國外電力電容器技術(shù)發(fā)展綜述、

1、前言前言從二十世紀(jì)末至今的10多年期間，國外高壓電力電容器技術(shù)總體上處于平穩(wěn)的發(fā)展階段，大量提供市場(chǎng)的還是油浸全膜電容器，并沒有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。但技術(shù)進(jìn)步的步伐在悄悄地進(jìn)行著，有些方面已顯現(xiàn)出新一代產(chǎn)品的端倪，也許預(yù)示著一個(gè)電力電容器發(fā)展的新時(shí)代即將到來。這里將得到的一些國外電容器信息與同業(yè)者交流，主要介紹ABB、COOPER和GE三大電容器生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品發(fā)展信息，同時(shí)也涉及到日本、印度和韓國的電容器發(fā)展信息。相比之下，近10年來我國電

2、力電容器制造業(yè)不論在技術(shù)上還是在生產(chǎn)規(guī)模上都呈現(xiàn)出飛躍式的發(fā)展，這是世人所公認(rèn)的。我們的高壓電容器實(shí)現(xiàn)了全膜化，產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和外觀都有了今非昔比的變化，尤其在實(shí)現(xiàn)直流輸電用電容器國產(chǎn)化方面做出了突出的業(yè)績(jī)。但是在一定程度上，這些技術(shù)的進(jìn)步是靠國外技術(shù)進(jìn)步尤其是中外合資企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)所帶動(dòng)的，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)并不多這些進(jìn)步是追趕性的，而且我國電力電容器現(xiàn)在的技術(shù)水平總體上與國外先進(jìn)水平還有相當(dāng)大的差距。所以，今天放眼看一看國外技

3、術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，探索國外技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向，也許對(duì)我國電力電容器今后的發(fā)展能起到某種啟迪作用。1電容器的主要材料電容器的主要材料1.11.1固體介質(zhì)固體介質(zhì)材質(zhì)上現(xiàn)在都用雙軸定向拉伸聚丙烯薄膜，它在電力電容器上的應(yīng)用已有40年的歷史了，目前還沒有新的、更好的材料可以替代。從薄膜加工的方法來分，有管膜法和平膜法兩種。普遍認(rèn)為管膜密度較高、機(jī)械性能好、耐電強(qiáng)度高、厚度均勻性稍差平膜生產(chǎn)效率高、厚度均勻性好、耐電強(qiáng)度高。在應(yīng)用效果上兩者并無明顯差別

4、，只是各電容器制造企業(yè)習(xí)慣上的選擇，ABB用過管膜也用過平膜，COOPER和GE一直用管膜。生產(chǎn)管膜的都是老設(shè)備，新設(shè)備都是生產(chǎn)平膜的，看來平膜可能是今后的發(fā)展趨勢(shì)。值得注意的是，國外通常采用質(zhì)量密度法測(cè)量薄膜的厚度，國內(nèi)則用千分尺法厚度。薄膜的質(zhì)量是至關(guān)重要的，包括聚丙烯樹脂粒子來源、生產(chǎn)環(huán)境條件和整個(gè)生產(chǎn)過程管理等方面都要嚴(yán)格加以控制。據(jù)說控制薄膜中氯離子含量(不大于5106)十分重要，在電容器心子材料中也要避免采用含氯化合物(如聚

5、氯乙烯等)，氯離子含量過高就會(huì)使電容器在運(yùn)行中的耐電強(qiáng)度降低。1.21.2液體介質(zhì)液體介質(zhì)近10年來，國外電容器浸漬用液體介質(zhì)基本上統(tǒng)一到C101和SAS兩種。兩者都是混合物，C101由單雙芐基甲苯組成，SAS系列浸漬劑由二苯基乙烷和單芐基甲苯組成，在性能上沒有很大差異，以至于更換浸漬劑后電容器的設(shè)計(jì)都不需改動(dòng)。從價(jià)格因素考慮，國外三大電容器生產(chǎn)企業(yè)目前均采用了日本石油公司在美國生產(chǎn)的SAS油。這兩種浸漬劑的分子結(jié)構(gòu)圖見圖1，主要性能參

6、數(shù)見表1。電容器外殼大都采用有磁不銹鋼材料，通常為含鉻的鐵素體不銹鋼，美國牌號(hào)AISI409比無磁的不銹鋼AISI304價(jià)格低得多。電容器的出線套管各家有所不同，ABB用機(jī)械滾壓法蘭套管氬弧焊接到箱蓋上，而美國的COOPER公司和GE公司仍采用傳統(tǒng)的燒結(jié)金屬后再進(jìn)行錫焊的套管。據(jù)說歐盟從環(huán)?？紤]，要求電容器套管不得含有重金屬鉛，看來無鉛錫焊料的套管是今后的使用方向。2油浸式電容器單元的設(shè)計(jì)和工藝特點(diǎn)油浸式電容器單元的設(shè)計(jì)和工藝特點(diǎn)2.1

7、2.1ABBABB電容器電容器國內(nèi)對(duì)ABB公司的電容器產(chǎn)品了解較多。其電容器設(shè)計(jì)和工藝特點(diǎn)可概括如下：(1)元件設(shè)計(jì)采用質(zhì)量密度法厚度為9μm~18μm的3層雙面粗化聚丙烯薄膜，額定場(chǎng)強(qiáng)最高達(dá)78MVm。鋁箔折邊凸出，釬焊連接。薄膜寬度322mm、鋁箔寬度320mm，與外殼的配合比較緊湊。(2)外殼尺寸寬度343mm、厚度178mm為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，高度也規(guī)定了若干尺寸。形成了一張表，對(duì)每一個(gè)外殼給出一個(gè)代號(hào)，就作為電容器單元的型號(hào)。對(duì)

8、100kvar~1000kvar的電容器，都可以從這張表中選用合適的外殼同樣，一看到型號(hào)(例如CHDB202)，對(duì)照表格就知道外殼尺寸，外殼標(biāo)準(zhǔn)化程度很高。(3)熔絲設(shè)置內(nèi)熔絲是ABB公司的成熟技術(shù)，只要適用，都采用內(nèi)部熔絲。熔絲結(jié)構(gòu)為端部多股纏繞、放置于元件之間。同時(shí)也少量生產(chǎn)外熔絲電容器和無熔絲電容器，而且主張無熔絲電容器單元的內(nèi)部元件先串后并連接。對(duì)內(nèi)熔絲、外熔絲和無熔絲電容器的適用范圍分別在系統(tǒng)額定電壓和電容器組額定容量上進(jìn)行了