电力电容器设计都需要哪些标准

1是原材料:外壳 薄膜.浸渍剂 防暴片 电阻.这些关键原料的选者

外壳主要考虑密封性能,和防锈处理.

薄膜 主要考虑耐压强度.抗老化能力,浸渍剂对其的溶涨能力 越小越好,金属渡膜的均匀性等.

浸渍剂的选者 微晶蜡或石蜡或油 或干式的..其中 微晶蜡和油最为常见各有利弊.个人认为油在使用寿命上要长久点.

2成本 不多说,改怎么怎么.

3实际用途 :

1耐压 比如某工厂用但是工厂电网存在一定的谐波就需要加增加耐压同等额定电压情况一般是增加聚丙烯薄膜的厚度.本来用7微米的改成9微米.也可以增加电压等级.不过电容(指μf会下降)

2考虑电容工作环境,温度对电容的影响是每提高10度 电容使用寿命减少一半.所以当环境温度较高的时候要考虑电容型号设计大点,浸渍剂比热大点,如石蜡,石蜡一般在60`70度左右熔化 可以吸收大量的热能.

3电容器容量选者.根据实际情况选者 不用我举例吧.

4补偿类型 共补和分补俩种 内部元件接线方式不同

5安装 接线头 接地拄 固定脚等.

实现根据选定介质和电极材料做试验，根据使用结果确定所需电极面积。比方使用一平方厘米可以产生800pF的容量那么100uF*1000000=100000000pF 100000000/800=125000(平方厘米）。如何决定电极宽度，再后来就是绕制了。

大容量电容一定这样电极引线结构，设计不好失效率极高。这个需要经验和拆解相同电容器做工艺示范。

一般来说，低压电容补偿柜由柜壳、母线、断路器、隔离开关，热继电器 、接触器、避雷器、电容器、电抗器、一、二次导线、端子排、功率因数自动补偿控制装置、盘面仪表等组成。

负荷中非线性成份（谐波）的存在，会使电容电路中除工频基波电流流过外，还有其它高频（高次谐波）电流流过电容电路，使电容器产生过压、过流、超容、超温等情况而损坏，或电容器组投不上等情况；对这种场合，除可以选用专用“滤波电容器”增加自身的抵抗能力外（价格要高些）；还可以通过选配合适的电抗器组成滤波回路，滤去某次较强的高次谐波；选择额定电压高一些的电容器，也是减少谐波事故的方法之一。

容量为700KW的负荷，可以先测量一下其自然功率因数值，就是全部负荷起动情况下，不带电容器时的功率因数值。若没有办法精确测量，估计你大部分负荷都是电机，以功率因数COSφ1=0.70估算，若要在额定状态下，将其功率因数提高到0.90，则需要补偿电容器容量为： 补偿前：COSφ1=0.70，φ1=0.7953,tgφ1=1.020

补偿后：COSφ2=0.90，φ2=0.451,tgφ2=0.483

Qc=Pe*(tgφ1-tgφ2)=700*(1.020-0.483)=375.9(Kvar)

取整，约需要补偿378Kvar的电容器，若选择单台14Kvar的电容器组，则需要27块。

(我们行业内接触的最大的是单台30Kvar的电容器组,一个柜内可安装12组。我们补偿前大约COSφ1=0.75，相应的tgφ1=0.882，则Qc=Pe*(tgφ1-tgφ2)=Pe*(0.882-0.483)=Pe*(0.399)=XXX(Kvar)，市面上的价格大约是每Kvar=220元。) 一、概述

GWB-Z型高压无功自动补偿装置，适用于6KV、10KV的大中型工矿企业等负荷波动较大、功率因数需经常调节的变电站配电系统。本装置是根据系统电压和无功缺额等因素，通过综合测算，自动投切电容器组，以提高电压质量、改善功率因数及减少线损。本装置适用于无人值守变电站和谐波电压、谐波电流满足国际GB/T14549-93规定允许值的场合。如现场谐波条件超标，可根据情况配备1%-13%的电抗以抗拒谐波进入补偿设备。

