【正文】 然后開(kāi)始進(jìn)行真空干燥、真空浸漬和加壓浸漬，全過(guò)程約120～140h，由PLC自動(dòng)控制；產(chǎn)品出罐后，在工藝平車(chē)上用液壓鉗將每臺(tái)電容器的薄壁銅管封口并夾斷，最后再進(jìn)行產(chǎn)品老煉。但是，10－1 Pa，1016個(gè)／m3，10－4Pa，1013個(gè)／m3。 電容器外殼焊接技術(shù)全部采用自動(dòng)氬弧焊，氬弧焊廣泛適用于普通鋼板和不銹鋼板之焊接，其焊縫具有均勻、光滑，成形好以及密封性好等特點(diǎn)。放卷部分：放卷張力的大小取決于放卷執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制動(dòng)力矩，為了保持一定的張力，隨著卷徑的減小，必須減小制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。啟動(dòng)氣缸開(kāi)關(guān)，使器身在一預(yù)先設(shè)定的恒力下平穩(wěn)地推人外殼內(nèi)，遂翻轉(zhuǎn)90186。 芯子外包封自動(dòng)包繞裝置傳統(tǒng)的芯子打包系將裁切好的電纜紙按一定數(shù)量和技術(shù)要求折疊后，將芯子包封后在打包機(jī)上用聚丙烯帶打包。 用于芯子壓裝的臥式壓床用于芯子壓裝的臥式壓床，以替代傳統(tǒng)的立式壓床，它能完成水平面至豎直方向，即0186。在元件卷制工藝中，潔凈度是影響產(chǎn)品質(zhì)量的最主要因素，尤其對(duì)全膜電容器而言，由于薄膜具有靜電吸附的作用，很容易吸附環(huán)境中的塵埃。第5章 生產(chǎn)工藝方面的進(jìn)展 生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀電力電容器制造包括四個(gè)方面的工藝：機(jī)加工工藝，元件卷制工藝，真空浸漬工藝和油處理工藝，其中后三者為電力電容器的專(zhuān)業(yè)工藝，機(jī)加工工藝只影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量，油處理工藝影響液體介質(zhì)的性能和質(zhì)量。因此要權(quán)衡利弊。現(xiàn)在法國(guó)為解決人們厭惡的氣味問(wèn)題，研究了氣味掩蔽劑，但涉及專(zhuān)利，沒(méi)有公布。西容所從83年起就對(duì)芐基甲苯進(jìn)行了研究。從試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)得出，降低粗糙度可有效提高薄膜的電氣強(qiáng)度，減少電弱點(diǎn)。表：15μm國(guó)產(chǎn)膜與進(jìn)口膜性能比較性能?chē)?guó) 產(chǎn)進(jìn) 口（元件法，DC，ＭＶ/m）365342tanδ電弱點(diǎn)（個(gè)/㎡）≤≤ρ(??㎝)隨著全膜電容器技術(shù)水平的提高，厚度薄的聚丙烯薄膜的應(yīng)用越來(lái)越大，例如12μm及以下的薄膜將占主導(dǎo)地位。如果內(nèi)熔絲在一個(gè)封閉的結(jié)構(gòu)中就不會(huì)影響絕緣油了，所以內(nèi)熔絲結(jié)構(gòu)還有待進(jìn)一步研究。菜籽油取材方便，價(jià)格低廉，綠色環(huán)保，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。兩者取其一，與直邊分切的薄膜配套進(jìn)行卷繞。薄膜的一個(gè)局部范圍內(nèi)發(fā)生自愈擊穿，電容量的損失率一般不會(huì)超過(guò)50PPM。因此電容器的體積大大縮小，減輕了電容器的重量，／。新結(jié)構(gòu)介質(zhì)耐電強(qiáng)度高，損耗小，鋁箔折邊改善邊緣場(chǎng)強(qiáng)，改善局部放電性能。常規(guī)單臺(tái)容量為30kvar，最大到60kvar。 集合式及箱式電容器技術(shù)現(xiàn)狀～66kV，單臺(tái)容量1000—10000kvar；箱式電容器電壓為6～35kV，單臺(tái)容量已達(dá)26000kvar?！