国产电力电容器及其成套装置今后的发展趋势

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1、2 以 刃 年国产 电力电容 器及其成 容装t今 后的发 展趋势 圃 p 也 勿 也 赛 珊 1 4 1 1 0 2 + * M l 嫂 1 0 西安电力电容.研究所沈文琪 前官 随 若我国经济的发展， 国 产电力电容 器 及其 成套装里， 在过去的 几十年中， 从无 到 有， 从仿制到自 行设计， 自 行开发， 为我 国的电力、 冶金、 纺线、 化工、 电气化铁道， 国 防等各部门 提供了 一批又 一批优质的 各 种类型的电力电容器及其成套装里。在过 去的几十年中在国家和广大用户的支持 下， 在全体工程技术人员的努力下， 我国的 电力电容器制造技术和生产能力的发展和 进步是迅速的、 巨大的。

2、 但是， 我们也应看到， 我国的电 力电 容 器制造业， 同其它行业一样， 由 于受几十年 计划经济的 影响， 一下子还难于适应当今 的 市场经济。 在产品 质t、 产品结构、 用户 服务等方面还存在不少问题， 还有许多不 如人惫的地方。为此， 想就国产电 力电容 器及其成套装置今后的发展趋势谈一点粗 浅的粉法， 不妥之处， 请各位专家批评、 指 正。 2 成绩和问题 在过去四十多年中， 电力电容器的单 台容纽从 5 -1 0千乏/ 台增大到 1 0 0 - - 3 3 4 千乏/ 台， 电容器每千乏的重A从 2 -5公 斤沪仟乏， 下降到0 . 2 - - 0 . 5 公斤2 千乏。 每 千

3、乏电容器的有功损耗从3瓦/ 千 乏降低 到0 . 3 -0 . 8 瓦r 干 乏。各种原材料及劳 动 力的价格上涨了1 0 - 2 0 倍， 而每千乏电 容 器的价 格不但没有上升， 还比四十几年前 每千 乏2 0 元的价格略有下降。电容器的 内部介质从油浸纸介质发展到膜洲 纸 复合 介质和全膜介质。电容器的年损坏率从3 - 5 %下降到 0 . 3 -0 . 5 %。在四十几年 中， 国内的主要电力电容器生产企业都逐 步建立起了较为完善、 较为严格的工艺制 度和质f保证体系， 通过了I S 0 9 0 0 1 国际 质t体系认证。在 电容器心子制造车间 ( 卷制车间) 都实现了空气净化和严格

4、的清 洁制度; 在电容器箱壳制造中引进了国际 先进的 箱壳整形， 红弧焊和二权化破气体 保护焊， 大大提高了箱壳的焊接质f， 降低 了箱 壳的渗漏率。 为了 改善电容 器的局部 放电 性能， 采用了 具有良 好吸气性能的二 芳基乙 烷( P X E ) 和节荃甲苯( M/ D B T ) 作 为电容器的浸演剂， 在元件结构上采用铝 箱折边， 突出结构。应该讲国产电容器的 质t除了外观较差和场强较低外， 其它主 要电气物理性能已接近或达到了国际先进 水平。 再来 看 一 下 电容 式 电 压 互感 器 泌 事 点 二 ; ; k l , ha 竺 矗涵 电力电容翻学会论文集 2 以 犯 年 (

5、C V T ) ， 在四十多年中， 从无到有， 从带有 要不断消耗大t能盆的电阻型阻尼器的 C V T , 发展到基本上不消耗能f的带谐振 阻 尼器的C V T和带速饱和电抗器纽阻尼 器的C V T, C V T的侧f精度从过去的 0 . 5一1级发展到今天的 0 . 2 -0 . 5级口 C V T的输出容it从 7 5 -1 0 0 VA增大到 1 0 0 - - 4 0 0 V A , C V I ， 的电压等级也从 1 1 0 k V, 2 2 0 k V发展到3 5 -7 5 0 k V, 在过去的几十年中， 根据国外的先进 经验， 先进技术和我国的实际情况开发了 具 有中国 特色的