二、结构及基本工作原理

GWB-Z型高压无功自动补偿装置，由控制器、高压真空开关或真空接触器、高压电容器组、电抗器、放电线圈、避雷器和一些必要的保护辅助设备组成。GWB-Z型数字式高压无功自动补偿控制器是根据九区图结合模糊控制原理、按电压优先和负荷无功功率以及投切次数限量等要求决定是否投切电容器组，使母线电压始终处于标准范围内，确保不过补最大限度减少损耗。在电压允许的范围内依据负荷的无功要求将电容器组一次投切到位。在投入电容器之前预算电压升高量，如果超标则降低容量投入或不投入。异常情况时控制器发出指令退出所有电容器组，同时发出声光报警。故障排除后，手动解除报警才能再次投入自动工作方式。

三、技术特征

1、电压优先

按电压质量要求自动投切电容器，电压超出最高设定值时，逐步切除电容器组，直到电压合格为止。电压低于最低设定值时，在保证不过载的条件下逐步投入电容器组，使母线电压始终处于规定范围。

2、无功自动补偿功能

在电压优先原则下，依据负荷无功功率大小自动投切电容器组，使系统始终处于无功损耗最小状态。

3、智能控制功能

自动发出动作指令前首先探询动作后可能出现的所有超限定值，减少动作次数。

4、异常报警功能

当电容器控制回路继保动作拒动和控制器则自动闭锁改组电容器的自动控制。

5、模糊控制功能

当系统处于电压合格范围的高端且在某特定环境时如何实施综控原则是该系列产品设计的难点，由于现场诸多因素（如配置环境、受电状况、动作时间、用户对动作次数的限制等）而引起的频繁动作是用户最为担忧的，应用模糊控制正是考虑了以上诸多因素使这一“盲区”得到合理解决。

6、综合保护功能

每套装置有开关保护（选配），过压、失压、过流（短路）和零序继电保护、双星形不平衡保护、熔断器过流保护、氧化锌避雷器、接地保护、速断保护等。

四、主要技术参数

1、额定电压（AC） 6KV、10KV

2、系统电压取样（AC） 100V（PT二次线电压）

3、交流电流取样 0～5A（若PT取10KV侧二次A、C相线电压时，CT应取B相电流）

4、电压整定值 6～6.6KV 10～11KV可调

5、动作间隔时间 1～60分钟可调

6、功率因数整定值 0.8～0.99可调

7、电流互感器变化 50～5000/5A可调

8、动作需系统稳定时间 2～10分钟可调

五、使用环境

1、环境温度 -15℃～+45℃

2、相对湿度 ≤85%

3、海拔高度 ≤2000m（2000m以上采用高原型）

4、周围介质无爆炸及易燃危险品、无足以损坏绝缘及腐蚀金属的气体、无导电尘挨、安装地点无剧烈振动、无颠簸。

5、供电电源符合国家标准规定，没有较强的谐波分量。 一、概述

WDB-K型低压无功动态补偿装置采用大功率晶闸管投切开关，控制器可根据系统电压，无功功率、两相准则控制晶闸管开关对多级电容器组进行快速投切。晶闸管开关采用过零触发方式，可实现电容器无涌流无冲击投入，达到稳定系统电压、补偿电网无功、改善功率因数、提高变压器承载能力的目的。可广泛应用于电力、冶金、石油、港口、化工、建材等工矿企业及小区配电系统。

二、装置结构及主要元件技术性能

1、装置结构

WDB-K型低压无功动态补偿装置由控制器、无触点开关组、并联电容器组、电抗器、放电装置及保护回路组成，整机设计为机电一体化。

2、主要元件技术性能

（1）控制器

WDB-K型低压无功动态补偿装置控制器为全新数字化设计、软硬件模块化、集成度高、电磁兼容、抗干扰能力强，有12个输出端子，可实现分相、平衡、分相加平衡三种方式补偿。适用范围广，可满足不同性质负荷的补偿需要。可根据系统电压、无功功率控制无触点开关组投切，有手动和自动两种操作模式，并具有过压切除、过压闭锁、欠压切除、超温告警等保护功能。

（2）无触点开关组

无触点开关组是装置的主要执行元件，由晶闸管开关、散热器、风扇、温控开关、过零触发模块及阻容吸收回路构成，一体化设计单组可控最大容量为90kvar，晶闸管开关为进口元件，大功率、安全系数高。

（3）并联电容器组

选用优质自愈式并联电容器，可按不同容量灵活编码组合，投切级数多，大容量补偿可一次到位。

三、基本工作原理

装置工作时由控制器实时监测系统电压及无功功率的变化。当系统电压低于供电标准或无功功率达到所设定电容器组投切门限时，控制器给出投切指令。由过零电路迅速检测晶闸管两端电压（即电容器和系统之间的电压差），当两端电压为零时触发晶闸管，电容器组实现无涌流投入或无涌流切除。