埽?。國(guó)內(nèi)企業(yè)的工藝裝備總體上說(shuō)已達(dá)到了國(guó)際一流水平，這一方面是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的促進(jìn)作用，同時(shí)也有中外合資企業(yè)的帶動(dòng)作用。為滿足我國(guó)電力建設(shè)對(duì)電力電容器需求量大、性能標(biāo)準(zhǔn)高的要求，近幾年各個(gè)主要生產(chǎn)企業(yè)普遍制訂了宏偉的發(fā)展規(guī)劃，花費(fèi)高額投資在采用世界先進(jìn)技術(shù)裝備的基礎(chǔ)上擴(kuò)建新廠或生產(chǎn)線，使我國(guó)電力電容器制造業(yè)躍居世界一流水平，為使我國(guó)從電力電容器的生產(chǎn)大國(guó)提升至世界生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。20世紀(jì)90年代末期，國(guó)際上的跨國(guó)公司看到了中國(guó)電力電容器市場(chǎng)的發(fā)展機(jī)遇，爭(zhēng)先在我國(guó)建立合資企業(yè)，至今已有ABB、日本日新、西門(mén)子等在中國(guó)建立了生產(chǎn)電力電容器和電容式電壓互感器的合資企業(yè)。其中高、低壓并聯(lián)電容器及成套裝置包括自愈式電容器、高壓并聯(lián)電容器、集合式電容器及成套裝置。第1階段，20世紀(jì)70年代以前，基本上以電容器紙為固體介質(zhì)，以礦物油或PCB為液體介質(zhì)。隨著改革開(kāi)放的深入發(fā)展，國(guó)際著名的電力電容器生產(chǎn)企業(yè)ABB公司、美國(guó)的庫(kù)柏公司和日本的日新電機(jī)公司紛紛來(lái)我國(guó)建立合資公司，這一方面增大了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力，同時(shí)也帶來(lái)了先進(jìn)的電力電容器制造技術(shù)，客觀上促進(jìn)了國(guó)產(chǎn)品牌電容器技術(shù)的發(fā)展。它們都可以改善電力系統(tǒng)的電壓質(zhì)量和提高輸電線路的輸電能力，是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備。本文介紹了我國(guó)電力電容器產(chǎn)品制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。電容器發(fā)展的核心是介質(zhì)材料的進(jìn)步，固體介質(zhì)經(jīng)歷了由電容器紙—聚丙烯薄膜和紙復(fù)合—全薄膜的發(fā)展過(guò)程，液體浸漬劑經(jīng)歷了礦物油—硅油／烷基苯—二芳基乙烷—卞基甲苯的發(fā)展過(guò)程，現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)品牌電容器所用介質(zhì)材料與國(guó)際先進(jìn)水平的電容器所用材料是同類(lèi)的。第2階段，20世紀(jì)7080年代初，聚丙烯膜與電容器紙復(fù)合介質(zhì)電容器取代了全紙電容器，它以十二烷基苯、硅油、二芳基乙烷、異丙基聯(lián)苯等為液體介質(zhì)。 電容器行業(yè)的發(fā)展和生產(chǎn)規(guī)模的增長(zhǎng)隨著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)尤其是電力工業(yè)的迅速發(fā)展，我國(guó)電力電容器制造業(yè)發(fā)生了巨大的變化。國(guó)外知名企業(yè)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，一方面加劇了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)也帶來(lái)了先進(jìn)的制造技術(shù)和管理理念，推動(dòng)了我國(guó)電力電容器產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步。 