电力电容器的损耗、损耗角正切和等值电路

作者：西安电力电容器研究所 沈文琪　来源：不详　时间：06-07-14　加入收藏
关键字：电力电容器  损耗  损耗角正切  等值电路

电力电容器是一种实际电容器、不是理想电容器，在外施交流电压的作用下，除了会输出一定容量的无功功率Q之外，在电容器的内部介质中、在电容器的极板（铝箔）中、引线等导体中，以及在瓷瓶间的漏泄电流等都会产生一定的有功损耗功率P。通常把电容器的有功功率P与无功功率Q的比值称做为该电容器的损耗角正切，并用下式表示：
  
式中：tanδ—电容器的损耗角正切（％）；
      P—电容器的有功功率（W）；
      Q—电容器的无功功率（var）

　　正因为电力电容器不是理想电容器，所以通常要用一个等值电路来表示。
    （1）串联等值电路
　　在此等值电路中，理想电容器C产生的无功功率为：
 
式中：Q_C—电容器的无功功率（var）；
      X_C—电容器C的容抗（Ω）；
      I_C—流过电容器的电流（A）
　　而在此电路中由电阻r产生电容器的损耗功率为：
 
式中：P_r—由r产生的等值损耗功率I_r—流经等值电阻r的电流由式（1）、（2）、（3）可得：

　　由式（6）可知，当tanδ值很小（例如全膜电容器），X_C也很小时（例如大容量集合式电容器），其等值串联电阻也十分微小（通常只有10^－3～10^－4Ω）。所以在测量大容量全膜介质电容器时，一定要尽一切可能降低测量回路中的接触电阻和导线电阻，以减小测量误差。
    （2）并联等值电路

　　电力电容器除了可用图1所示的串联等值电路来表示外，也可用图2所示的并联等值电路来表示。由图2可得：


式中：U_R—等值电路两端的电压（V）；
      U_C—理想电容器两端的电压（V）；
　　  X_C—电容器的容抗（Ω）
    从图2中可知：U_R＝U_C，所以

　　由式（9）可以看出，对于低损耗的全膜电容器其并联等值电阻是相当大的，当在电容器内部并联放电电阻会降低其等值电阻R，从而使电容器的实际损耗和损耗角正切增大。
　　在实际工作中，如能根据具体情况灵活的使用电容器的串联等值电路和并联等值回路，可以给我们的工作带来方便。