四、主要技术参数

1、额定电压 AC220V/380V±10% 50Hz

2、接线方式 三相四线

3、投切依据 系统电压及无功功率

4、响应时间 ≤20ms

5、投切延时 0.1～30s（连续可调）

6、投切精度 平均≤+2%

7、补偿容量 60kvar～1080kvar

8、投切级数 1～18级

五、使用环境条件

1、工作环境温度 -25℃～+45℃

2、空气相对湿度 ≤85%

3、海拔高度 ≤2000m（2000m以上采用高原型）

4、安装环境 无易燃、易爆、化学腐蚀、水淹及剧烈振动场所

5、安装方式 户内屏式，户外箱式

6、安装条件 电网中谐波含量符合GB/T14549中0.38kV条款的规定

六、保护功能

具有过流、过压、欠压、温度超限多种保护。装置能在外部故障和停电时自动退出运行，送电后自动恢复。

电容在EMC设计中非常重要，也是我们常用的滤波元件!大家对电容的使用并不是很明确!这里把电容滤波的两个要点介绍一下：1、电容滤波是有频段的，很多人以为电容是越大越好，其实不然，每个电容有一定的滤波频段，大电容滤低频，小电容滤高频，主要是根据电容的谐振频点来决定，电容在谐振频率点处有最佳的滤波效果!在以谐振点为中心的一段频段之内有较好的滤波效果，其他部分滤波效果不佳!电容的谐振点与电容的容值以及ESL(等效串联电感)相关，具体大家可以查一下网上资料，以及会议学校学习串联谐振电路的理论分析就会知道!通常我们建议在电源端口增加UF级别电容来滤波几百KHZ到5MHZ之间的差模干扰，原因就是UF级别电容谐振点在1MHZ左右

另外建议加在高频数字电路上我们建议加1nF贴片电容，原因就是1nf电容的谐振频率在100MHZ之间，不同厂家谐振频点有所不同，这样比较好滤波几十MHZ到200MHZ干扰，有利与EMI问题解决!2、电容选好了，不代表就能滤除干扰!河水泛滥，到达高水位，这时我们往往会增加一条沟渠引流，那么引到的地方必须是一个低水位的，如果引到一个高水位的水库的话，反而会引起水倒灌，抬高水位

电容滤波与治水问题是一样得，电容只是起到一个沟渠得作用，能否滤波还取决与电容接的地上干扰的大小

我们经常发现工程师解决干扰问题加电容没有效果，有很大程度是地上干扰本身很大!反而把地上干扰引到信号或电源上来!大家需要注意，地上干扰在有些情况小并不是最小的!所以我们强调滤波有一个重要的基础，就是所接的地要干扰小，就是通常说的“静地”

所以说，我们采取电容滤波时要达到滤波效果，必须选取合适的电容以及接干扰比较小的地!电容可以根据器件手册与经验，干扰小的地可以在调试时采取仪器方法，有经验工程师在前期原理图以及PCB时要考虑

全固态是指拥有全固态电容的主板，非全固态电容/电解电容是指没有完全采用固态电容/未采用固态电容的主板。传统的电解电容里面是液体状的电解液，使用寿命不长。而固态电容里是粉末状的电解质，具有稳定可靠，寿命长的优点。所以现在的主板都大多采用日本或台湾的固态电容来提高品质和稳定性，也成为衡量主板好坏的一个重要条件。固态电容：固态电容全称为：固态铝质电解电容。它与普通电容（即液态铝质电解电容）最大差别在于采用了不同的介电材料，液态铝电容介电材料为电解液，而固态电容的介电材料则为导电性高分子材料。电解电容：电解电容是电容的一种，金属箔为正极（铝或钽），与正极紧贴金属的氧化膜（氧化铝或五氧化二钽）是电介质，阴极由导电材料、电解质（电解质可以是液体或固体）和其他材料共同组成，因电解质是阴极的主要部分，电解电容因此而得名。同时电解电容正负不可接错。铝电解电容器可以分为四类：引线型铝电解电容器；牛角型铝电解电容器；螺栓式铝电解电容器；固态铝电解电容器。

开关电源电容的大小主要和你实际需要的纹波大小，开关频率等有关，电容的ESR也要关注！具体的设计可以去NS或者TI的网站上去找开关芯片的设计资料，讲的非常详细，关于钽电容的容值，一般是10V，25V,50V这几种，钽电容的耐压要比较选择比实际的大至少一倍，防止冲坏！具体的容值和耐压，可以查kemet.com或者AVX电容等的相关网站，找到datasheet相关资料！