近30年來(lái)我國(guó)電力電容器制造行業(yè)的發(fā)展改革開(kāi)放初期，我國(guó)電容器行業(yè)生產(chǎn)廠僅有3O多家，所謂“定點(diǎn)企業(yè)”有18家，電力電容器綜合產(chǎn)量為771萬(wàn)kvar。電容器制造裝備的進(jìn)步也帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)相關(guān)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，我國(guó)電力電容器行業(yè)走過(guò)了大量從國(guó)外進(jìn)口設(shè)備到廣泛采用具有同樣技術(shù)水平的國(guó)產(chǎn)設(shè)備的路子。：≤20Pc。、占地省、安裝和運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)技術(shù)總體上與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平還有一定差距，各制造企業(yè)一方面正在努力提高電容器的產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也在與補(bǔ)償裝置和配套件制造單位合作，力求完善控制和保護(hù)功能，以適應(yīng)廣大用戶投切頻繁、電網(wǎng)諧波含量高等日益嚴(yán)酷的使用條件，確保產(chǎn)品運(yùn)行可靠。鋁箔突出焊接引出，不插引線片，排除了引線片對(duì)介質(zhì)造成的機(jī)械損傷。為了能夠更進(jìn)一步的減少體積，電容器芯子還采用扁平式卷繞設(shè)計(jì)，更大程度的減少了電容器芯子占據(jù)的空間。電容器完成自愈后，照常工作，提高了運(yùn)行可靠性，大大提高了電容器的壽命。適當(dāng)控制好錯(cuò)邊量，可以顯著減小由于卷繞錯(cuò)邊引起的金屬化膜的邊緣收縮效應(yīng)。 小單元設(shè)計(jì)制造技術(shù)的進(jìn)步小單元是集合式電容器的核心部分，小單元的質(zhì)量直接決定集合式產(chǎn)品的使用壽命。在浸漬劑方面，國(guó)內(nèi)電容器生產(chǎn)企業(yè)從2001年末開(kāi)始使用了苯基乙苯基乙烷(PEPE)和芐基甲苯(M／DBT)取代了苯基二甲苯基乙烷(PXE)，因前兩者在低溫下粘度低、吸氣性好、電氣性能優(yōu)于PXE，提高了電容器的電氣性能和質(zhì)量。厚度減少后，薄膜制造廠的質(zhì)量控制難度將會(huì)增大，當(dāng)然薄膜的性能穩(wěn)定性也會(huì)受影響。隨著電容器生產(chǎn)工藝的提高和液體介質(zhì)的發(fā)展，浸漬問(wèn)題已經(jīng)得到解決。先是對(duì)四川晨光化工廠的產(chǎn)品進(jìn)行精制處理，性能測(cè)試。 絕緣油發(fā)展問(wèn)題電容器行業(yè)要求絕緣油性能好、毒性小、價(jià)格便宜、易精制處理。硝基化臺(tái)物在光、電、熱的情況下不穩(wěn)定，也不能用外部條件來(lái)徹底解決內(nèi)在問(wèn)題。近年來(lái)，我國(guó)電容器制造行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備和制造工藝現(xiàn)代化進(jìn)程明顯加快。如果吸附的是導(dǎo)電性顆粒，會(huì)使極間電場(chǎng)畸變或產(chǎn)生浮動(dòng)電位從而使介質(zhì)擊穿；如果吸附的是非導(dǎo)電性顆粒，顆粒在電場(chǎng)作用下會(huì)首先擊穿從而使介質(zhì)也擊穿。80186。這種打包不僅浪費(fèi)部分電纜紙，其表面打包后不平整，棱角不規(guī)范，給裝箱帶來(lái)一定難度。后，正立于托板上，完成裝箱作業(yè)。在上圖中，用稱重式張力傳感器檢測(cè)張力，通過(guò)全自動(dòng)控制器和功率放大器控制磁粉制動(dòng)器的轉(zhuǎn)矩，使放卷張力保持恒定。