6、高压大容t集合式并联电 容 器、 申联电容器和滤波电容器。开发和 大批t生产了具有 自愈性的千式、 半干式 低 压金属化电容器， 并逐步取代了老式的 油 浸纸低压并联电容器。自 愈式高压并联 电容器也已研制成功并投人了电网运行。 在这四十多年中， 还研翻出了 1 1 0 0 k v充 气式标准电容器， 1 2 0 0 k V , 2 4 0 p k V , 5 4 0 0 k V冲击电压发生器及各种规格的脉 冲电容器、 串联电容器、 滤波电容器、 电热 电容器及其成套设备， 满足了国内用户的 器要。 在过去的四十多年中， 各电 容器厂、 所 的 洲试手段和科研、 新产品开发能力都有 了 很大提

7、高， 取得了 不少科研成果。 应该 讲， 在过去的四十多年中， 我国的电力电容 器侧造业， 在国家、 电力、 冶金、 化工、 电气 化铁道及其它 广大用户的大力支持下取得 了 一定成绩， 但是， 我们也应清醒地看到， 我国电力电容器行业在四十多年的发展道 路上也确实还存在若许多问题和不足， 播 耍我们在今后的工作中去努力加以解决。 其中包括: ( 1 ) 产品渗 汤油问 题 这是电 力电容器的一个老大难间趁， 几 十 年 来曾 组织 过 多 次 攻关， 投 人了 大 f 人力物力， 采用了箱壳整形， 敛弧焊、 二氧 化碳气体保护焊， 水中试诵、 热烘试汤等一 系列措施， 还从国外引进了自 动电

8、焊机。 在很大程度上降低了电容器的渗诵率， 但 是， 由 于国 产电 容器箱壳的标准化工作没 有跟上， 使先进的防渗漏措施难以充分发 挥作用。电容器诊诵油问题仍未彻底解 决， 在今后对电容器的渗诵油问题应进一 步攻关， 从解决箱壳标准化人手， 严格工艺 制度， 进一步提高焊接质t和检汤手段， 在 5 - - 1 0 年内 将国产电容器的渗汤率降到国 际先进水平以下。 ( 2 )产品的成套率低 与变压器、 开关、 电动机之类电器相 比， 除专门从事无功补偿的专家和专业人 员之外， 对电力电容器的作用、 性能特点、 使用方法等， 许多用户往往是不太熟悉， 不 太了解的。由于电容器的特殊性住住会给

9、用户带来一些不便和意 想不到的麻烦。例 如: 谐波 放大、 电机自 激磁、 开关跳闸、 电容 器早其损坏等。 解决上述问 题的最佳 方 法， 是电 容器厂向用户提供电容器成套设 备， 并负责安装询试。而我国电力电容器 厂家出 厂的产品仍停留在单台电 容器上， 电容器成套产品在总产t中所占的比重很 低。 ( 3 ) 产品的标准 化、 系列化程度低 目 前， 我国 生产的电力电 容器， 其箱亮 尺寸不下数百种， 其元件和心子尺寸也大 2 成 扣年 国产电力电 容器及其成套装t今后的发展趁势 ) 小 不一。电 力电容器产品的 标准化， 系列 化程度极低， 这就使产品的互换性极差， 不 利于 用户使用

10、， 也在很大程度上制约了电 容 器产品的 标准 化、 规范化生产， 和电 力电 容器产品质t的进一步提高。例如: 由于 箱 壳尺寸大 小不 一， 使电容器的箱亮质量、 焊接质t难于进一步提商， 也难于实现高 质t的箱壳自 动焊。由于元件大小不一， 心子大小不一， 在生产过程中难于实现标 准化大批t生产。由于产品中有许多非标 零部件， 有的还要准备非标工艺装备从而 往往使整个生产周期拖长。这样既延误了 交货期， 也形响了产品质t。因为， 生产周 期的延长往往惫味着心子基游于大气中的 时 间延长， 这显然对产品质 f是不利的。 ( 4 ) 产品的科技含f低 国内电 容器企业的主导产品目 前仍停 留

11、在单台电容器加组架的原材料、 劳动力 密集型产品的水平上。产品的科技含t较 低。而许多国内 外市场豁要的科技含盘较 高的产品， 例如: 动态静止无功补偿装置 ( S V C ) ， 有摊滤波器， 低电 感、 高储能密度 的 脉冲电容器及其成套装t， 全封闭组合 式高压无功补偿装里等， 则又 生产不了， 大都佑要由国外进口。随着经济的发展， 这类高科技产品的市场需求it将越来越 大， 如不及时生产和设计出高质盆的 适合 我国国情的高科技含f的电容器产品， 我 国的电容器生产企业的前途是是很令人担 扰的. 3 今后的发展趋势 ( 1 ) 标准化、 系列化 为了说明问皿， 我们还是先来粉一下 几个工

