并联电容器放电能量和放电电阻的估算
收稿日期:2010-03-04;修订日期:2010-06-04
作者简介:张凤蕊（1970-），女，河南南阳人，硕士，副教授，研究方向：电力电子与电力传动。
张凤蕊
1
，谷俊婷
2
（1.南阳理工学院电子与电气工程系,河南南阳473004；2.廊坊职业技术学院,河北廊坊065000）
摘要:介绍了用经验公式估算无功并联电容器的放电能量和放电电阻的口诀。分析了估算口诀、估算公式的来源
和物理意义。从电气理论和现场条件约束的角度对并联电容器估算口诀加以归纳和总结，将实践经验与理论知识
有机结合,有利于方便、准确地在工业现场对无功补偿系统中的并联电容器进行线路设计、安装和维护。
关键词:口诀；估算；并联电容器；放电能量；放电装置
中图分类号:TM11文献标识码:A文章编号:1008-8725（2010）09-0037-02
EstimationonDischargeEnergyandDischarge
ResistanceofShuntCapacitor
ZHANGFeng-rui
1
,GUJun-ting
2
（1.DepartmentofElectronicsandElectricalEngineering,NanyangInstituteofTechnology,Nanyang473004,
China;2.LangfangPolytechnicInstitute,Langfang065000,China）
Abstract:Thisthesisgivesadetailedintroductionofapithyformula,whichappliedtoestimate
dischargeenergyanddischargeresistanceofshuntcapacitor,withthehelpofexperiencecoeffi－
cient.Italsoanalysestheoriginofthepithyformulaandexperiencecoefficient,andpresents
thephysicalprospectaccordingly.Moreover,itsumsthepithyformulaupbyputtingtheelectric
theoryintopracticaloperation，whichwouldusefulindesign,installation,circulationandmainte－
nanceofshuntcapacitorrapidlyandaccurately.
Keywords:mnemonics;estimate;shuntcapacitor;dischargeenergy;dischargeresistance
0引言
并联电容器是工业生产和电力系统进行无功补偿的常
用措施，作为补偿设备的电容器组在与电网断开后，电容器
的两端仍存在残余电压，而电容器极板间的绝缘电阻很大
（兆欧级），对于没有设置内置放电线圈的电容器，该残余电压
自行放电很慢。这样，长时间存在的残余电压一方面存在操
作人员触电的危险；另一方面会造成再次合闸时电容器的带
电操作。因此，对于没有内置放电线圈的并联补偿电容器在
运行中要加装并联电阻器或放电线圈，作为电容器与电网断
开后的放电回路。工业现场有一些并联电容器放电电阻的快
速估算口诀，利用这些口诀估算供配电系统中并联电容器的
配置参数，使电工作业方便、快捷，富有时效。
1根据电容容量估算电容器放电能量
1.1现场口诀1
1千乏储能3.2焦。
1.2口诀1含义
额定电压10kV容量为1kvar的电容器，放电时释放的
能量为3.2J。
口诀1可表示为公式1，
W=3.2Q，U
C
=10kV（1）
式中Q——以千乏为单位的电容器容量；
W——电容器放电时释放的能量（放电至65V）。
1.3口诀1分析
（1）现场形成：口诀是20世纪70年代末形成的，当时采
用的能量单位是非国际标准单位，将其计量单位归纳为标准
单位焦耳成为口诀1。
（2）公式推导：当电容器两端加上额定的正弦交流电压
U
C
时，它发出的无功功率（容量）为Q
C
=U
C
/X
C
=2πfCU
C
2
，有
C=Q
C
/2πfU
C
2
（2）
电容器放电时释放的能量
[1]
W=CU
2
0
/2（3）
式中W——电容器放电时释放的能量，J;
C——电容器的电容值；
U
0
——电容器上的残留电压，V。
电容器停电瞬间的残余电压U
0
为U
C
的峰值，即U
0
=
2姨U
C
；取Q
C
=1kvar，代入式（3），即得公式1。
2根据电容值估算电容器的放电能量
2.1现场口诀2
10千伏100倍电容值，380伏电容值一成六（0.16倍）。
2.2口诀2含义
额定电压10kV的1μF的电容器，放电时释放的能量
为100J。额定电压0.38kV的1μF的电容器
[2]
，放电时释
放的能量为0.16J。
口诀2表示为公式（4）和公式（5），
W=100C（J），U
C
=10kV时（4）
W=0.16C（J），U
C
=10kV时（5）
式中C——电容器电容值，μF；
U
C
——符合电容额定电压的端电压，kV；
W——电容器放电时释放的能量。
2.3口诀2分析
将电容器电容值和放电残余电压代入公式（3），即可得
公式（4）、公式（5）。（下转第46页）
第29卷第9期
2010年9期
煤炭技术
CoalTechnology
Vol.29,No.09
Sep,2010
（上接第37页）
3根据电容容量估算电容器放电电阻
3.1现场口诀3
高压互感器放电；低压6只15W～40W灯泡，三相串
接。
3.2口诀3含义
1kV以上的高压电容器组，应用电压互感器的一次绕组
作为放电电阻，380V低压电容器组，采用6只15W～40W