外殼縱縫改為對(duì)接(原為搭接)，采用水平自動(dòng)氬弧焊接。再加上真空罐內(nèi)表面和產(chǎn)品表面的吸附氣體，想通過(guò)抽真空的辦法徹底排除氣體和水份是不可能的，也是不經(jīng)濟(jì)的，實(shí)際生產(chǎn)中，10－1Pa。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和一段時(shí)間的實(shí)際運(yùn)行表明，一體式真空干燥及真空壓力浸漬工藝與傳統(tǒng)工藝相比，縮短工藝時(shí)間約30%，減少了電力電容器生產(chǎn)過(guò)程的人為影響因素，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和性能的穩(wěn)定性。因此，我們要尋找一種新工藝來(lái)判斷真空干燥是否真正結(jié)束而可以進(jìn)入灌注階段。在真空干燥控制的溫度范圍內(nèi)，當(dāng)抽到一定的真空度時(shí)，絕緣材料中的水分的蒸發(fā)和凝結(jié)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，由于真空罐內(nèi)氣體分子的熱傳導(dǎo)降低，絕緣材料的毛細(xì)孔中的水分不能獲得足夠的能量變成水蒸汽。由實(shí)驗(yàn)可知：通過(guò)把鉑電阻溫度探頭放在罐內(nèi)、罐中、罐尾、罐左、罐右、罐頂、罐底，及3臺(tái)芯子中放有鉑電阻溫度探頭的模擬電容器放在罐門(mén)、罐中、罐尾，用引出線引出真空罐外，連接在自動(dòng)測(cè)溫儀上，每隔1小時(shí)打印一次，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電容器芯子溫升比改造前加快，罐內(nèi)溫度比改造前均勻，溫差可控制在2℃以內(nèi)。第6章 試驗(yàn)方法方面的進(jìn)展 產(chǎn)品出廠試驗(yàn)通過(guò)出廠試驗(yàn)異常情況的分析，基本上可以將產(chǎn)品制造過(guò)程中沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)或檢驗(yàn)出來(lái)的潛在的質(zhì)量缺陷診斷出來(lái)。從大量擊穿元件的解剖、分析看，其非正常擊穿原因可歸納為以下幾個(gè)方面。(3)真空處理過(guò)程中元件受熱溫升過(guò)高產(chǎn)品真空處理的加熱階段，芯子溫度一旦達(dá)到100℃以上時(shí)，尤其在非真空狀態(tài)下，聚丙烯膜易部分老化、發(fā)脆。在實(shí)際測(cè)量中，可以從放電波形的相位、幅值以及試驗(yàn)電壓兩個(gè)半周出現(xiàn)的對(duì)稱性判斷電容器是否發(fā)生局部放電，放電部位和放電量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年電力電容器極對(duì)殼工頻耐受電壓試驗(yàn)擊穿的產(chǎn)品數(shù)量很少，％～％。類(lèi)似于上述情況引起損耗大的產(chǎn)品可以倒油后重新真空處理。在自然冷卻下，在電容器所有部分都達(dá)到設(shè)定的75℃后，對(duì)電容器施加真正的正弦波交流電壓至少48h。電機(jī)和變壓器中的磁場(chǎng)靠無(wú)功電流維持，輸電線中的電感也消耗無(wú)功，電抗器、熒光燈等所有感性電路全部需要一定的無(wú)功功率。比較起來(lái)電容器是減輕變壓器、供電系統(tǒng)和工業(yè)配電負(fù)荷的最簡(jiǎn)便、最經(jīng)濟(jì)的方法。其優(yōu)點(diǎn)是易于實(shí)行自動(dòng)投切，可合理地提高用戶的功率因數(shù)，利用率高，投資較少，便于維護(hù)，調(diào)節(jié)方便可避免過(guò)補(bǔ)。美國(guó)GE公司介紹，電壓越高優(yōu)越性越明顯，例如330 kV電容器組的電容器單元為16串，單元內(nèi)元件7串，每相共112串，一個(gè)元件(即一個(gè)串聯(lián)段)擊穿引起的過(guò)電壓不到1％。