12、业发达国家的主 要电 容器生产厂家 在 标准化、 系列化方面的情况吧。为了便 于 用户安 装使用， 美国和欧洲各国电 容器 厂生产的电容器箱壳的长度均为 1 3 . 5 英 寸( 3 4 3 m m) ， 产品的安装孔的中心距为 1 5 . 6 英寸( 3 9 6 m m ) 。至于电容器箱壳的 宽度的C O O P E R公司 原M C G 一 E d i- 二公司) 生产的 5 0 -5 0 0千乏的高压并联 电 容器的箱壳厚度只有 4英寸( 1 0 1 . 6 n m m ) , 4 . 2 5 英寸( 1 0 8 m m) , 4 . 5 英寸 ( 1 1 4 r r m m) , 4

13、 . 7 5英寸( 1 2 0 . 7 r x m m ) 和 5 . 7 5 英寸( 1 4 6 m m ) 5 种。至于箱壳的高度， 该 公司生产的上述电容器产品也仅有 6英 寸、 8 . 5 英寸 1 1 . 5 英寸、 1 5 英寸、 1 9 . 5 英 寸和 2 3 . 5英寸 6 种( 1英寸=2 5 - 4 . ) . 再如， 瑞典的A B B 公司生产的2 5 - - 5 5 0 千 乏的高压并联电 容器， 其箱壳的长x 宽只 有3 4 3 x 1 3 8 m m和 3 4 3 x 1 7 8 m m两种， 对 箱壳的自动焊十分有利， 可变化的是其箱 壳的高度， 可从2 0 3

14、 -7 8 3 m m间分成多个 规格。由此可见， 电 容器产品的标准化是 既利于用户， 又利于提高产品 质f， 在国 外 早已采用和实施。我国的电力电容器生产 厂和广大用户应紧密团结起来， 在今后尽 可能短的时间内( 例如: 3 -5年) ， 实现国 产电容器标准化、 系 列化， 为进一步提高国 产电容器的质t， 为国产电容器与国际市 场接轨， 为 增强产品间的互换性创造良 好 的条件。 ( 2 ) 电 容器产品 成套化 电容器生产企业直接向用户提供已在 企业内部进行了组装、 调试的成套电容器 刃JIJ耀俏渭 电力电容 器学会论文纽 2 0 0 0 年 搜耀健 袭t， 可 大大编短电容器在现

15、场安装调试 时间， 有利于电容器装里的标准化、 系 列 化、 积木化。例如 美国C O O P E R 公司生 产 的电容器 大部分都安装在漂亮的铝合金 组 架单元上， 运到现场后. 只 要把这些组架单 元相互连接起来就可以组成不同容t和不 同电压 等级的电容器组和成套装I。 十分 方便。 其组架内部的配It、 母线排列都是 标准化的， 其中有卧式配里的， 也有立式配 t的。 目 前， 我国的电容器企业虽然也生产 部分成套装t , 但仍孺在现场进行组架和 电容器的组装、 调试等， 所需时间较长。而 且这些成套装f大都是特殊设计的， 标准 化程度很低， 费工费时， 而且质t难于保 证 。 我 们

16、再来奢一下日 本日 新公司， 他们 生产的 各种编小型电容器， 其单台容t已 傲到3 0 0 0 0 千乏， 电压已 做到T I k V , 但他 们也是以: 电容器、 放电线圈、 申联电抗器、 断 路器 及用作相互连接的封闭导线等 组成 的成套装t的形式出厂的。成套装里的设 备 容A有 1 0 MV A , 2 0 MV A , 4 0 MV A , 6 0 MV A , S O M V A和 1 2 0 MV A几种( 三 相) 。外观漂亮、 紧凑、 整齐。产品科技水 平要比国产的成套电容器商得多。 因 此， 从整体上说， 国 产电容器 产品 成 套化的水平与国外先进工业国家相比差距 较大。今后， 我们必须在电容器产品成套 化上下功夫， 努力提高国产电容器成套产 品的水平。 ( 3 ) 大力发展S V C 随着经济发展， 许多大功率的变动负 荷， 例如: 大型电 弧炉、 电气化铁道、 大型轧 钢机等大 t进人电网， 导致电网 电压不趁， 闪变、 三相电 压不平衡, 3 次谐波含f增大 等一系 列问题。为此， 对于这些大功率的 变动负荷必 须进行快速反应的 动态无