我國電力電容器技術的發展

孫曉鳳 李倫 肖果 郭艷利

摘要：電力電容是構成電力產品主要組成部分之一，在電力行業應用十分廣泛。對當前我國電容器技術的發展現狀進行了闡述包括殼式高壓并聯及濾波電容器、集合式及箱式電容器、高壓自愈式變壓器、低壓自愈式變壓器以及電容式電壓互感器的技術指標與生產工藝，對于了解我國當前電力電容的發展現狀以及與國外在比特性存在的不足，積極的推進我國電力電容的設計與制造工藝具有十分積極的作用。

關鍵詞：電力電容 現狀 比特性 發展

1、引言

電力電容是電力產品中不可或缺的一種元器件，是并聯無功補償、串聯補償、諧波濾波等部件的核心元器件，主要由電力電容構成的電容式互感器在電能的計量、測量、控制等方面發揮著及其重要的作用，儲能和脈沖電容還在國防裝備的研制以及科研活動中發揮著重要的作用。改革開放以來我國電力電容制造業從無到有，從小到大，通過科學研究與借鑒國外電容的制造工藝目前技術已經取得了長足的進步，在很大程度上已經不需要依賴于國外的進口，并且逐步成為電容制造業大國。當前我國電容器的技術指標已經達到國際先進水平，且具有先進的自動化生產線，電容生產的設備和技術已經處于國際先進水平。當前我國電力電容的技術指標性能與國外大致類似，但是也有相當一部分電力電容的經濟指標與國外同類型產品存在著較大的性能差異。本文對于電力電容技術發展的過程以及當前的技術指標等進行了闡述。

2、電容器技術的發展現狀

2. 1 殼式高壓并聯及濾波電容器

當前我國電力電容和國外電力電容的主要差距在經濟指標方面而不是技術指標，技術指標上與其他國家差別較小主要差別表現在比特性。目前只有少數的企業所生產的電力電容的比特性與國外所生產的電容差異較小或者說較為接近，而絕大多數國內生產的電力電容的比特性都與國外有著大約30%的差距，也就是國內電力電容的生產成本要普遍比國外高出30%。提高介質工作場強是有效提升電力電容比特性的方式之一，然而這種方式受到產品運行故障率的制約，這需要電力電容在制造的過程中各個環節的嚴格把關，通常故障率的容忍極限是0.2%。利用千分尺來對薄膜厚度進行測量，得到國產電容的場強約為 （ 55 ～ 57） M V/ m ， 通過計算大約與國外電容產品的比特性差距在20%。其余的20%的差距很可能是電力電容在設計上的細微差別造成的。

電力電容的制造工藝雖然不會對比特性產生影響，但是會對其質量產生影響，會影響電容器場強的選擇以及產品的小型化設計。因而需要仔細查找電力電容在制造工藝方面與國外存在的差距。在店里電容生產以及出廠測試的各個環節都要對產品的各項質量指標進行測試。尤其是薄膜如果條件允許可以從國外進口一定數量的優質薄膜，通過對比研究來提升我國薄膜制造的工藝和水平從而提高產品的質量。電力電容生產企業要對生產過程中涉及到產品質量的環節多加注意。選擇經驗較多的員工擔任產品生產的技術監督人員來對產品生產過程中涉及到產品質量的環節進行監督。可以將直流輸電、變電站以及新產品項目作為考核的重點，一般情況下可以采用抽樣統計的措施重點情況下可以進行全面的清查。要組織企業的相關技術人員對產品質量數據進行統計分析，在排除外部故障的基礎上得到恰到好處的介質擊穿故障比。只有當該故障率降到一定水平一般為0.2%以下才會考慮提高場強。

2. 2 集合式及箱式電容器

集合式電容器的電壓一般在6 到66 k V 之間， 電容器的容量一般為1 000 到10 000 k v a r之間，箱式電容器的電壓一般為6 到35 k V 之間， 單臺的箱式電容器容量可達26 000 k v a r。具有占地空間小便于維護等一系列的優點。能適應較為惡劣的環境，以及較惡劣的自然環境下工作包括極端的氣溫以及暴風雨等天氣。相對于其他電容器近年來已經取得了長足的技術進步，產品質量相對于之前明顯的提高了。

2. 3 高壓自愈式電容器

早在上個世紀90年代末我國就開始自主研發干式高壓自愈式電容器，但是在進入市場實際應用的過程中故障頻發，隨后對其進行了各個方面的優化以及改進工作，顯著的抑制了故障發生率，但是在使用的過程中還是比較容易發生故障。當前已經由企業開始研發新的高壓自愈式變壓器。

2. 4 低壓自愈式電容器

低壓自愈式變壓器的介質材料一般選擇金屬化聚丙烯薄膜，一般采用自動卷制機進行生產。對其進行浸油或者是浸蠟處理，還有的對其進行浸泡硅油然后進行環氧處理。在制作工藝上還和世界上先進的電力電容制作企業存在較大的差距，制造企業也在努力改進電容的生產工藝，也在補償裝置以及配件制作方面進行研究，積極的對產品進行改進，以便于電容能夠在更加頻繁切換以及惡劣的環境下工作。

2. 5 電容式電壓互感器

當前我國已經開發出1000伏左右的電容式電壓互感器且在實踐中得到了應用。為了有效地適應市場對對電量計量高精度的要求，開發出了較高精度的產品已經投入市場。新產品還有氣體絕緣CVT，具備較大的電壓覆蓋范圍，已經投入使用多年。且由于在電力系統中目前有大量的數字設備的應用其較低的功耗使得，氣體絕緣CVT的二次負荷有效的降低了。當前電力電容的設計與制造工藝正在不斷的改進，有效的提高了產品的絕緣裕度和產品的精

度。

結語

當前我國電力電容正在瞄準國際水準不斷改進設計和制造工藝，在保障產品的質量基礎上提高產品的比特性。結合國內電力電容的制造現狀，電力電容的比特性有望在近幾年內實現突破。在各種場合所適用的電力電容元器件將逐步實現國產化，無熔絲電容器、串聯電容器、風電和電氣化鐵道用補償和濾波裝置將會作為未來電力電容發展的主要方向。要在廣泛接納和吸收國外電容設計和制造工藝的基礎上，結合我國電力電容的應用實際需求研發高壓干式自愈式電容器。我國智能電網建設的不斷推進，需要發展各種各樣的自動補償裝置，常用到的如晶閘管控制電抗器、磁控電抗器、TSC型靜止無功補償器、靜止同步補償器，可控串聯電容補償裝置，電容分壓型電子式電壓互感器等，這些元器件在未來智能電網的建設當中都有一定的用途。高能量密度的脈沖和儲能電容器是我國國防技術中較為緊缺的要予以大力發展，以滿足我國在國防領域中以及其他民用行業中的需求。

參考文獻

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