1.电解电容在滤波电路中根据具体情况取电压值为噪声峰值的1.2--1.5倍，并不根据滤波电路的额定值；

2.电解电容的正下面不得有焊盘和过孔。

3.电解电容不得和周边的发热元件直接接触。

4.铝电解电容分正负极，不得加反向电压和交流电压，对可能出现反向电压的地方应使用无极性电容。

5.对需要快速充放电的地方，不应使用铝电解电容器，应选择特别设计的具有较长寿命的电容器。

6.不应使用过载电压。

7.直流电压玉文博电压叠加后的缝制电压低于额定值。

8.两个以上电解电容串联的时候要考虑使用平衡电阻器，使得各个电容上的电压在其额定的范围内。

9.设计电路板时，应注意电容齐防爆阀上端不得有任何线路，，并应留出2mm以上的空隙。

10.电解也主要化学溶剂及电解纸为易燃物，且电解液导电。当电解液与pc板接触时，可能腐蚀pc板上的线路。，以致生烟或着火。因此在电解电容下面不应有任何线路。

11.设计线路板向背应确认发热元器件不靠近铝电解电容或者电解电容的

影响电解电容寿命的因素分析及对策

电解电容广泛应用在电力电子的不同领域，主要是用于平滑、储存能量或者交流电压整流后的滤波，另外还用于非精密的时序延时等。在开关电源的 MTBF 预计时，模型分析结果表明电解电容是影响开关电源寿命的主要因素，因此了解、影响电容寿命的因素非常重要。

电解电容的寿命取决于其内部温度。因此，电解电容的设计和应用条件都会影响到电解电容的寿命。从设计角度，电解电容的设计方法、材料、加工工艺决定了电容 的寿命和稳定性。而对应用者来讲，使用电压、纹波电流、开关频率、安装形式、散热方式等都影响电解电容的寿命。

2 电解电容的非正常失效

一些因素会引起电解电容失效，如极低的温度，电容温升（焊接温度，环境温度，交流纹波），过高的电压，瞬时电压，甚高频或反偏压；其中温升是对电解电容工作寿命 (Lop) 影响最大的因素。

电容的导电能力由电解液的电离能力和粘度决定。当温度降低时，电解液粘度增加，因而离子移动性和导电能力降低。当电解液冷冻时，离子移动能力非常低以致非 常高的电阻。相反，过高的热量将加速电解液蒸发，当电解液的量减少到一定极限时，电容寿命也就终止了。在高寒地区（一般－ 25 ℃以下）工作时，就需要进行加热，保证电解电容的正常工作温度。如室外型 UPS ，在我国东北地区都配有加热板。

电容器在过压状态下容易被击穿，而实际应用中的浪涌电压和瞬时高电压是经常出现的。尤其我国幅员辽阔，各地电网复杂，因此，交流电网很复杂，经常会出现超 出正常电压的 30% ，尤其是单相输入，相偏会加重交流输入的正常范围。经测试表明，常用的 450V/470uF 105 ℃的进口普通 2000 小时电解电容，在额定电压的 1.34 倍电压下， 2 小时后电容会出现漏液冒气，顶部冲开。根据统计和分析，与电网接近的通信开关电源 PFC 输出电解电容的失效，主要是由于电网浪涌和高压损坏。电解电容的电压选择一般进行二级降额，降到额定值的 80 ％使用较为合理。

电容好坏根本无法测试，有的电容容量变小了，无法让电路正常工作，它也算坏了，其实可以根据你自己看到的数据辨别好坏。

这个电路必须用上单片机，因为测量中要计算较为复杂的数据，简单的数字电路是无法完成的。

你的设计中还要有信号产生电路，那用ne555最合适不过了，相信你也较熟悉吧，它的震荡较稳定，电路连接也很简单。

基本原理就是让555电路通过你接入的用来测试的电容后开始震荡，然后用单片机测试震荡频率，最后通过公式计算，进而得出结果并显示出来。

我做过用555芯片与单片机构成的电容，电阻测量仪。

其实图很简单，只是一个普通的555多谐振荡电路，百度图片就有，

关键难在单片机程序上，

电阻测量也是同理，只不过此时是电容固定而已。

如图最左边的一个。