并联电容器放电能量和放电电阻的估算

姨 2 UC； 取 QC=1 kvar，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 10 kV 的 1 μF 的电容器， 放电时释放 的 能 量
为 100 J。 额 定 电 压 0.38 kV 的 1 μF 的 电 容 器[2]，放 电 时 释
第 29 卷第 9 期 2010 年9 期
煤炭技术 Coal Technology
Vol.29,No.09 Sep,2010
并联电容器放电能量和放电电阻的估算
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）
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。
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）
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。
中 图 分 类 号 :TM11
文 献 标 识 码 :A
文章编号:1008-8725（ 2010） 09-0037-02
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Estimation on Discharge Energy and Discharge Resistance of Shunt Capacitor
ZHANG Feng-rui1, GU Jun-ting2
2
UC 时，它发出的无功功率（ 容量） 为 QC=UC/XC=2πfCUC ，有
2
C=QC/2πfUC
（ 2）
电 容 器 放 电 时 释 放 的 能 量 [1]
2
W=CU0 /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 ；
U0 — ——电容器上的残留电压，V。 电 容 器 停 电 瞬 间 的 残 余 电 压 U0 为 UC 的 峰 值 ， 即 U0=
1 kV 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 5 s） ， 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
（ Qinhuangdao Professional Technology Institute, Qinhuangdao 066100, China）
Abstract:Because the mining scope expands, the mining work well lane unceasingly deepens, the ground administrative personnel is more and more difficult to the mine shaft operating personnel's monitoring and the management, and coordinates for the mine pit normal production control, as well as the mine pit disaster occurs the time to rescue all brings the enormous influence, realizing the coal mine shaft personnel's relation through the reliable wireless network communication system, eliminating the ground administrative personnel to the mine shaft operating personnel field of vision blind spot, enhancing to the mine shaft operating personnel's effective monitoring and the dispatch, enhancing the mine shaft operating personnel's quick reaction capability when the mine disaster occurs, have the vital practical significance for improving the coal mine the safety in production management. Key words:wireless network; coal; localization; security
第 29 卷第 9 期 2010 年9 期
煤炭技术 Coal Technology
Vol.29,No.09 Sep,2010
无线网络通信技术在煤炭行业中的应用
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
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（ 上接第 37 页）
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
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 15 W～40 W 灯 泡 ，三 相 串
放的能量为 0.16 J。
口诀 2 表示为公式（ 4） 和公式（ 5） ，
W=100C（ J） ，UC=10 kV 时
（ 4）
W=0.16C（ J） ，UC=10 kV 时
（ 5）
式中 C— ——电容器电容值，μF；
UC— — — 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 。
（ 1. Department of Electronics and Electrical Engineering, Nanyang Institute of Technology, Nanyang 473004, China; 2. Langfang Polytechnic Institute, Langfang 065000, China）
接。 3.2 口诀 3 含义
1 kV 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，380 V 低压电容器组， 采用 6 只 15 W～40 W 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。
RD
点，20 世纪 80 年代末，出 现 了 改 进 功 能 的 电 压 互 感 器 ，用 于
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
W— ——电容器放电时释放的能量（ 放电至 65 V） 。
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
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 10 kV 容量为 1 kvar 的电容器 ，放 电 时 释 放 的
能量为 3.2 J。
口诀 1 可表示为公式 1，
W=3.2Q*，UC=10 kV
（ 1）
式中 Q*— ——以千乏为单位的电容器容量；
Abstract:This thesis gives a detailed introduction of a pithy formula, which applied to estimate discharge energy and discharge resistance of shunt capacitor, with the help of experience coeffi－ cient. It also analyses the origin of the pithy formula and experience coefficient, and presents the physical prospect accordingly. Moreover, it sums the pithy formula up by putting the electric theory into practical operation，which would useful in design,installation, circulation and mainte－ nance of shunt capacitor rapidly and accurately. Key words:mnemonics; estimate; shunt capacitor; discharge energy; discharge resistance
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
200 kvar 的 ，这 是 隐 含 条 件 ，也 是 工 厂 实 际 低 压 系 统 常 见 的
容量范畴。
L C
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
图 1 低压电容器组放电电阻的接线 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 30 s 内残余电压降至 65 V（ 文献[2]列 出 的 技 术数据为 5 s 内使剩余电 压达到 50 V 以 下） ；每 千 乏 电 容 器 的 放 电 电 阻 损 耗 不 应 超 过 1 W。
中 图 分 类 号 :TN92
文 献 标 识 码 :A
文章编号:1008-8725（ 2010） 09-0046-03
Application of Wireless Network Communication
in Coal Profession
ZHANG Chuan-bo, JIAO Jian, HOU Li
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
2
R≤15×106 U准
（ 6）
QC
式中 R— ——放电电阻，Ω；
U准— — — 电 网 的 相 电 压 ，kV； QC— — — 电 容 器 组 的 总 容 量 ，kvar。 以 QC=200kvar 代入，可以算出灯泡的功率为 40 W 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