前端保護(hù)是防止系統(tǒng)異常時(shí)對(duì)集合式電容器及成套裝置的損害。決定性的因素是什么，各有各的見(jiàn)解，目前在行業(yè)內(nèi)并沒(méi)有統(tǒng)一的看法。③ 電容器元件端部絕緣留邊較大，對(duì)比特性影響3％左右。② 電容器元件耐壓試驗(yàn)電壓值選擇是否合適，能否起到有效篩選出薄弱元件的作用。更為重要的是，最好每年組織力量對(duì)當(dāng)年的質(zhì)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，排除那些外部因素后，計(jì)算出介質(zhì)擊穿故障比例，這是產(chǎn)品發(fā)展最關(guān)心的。千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。，目前國(guó)產(chǎn)電容器的技術(shù)性能與國(guó)外先進(jìn)水平基本相當(dāng)。另外，感謝學(xué)校為我們提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，使我們能夠?qū)?wèn)題有更深的認(rèn)識(shí)和自己的見(jiàn)解，特此感謝學(xué)校對(duì)我的培養(yǎng)。 Dielectric loss。，今后幾年直流輸電換流站直流場(chǎng)用各種電容器的國(guó)產(chǎn)化、無(wú)熔絲電容器、串聯(lián)電容器、風(fēng)電和電氣化鐵道用補(bǔ)償和濾波裝置可能是產(chǎn)品發(fā)展的重點(diǎn)。 44 結(jié)論在近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)里，我查閱了國(guó)內(nèi)外有關(guān)電力電容器方面的大量資料。 電力電容器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)殼式并聯(lián)及濾波電容器以國(guó)外先進(jìn)水平為目標(biāo)，在提高運(yùn)行可靠性的基礎(chǔ)上改善產(chǎn)品比特性。④ 出廠試驗(yàn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量把關(guān)是否嚴(yán)肅、嚴(yán)格、嚴(yán)密，有無(wú)因生產(chǎn)任務(wù)緊而放松要求的情況發(fā)生，對(duì)個(gè)別返修品的出廠檢驗(yàn)程序上有無(wú)漏洞。⑤介質(zhì)場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)根據(jù)電容器的使用條件和額定電壓選取方式的不同來(lái)合理確定。用千分尺法測(cè)量的薄膜厚度來(lái)計(jì)算，國(guó)產(chǎn)電容器所用場(chǎng)強(qiáng)為(55～57)MV／m，比先進(jìn)產(chǎn)品低10％左右，可能造成20％的比特性上的差距。二次保護(hù)的整定計(jì)算與集合式產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)密不可分，所以不同的結(jié)構(gòu)整定計(jì)算有所區(qū)別。美國(guó)公司認(rèn)為無(wú)熔絲電容器的應(yīng)用在整組容量上沒(méi)有限制。其優(yōu)點(diǎn)是用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償投入，用電設(shè)備停運(yùn)時(shí)，補(bǔ)償設(shè)備也退出，可減少配電網(wǎng)和變壓器中的無(wú)功流動(dòng)從而減少有功損耗；可減少線路的導(dǎo)線截面及變壓器的容量。當(dāng)前，采用并聯(lián)電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置已經(jīng)非常普遍。