【正文】 在這里特別感謝魏老師，在近一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)中，魏老師的知識(shí)淵博，對(duì)工作的認(rèn)真負(fù)責(zé)，對(duì)學(xué)生的嚴(yán)格要求給我留下了深刻的印象。緊跟國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，開發(fā)出適合我國(guó)國(guó)情、環(huán)境相容性更好的高壓干式自愈式電容器。雖然產(chǎn)品工藝大體與國(guó)際先進(jìn)水平相近，但是否存在薄弱環(huán)節(jié)，需要我們仔細(xì)查找。除少量國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的電容器比特性與國(guó)外先進(jìn)水平比較接近外，大量國(guó)內(nèi)品牌電容器的比特性指標(biāo)與國(guó)外先進(jìn)水平有30％ 左右的差距，見表2。電容器的投切是整組進(jìn)行，做不到平滑的調(diào)節(jié)。其無功補(bǔ)償?shù)脑硎前丫哂腥菪怨β守?fù)荷的裝置和感性功率負(fù)荷并聯(lián)在同一電容器上，能量在兩種負(fù)荷間相互轉(zhuǎn)換。 電容器的涌流試驗(yàn)采用羅柯夫斯基線圈、記憶式示波器，記錄電容器放電波形信號(hào)圖。 放電電阻值測(cè)量如果放電電阻測(cè)試值有明顯變化，則可以根據(jù)其接線方式計(jì)算出放電電阻損壞的片數(shù)。如果芯子元件呈臥放或水平放置，在裝箱較困難且芯子(或器身)比較高的情況下，當(dāng)用力將其推入油箱時(shí)，由于芯子連接片錫焊后不能壓縮，有可能造成器身上半部(或上端)元件與連接片錫焊處在外力作用下而產(chǎn)生撕裂現(xiàn)象，為元件接觸不良而放電、甚至擊穿而埋下隱患。防止水蒸汽乳化泵油，提高真空泵的抽氣能力，延長(zhǎng)真空泵的使用壽命。但真空度也不能無限的提高，它受真空泵的極限真空度的限制，再者，真空度過高，氣體分子的熱傳導(dǎo)降低，絕緣材料中的水分子不能獲得足夠的能量而蒸發(fā)，反而會(huì)影響電容器芯子中的水分蒸發(fā)的速度?！半p抽單注式”是將“單抽單注式”的大型烘房改為真空加熱罐，真空抽氣系統(tǒng)不僅對(duì)每臺(tái)電容器單獨(dú)進(jìn)行抽真空，而且對(duì)真空加熱罐也進(jìn)行抽真空，干燥結(jié)束后，再在真空加熱罐內(nèi)對(duì)每臺(tái)電容器單獨(dú)進(jìn)行真空浸漬。壁自動(dòng)折彎設(shè)備采用滾珠絲杠保證送料精度；采用氣動(dòng)夾緊，自動(dòng)送料，液壓折彎分次成形，由PLC觸摸屏進(jìn)行編程控制。左右，便于器身兩端包封紙折疊，并由滾珠平臺(tái)轉(zhuǎn)入裝箱工序。其主要功能如下：，可預(yù)先在屏幕上設(shè)置相關(guān)參數(shù)，其功能有自動(dòng)和手動(dòng)調(diào)節(jié)兩種轉(zhuǎn)換裝置；，數(shù)字化顯示，即屏幕上可顯示元件繞卷參數(shù)及故障等功能；；；；，即元件卷繞后自動(dòng)送入耐壓機(jī)進(jìn)行耐壓測(cè)試，合格的元件能自動(dòng)堆疊，不合格元件自動(dòng)剔除。但摻和應(yīng)能很好相混合，并久不分層。耐壓高，可這70千伏/，是理化電氣性能優(yōu)良的絕緣油。因此，聚丙烯薄膜的性能必須得到提高以后才能應(yīng)用到更高電場(chǎng)強(qiáng)度（60MV／m以上）的全膜電容器。內(nèi)熔絲開始使用階段缺乏研究經(jīng)驗(yàn)，采用的純銅熔絲在實(shí)際使用中不是很理想，經(jīng)常在返修產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)熔絲群爆現(xiàn)象，所以近年來經(jīng)過大量試驗(yàn)研究，終于取得了突破，從2003年以后采用了新型熔絲，熔絲的安秒特性很好，改進(jìn)了熔絲在元件上的布置和絕緣結(jié)構(gòu)，這種新型熔絲結(jié)構(gòu)從根本上解決了熔絲群爆的問題。如圖3圖33[2]。采用安全防爆型金屬化聚丙烯膜，又在普通金屬化膜的基礎(chǔ)上提高電容器的工作場(chǎng)強(qiáng)10％~20％。 低壓自愈式電容器介質(zhì)材料為金屬化聚丙烯薄膜，普遍采用自動(dòng)卷制機(jī)進(jìn)行元件卷制。:／kvar左右，／kvar。