的白炽灯泡两只串成三组，星接或角接组成电容器的放电电
路
[3]
。接线方法如图1。
3.3口诀3分析
电容器的放电电阻必须满足的原则：放电电阻接线可靠
[1]
，电容器切断后30s内残余电压降至65V（文献[2]列出的技
术数据为5s内使剩余电压达到50V以下）；每千乏电容器
的放电电阻损耗不应超过1W。
1kV以上的高压电容器，电压互感器的一次绕组即可以
满足以上条件
[1]
。在20世纪80年代，工业现场一直用电磁式
电压互感器的一次线圈作为并联补偿装置的发电装置。由于
计量用的电压互感器设计的一次电流额定值较小，使得放电
时间较长（大于5s），电压互感器的一次线圈也没有按照耐
受频繁的电容器投切的电压冲击设计
[4]
。针对传统的计量用
电压互感器放电慢、不能承受频繁的电容器分合闸冲击的缺
点，20世纪80年代末，出现了改进功能的电压互感器，用于
电容器的放电，称为“放电线圈”。放电线圈的特点与参数可
以参考文献[2]。
对低压电容器组，放电电阻计算公式为
R≤15×10
6
U
2
准
Q
C
（6）
式中R——放电电阻，Ω；
U
准
——电网的相电压，kV；
Q
C
——电容器组的总容量，kvar。
以Q
C
=200kvar代入，可以算出灯泡的功率为40W可以满
足要求。事实上，口诀中低压并联电容器组的容量是限定在
200kvar的，这是隐含条件，也是工厂实际低压系统常见的
容量范畴。
4结束语
并联电容器放电装置的估算源于工程一线的电工作业
实践。我们试图总结这些经验，发现和分析工程实践中“怎么
做”和“为什么这样做”的问题，将实践经验与理论知识有机
的结合起来，普及并联电容器的一些估算方法，在供配电系
统安装、运行和维护中加以推广和应用，为电力安全生产、丰
富专业理论提供技术支持。
参考文献：
[1]王霁宗.工企电气设备及其运行[M].北京:水利电力出版社,1983，10.
[2]周存和.并联电容器及其成套装置[M].北京:中国电力出版社,
2008,6.
[3]张利生.高压并联电容器运行及维护技术[M].北京:中国电力出
版社,2006,1.
[4]霍大勇.感性负载电容补偿的估算[J].电力电容器与无功补偿,
2010,(1).
（责任编辑王秀丽）
图1低压电容器组放电电阻的接线
RD
C
L
无线网络通信技术在煤炭行业中的应用
收稿日期:2010-07-20;修订日期:2010-08-06
作者简介:张传博（1982-），男，黑龙江通河人，助教，硕士，研究方向：高职教育，计算机软件工程。
张传博，焦锏，侯俐
（秦皇岛职业技术学院，河北秦皇岛066100）
摘要:由于采矿范围不断扩大、采矿作业井巷不断加深，地面管理人员对井下作业人员的监控与管理越来越困
难，给矿井正常的生产指挥与协调，以及矿井灾害发生时的救援都带来极大的影响。使用方便可靠的无线网络通信
系统来实现与煤矿井下人员的联系，消除地面管理人员对井下作业人员视野盲区，提高对井下作业人员的有效监
控和调度，增强矿井灾害发生时井下作业人员的快速反应能力，对改善煤矿的安全生产管理有着重要的现实意义。
关键词:无线网络；煤炭；定位；安全
中图分类号:TN92文献标识码:A文章编号:1008-8725（2010）09-0046-03
ApplicationofWirelessNetworkCommunication
inCoalProfession
ZHANGChuan-bo,JIAOJian,HOULi
（QinhuangdaoProfessionalTechnologyInstitute,Qinhuangdao066100,China）
Abstract:Becausetheminingscopeexpands,theminingworkwelllaneunceasinglydeepens,the
groundadministrativepersonnelismoreandmoredifficulttothemineshaftoperating
personnel''smonitoringandthemanagement,andcoordinatesfortheminepitnormalproduction
control,aswellastheminepitdisasteroccursthetimetorescueallbringstheenormous
influence,realizingthecoalmineshaftpersonnel''srelationthroughthereliablewirelessnetwork
communicationsystem,eliminatingthegroundadministrativepersonneltothemineshaft
operatingpersonnelfieldofvisionblindspot,enhancingtothemineshaftoperatingpersonnel''s
effectivemonitoringandthedispatch,enhancingthemineshaftoperatingpersonnel''squick
reactioncapabilitywhentheminedisasteroccurs,havethevitalpracticalsignificancefor
improvingthecoalminethesafetyinproductionmanagement.
Keywords:wirelessnetwork;coal;localization;security
第29卷第9期
2010年9期
煤炭技术
CoalTechnology
Vol.29,No.09
Sep,2010
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