電力電容器主要用來(lái)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，常安裝電力電容器組來(lái)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，這是一種實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的方法。在電容器的內(nèi)部中心的上、中、下三個(gè)部位分別埋人三個(gè)PT100溫度傳感器，用于試驗(yàn)中電容器內(nèi)部熱點(diǎn)溫升的測(cè)量。 電容器的壽命試驗(yàn)電容器的壽命是對(duì)該電容器的考核最重要的技術(shù)指標(biāo)之一。至于外包封的擊穿大多發(fā)生在下列情況：極間耐受電壓試驗(yàn)或產(chǎn)品運(yùn)行過(guò)程中，元件端部或邊緣擊穿時(shí)，放電沿其與外包封之間縫隙瞬間擴(kuò)散時(shí)，造成相鄰元件擊穿(或群爆)而釋放出的大量能量將外殼包封燒毀，遂形成對(duì)殼短路。一般經(jīng)過(guò)熱老煉處理或產(chǎn)品滯放1一2周，局部放電量大多有明顯下降趨勢(shì)。(4)元件鋁箔橫向褶皺多次解剖發(fā)現(xiàn)，元件擊穿部位除兩端鋁箔折邊處分布較多(約占擊穿部位的三分之一左右)外，而位于鋁箔橫向褶皺處也比較多。尤其是單臺(tái)容量較大，壓緊系數(shù)又較小的情況下，芯子依靠人力搬運(yùn)，有時(shí)造成個(gè)別元件錫焊連接處部分撕裂而接觸不良，在試驗(yàn)電壓作用下發(fā)熱或放電，嚴(yán)重時(shí)擊穿，輕微時(shí)放電有響聲。所以，出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)和過(guò)程的如實(shí)記錄和認(rèn)真統(tǒng)計(jì)、分析工作，看似簡(jiǎn)單瑣碎，實(shí)際上卻十分重要。采用德國(guó)萊寶公司的TM21型真空計(jì)，抗污染的TR216規(guī)管，帶打印控制部分和信號(hào)輸出功能。當(dāng)又抽到一定的真空度時(shí)，再向罐內(nèi)充一定干燥空氣?！白儔悍ā闭婵崭稍锏脑韨鹘y(tǒng)真空干燥原理：傳統(tǒng)的電容器真空干燥是通過(guò)給真空罐內(nèi)的電容器加熱，增加電容器芯子中所含水分子的動(dòng)能（W＝KT2/2），使其變成水蒸汽從絕緣材料中蒸發(fā)出來(lái)，增加了電容器芯子中的水蒸汽的分壓。通過(guò)一定的方法尋找一個(gè)結(jié)束點(diǎn)來(lái)判斷真空干燥是否真正結(jié)束而進(jìn)入灌注階段。隨著全膜電容器的電場(chǎng)強(qiáng)度的提高，必須采用邊注油邊抽真空的方法。其夾緊裝置采用機(jī)械快速夾緊機(jī)構(gòu)，動(dòng)力源選用標(biāo)準(zhǔn)萬(wàn)向臂電動(dòng)移動(dòng)裝置。在上圖中，應(yīng)用張力錐度控制技術(shù)，通過(guò)卷徑檢測(cè)式張力控制器和伺服驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)矩來(lái)實(shí)現(xiàn)收卷的張力控制。料卷直徑的變化是引起張力變化的主要因素，張力控制的目的是為了保持張力恒定或按預(yù)定的規(guī)律變化。操作前，在人機(jī)對(duì)話屏上預(yù)先設(shè)定轉(zhuǎn)速、圈數(shù)和張緊系數(shù)等參數(shù)。當(dāng)它處于與水平成80186。 新型電容器芯子制造的流水作業(yè)線芯子制造的流水作業(yè)線由元件卷繞機(jī)、元件耐壓機(jī)、芯子臥式壓床、芯子錫焊翻轉(zhuǎn)工作臺(tái)、芯子自動(dòng)包繞機(jī)和器身自動(dòng)裝箱機(jī)等部分組成。設(shè)備國(guó)產(chǎn)化也在加速進(jìn)行中。，絕緣油的分子中應(yīng)含有兩個(gè)芳香環(huán)。88年起又同湖南大學(xué)、武漢有機(jī)合成材料研究所協(xié)作，進(jìn)行芐基甲苯的中試工作現(xiàn)中試油已成功，正在進(jìn)行電容器應(yīng)用方面的研究工作。即薄膜制