集合式并联电容器的研制 电容器如何操作

摘要：对研制的10000kvar集合式并联电容器技术特点进行了阐述，说明该产品的开发是成功的，具有优良的技术性能，可推广使用。
关键词：集合式并联电容器 大容量 技术特点 Assembling ShuntCapacitor

前言

　　集合式电容器以其容量大、体积小、占地面积小、安装维护方便等优势，越来越受到用户的欢迎，所占市场的份额逐年增加。根据用户的要求及电力电容器生产厂家制造技术的进步，其容量也越来越大，产品的技术性能指标越来越好。西安西电电力电容器有限责任公司（以下简称西容公司）为贵州省电力公司供货的4台10Mvar集合式电容器是国内大容量的全膜集合式电容器，用于贵州省黎平220kV变电站。西容公司积16年生产集合式电容器的经验，采用了先进的设计、工艺技术和独特的内熔丝保护技术，使产品的技术性能指标达到国内比较好水平。

2　产品技术特点

2．1　电容器单元
　 　考虑到产品容量较大，电容器单元选取低于常规产品的工作场强。电容器单元内元件全部并联，固体介质为全膜介质，液体介质为低温性能良好的苄基甲苯，极板采用一边突出焊接另一边折边结构，既避免了传统引线片结构存在接触电阻较大的问题，也改善了极板边缘电场的分布。电容器单元采用了新式内熔丝结构，元件的熔丝熔断后，对周围熔丝没有影响，避免了传统内熔丝结构熔丝熔断时易产生群爆的现象。
2．2　整台集合式电容器

　　产品为三相共体结构，由若干台电容器单元进行并、串联连接，器身和箱盖为一体结构，电容器的相间设置了绝缘屏障，加强了相间绝缘，避免相间击穿情况的发生。油箱外壳采用了平板焊加强筋、散热筋结构，尽管产品容量很大，但由于产品损耗很小，所以产品在未加外购的散热器、折板等情况下，产品热点的温升仍然满足要求。产品采用了大油枕结构，因此避免了油枕调节量不够导致夏天溢油，冬天油面下降较大的问题。产品装有压力式温控器，以指示油箱内部热点油温并装有压力释放阀。产品按2000m海拔进行外绝缘试验，温升试验按1．35Qn不少于48h进行，电容器电容值偏差控制在0～5％，这些要求都高于标准，另外在标准之外增加了每台产品按1．1倍额定电压48h进行负载试验。集合式油箱采用了整体喷丸、清洗和油漆的新工艺，表面涂装质量较以前有较大提高，涂装后产品附着力由3～4级提高到0～1级。产品的紧固件表面处理采用了达克罗新技术。产品的外形见图1，主要技术性能见表1。

3 成套装置

　　 产品为成套供货，含隔离开关、接地刀闸、氧化锌避雷器、放电线圈、干式空心串联电抗器等，按Ⅲ级污秽地区进行设计。其外形及电气连接见图2。
　　 成套装置开关为三刀隔离四刀接地（中性点有接地刀），电抗器为空心串联电抗器，在电源侧，装置对电容器的保护为开口三角电压保护，对于电抗率为6％的装置，保护整定值为2．91V，对于电抗率为12％的装置，保护整定值为3．1V。

４　结束语

　　通过本次对全膜10Mvar集合式电容器的研制，说明西容公司开发大容量集合式电容器的经验是成熟的，其技术性能指标优于常规产品，为产品向更大容量发展奠定了坚实的基础。目前日本的大容量产品其单台容量已发展到40Mvar，笔者认为现阶段国内开发单台容量20Mvar的集合式电容器是可行的，可分成双星形，采用中性点不平衡电流保护。当然希望市场能给制造厂提供这样的机会，这样可逐步缩小与国外厂家的差距。

