更大損壞的事故。旁路電容并接在電阻兩端或由某點(diǎn)直接跨接至共用電信為交直流信號(hào)中的交流或脈動(dòng)信號(hào)設(shè)置一條通路,避免交流成分在通過(guò)電阻時(shí)產(chǎn)生壓降。
(2)電容器的斷路器跳閘,而分路熔斷器熔絲未熔斷。應(yīng)對(duì)電容器放電3min后,再檢查斷路器、電流互感器、電力電纜及電容器外部等情況。若未發(fā)現(xiàn)異常,則可能是由于外部故障或母線電壓波動(dòng)所致,并經(jīng)檢查正常后,可以試投,否則應(yīng)進(jìn)一步對(duì)保護(hù)做全1面的通電試驗(yàn)。通過(guò)以上的檢查、試驗(yàn),若仍找不出原因,則應(yīng)拆開(kāi)電容器組,并逐臺(tái)進(jìn)行檢查試驗(yàn)。但在未查明原因之前,不得試投運(yùn)。紋波電流額定值的溫度特性由上面紋波電流額定值的定義中可以看出,決定紋波電流額定值的因素中,ESR和△Tmax都是與溫度有關(guān)的量。
(3)當(dāng)電容器的熔斷器熔絲熔斷時(shí),應(yīng)向值班調(diào)度員匯報(bào),待取得同意后,再斷開(kāi)電容器的斷路器。在切斷電源并對(duì)電容器放電后,先進(jìn)行外部檢查,如套管的外部有無(wú)閃絡(luò)痕跡、外殼是否變形、漏油及接地裝置有無(wú)短路等,然后用絕緣搖表?yè)u測(cè)極間及極對(duì)地的絕緣電阻值。如未發(fā)現(xiàn)故障跡象,可換好熔斷器熔絲后繼續(xù)投入運(yùn)行。如經(jīng)送電后熔斷器的熔絲仍熔斷,則應(yīng)退出故障電容器,并恢復(fù)對(duì)其余部分的送電運(yùn)行。電解電容器的壽命與電容器長(zhǎng)期工作的環(huán)境溫度有直接關(guān)系,溫度越高,電容器的壽命越短。