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摘要：BAMHL11-7200-1×3W是在总结以往充气集合式高电压并联电容器产品优点的基础上，为优化大容量产品结构，提高绝缘可靠性和设备技术经济性能而开发的项目。本文着重介绍该产品的内部结构、外壳筋板结构和混合气体绝缘等几点改进。
关键词：混合气体绝缘 结构 集合式高电压并联电容器 　　随着目前电力需要量的不断增长和环境保护问题的日趋严重，迫切需要难燃、不易污染的输电设备。充气集合式高电压并联电容器便应运而生。目前在电力电容器市场份额中，充气集合式高电压并联电容器所占比例越来越大，单台容量也越来越大，这就迫切需要我们研究、开发出性能更好，更能适应市场需求的新产品。西安西电电力电容器有限责任公司于2001年成功地研制了BAMHL11／-7200-1×3W产品，并通过了所有的型式试验，即将在南宁七一变电站挂网运行。
　 -7200-1×3W是在以往产品的设计和制造技术基础上，总结经验，扬长避短，主要在以下几个方面进行了改进。

1　内部结构

　　*台充气集合式高电压并联电容器产品-2000-1×3W内部结构为：电容器单元立放布置，由于其整台容量较小，在设计时选用较大容量的电容器单元，使电容器单元数量少，且接线方便，出线简单。其外形长宽高比为：长∶宽∶高＝1．7∶1∶2．1。由此可见该产品外形协调、美观。且已于1999年在呼和浩特顺利运行。
　　 但通过这几年的充气集合式高电压并联电容器的研究表明：电容器单元立放布置这种结构在容量较大时，由于电容器单元数量多，致使其接线复杂、出线不方便，且其高度低，占地面积大，故不再适合采用这种结构。
　　新研制的BAMHL11／-7200-1×3W较产品BFMHL11-2000-1×3W容量增大了2倍多，故不宜采用电容器单元立放结构，本产品把电容器单元分3层卧放布置，电容器单元采用新式内熔丝结构，并合理改进其接线方式和选用可靠的绝缘材料，经过以上改进后，其外形尺寸的长宽高比为长∶宽∶高＝1．4∶1∶1．5，该产品外形美观、结构协调、占地面积较小。其各项性能指标经国家电力电容器质量监督检验中心的测试，均符合要求，其主要试验结果如下表：

2　筋板

　　产品BFMHL11-2000-1×3W的外形见图1.
　 　产品外壳上的筋板是用钢板弯成，单面焊接在箱壁上，在电容器容量较小时，电容器外形尺寸较小，故在额定表压下外壳变形量也较小，该筋板还兼有散热作用。因筋内侧无法表面处理，在户外长时间运行以后，容易在筋板的下端生成锈迹、影响其外观。电容器容量较大时，其外壳表面积较大，这种筋板结构的缺点便更明显。故经过比较后BAMHL11／-7200-1×3W产品选用10mm×60mm板条为加强筋，兼有散热功能，板条双面焊接在箱壁上，所有焊缝均经过打磨和表面处理，这种结构不易生锈，其外形见图2。经试验大变形量为5mm（0．065MPa时），满足设计要求。

3　绝缘气体的确定

　 　SF₆气体具有良好的电气特性和化学稳定性，但其价格较贵，且对电场不均匀度较敏感，所以，目前国内外都在研究用SF₆的混合气体来替代纯SF₆气体。
　 　研究表明用廉价的N₂加入适量的SF₆气体就能使这些常见气体的电气强度有很大的提高。我们合理改进绝缘结构设计，便能满足其电气性能的要求。
　 　目前已获工业用N₂＋SF₆混合气体采用50％∶50％或60％∶40％，其主要用于高寒地区断路器的绝缘媒质和灭弧媒质。在BAMHL11／-7200-1×3W产品中我们选用适当比例的体积比，提高了设备的绝缘性能。

4　小结

　　通过以上几点改进，使大容量充气集合式并联电容器产品的结构更加合理，产品的技术经济性能得到改善，且外形简捷美观。
　　到目前为止，西安西电电力电容器有限责任公司生产的多种型号的充气集合式并联电容器已在全国各地挂网运行多年，运行情况良好。充气集合式并联电容器已逐步被用户所接受。我们将不断总结制造和运行经验，使之能更好的满足用户的需求。

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