更重要的是，進(jìn)口設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化已經(jīng)取得突破性的進(jìn)展，無錫先導(dǎo)公司試制成功的全自動(dòng)卷制機(jī)的性能可以與美國(guó)的卷制機(jī)媲美；國(guó)產(chǎn)全自動(dòng)真空浸漬設(shè)備和其它先進(jìn)的配套設(shè)備也已經(jīng)制造出來。它以聚丙烯膜為固體介質(zhì)，以二芳基乙烷、芐基甲苯或SAS70為液體介質(zhì)，電容器的單臺(tái)容量達(dá)到3341000kvar，可靠性得到了很大的提高。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行 IV 第1章 緒論 課題背景電力電容器是一種重要的基礎(chǔ)工業(yè)產(chǎn)品，他是電力系統(tǒng)并聯(lián)無功補(bǔ)償、串聯(lián)補(bǔ)償、濾波裝置的核心器件；主要由電容器組成的電容式電壓互感器在高壓電力系統(tǒng)的電能計(jì)量、電壓測(cè)量、繼電保護(hù)和自動(dòng)控制等方面發(fā)揮著重要作用；儲(chǔ)能和脈沖電容器還在國(guó)防裝備和科研試驗(yàn)中有著重要用途。關(guān)鍵詞　電力電容器；制造技術(shù)；技術(shù)發(fā)展The development of manufacturing technologies about power capacitorAbstractPower capacitors are divided into series capacitor and shunt capacitor. Series capacitors can increase the line terminal voltage, decrease the fluctuation of voltage, improve the line transmission capacity，change the flow distribution system and raise the stability of the system. Shunt capacitor is similar to a capacitive load on the system39。產(chǎn)品發(fā)熱問題得到改善，單臺(tái)容量提高近20倍。 技術(shù)改造和新廠建設(shè)2001年以來，我國(guó)電力電容器行業(yè)吸取國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，加快了企業(yè)的技術(shù)改造，大量進(jìn)口國(guó)外一流的關(guān)鍵生產(chǎn)裝備，淘汰原有陳舊落后的設(shè)備。目前國(guó)外可以生產(chǎn)的產(chǎn)品品種，國(guó)內(nèi)企業(yè)基本都可生產(chǎn)，并且有一部分產(chǎn)品已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，一部分優(yōu)勢(shì)企業(yè)已開始問鼎國(guó)際市場(chǎng)并取得了不俗的戰(zhàn)績(jī)。，從2005年全行業(yè)實(shí)施質(zhì)量改進(jìn)措施以來，產(chǎn)品質(zhì)量有了明顯提高。 采用金屬化全膜結(jié)構(gòu)針對(duì)電容器的特點(diǎn)，電容器的固體介質(zhì)采用安全型聚丙烯鋅鋁金屬化薄膜，即全膜結(jié)構(gòu)。圖31 安全防爆型金屬化膜金屬化極板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖 采用特殊設(shè)計(jì)的邊緣加厚及波浪邊技術(shù)電容器的抗涌流能力大小直接和電容器芯子和芯組端面金屬接觸牢度有關(guān)。90年代生產(chǎn)的全膜電容器，普遍采用雙面粗化的優(yōu)質(zhì)聚丙烯薄膜，鋁箔采用折邊，引線片(作為電極)引出結(jié)構(gòu)，這種產(chǎn)品主要集中在1994—1999年，后來從返修產(chǎn)品解剖中發(fā)現(xiàn)，引線片結(jié)構(gòu)存在很大缺陷，引線片本身的質(zhì)量直接影響元件的質(zhì)量，如引線片邊緣存在尖角、毛刺(肉眼很難發(fā)現(xiàn))，則邊緣電場(chǎng)集中，是元件擊穿的主要原因，另外引線片結(jié)構(gòu)接觸電阻大、損耗大。更主要的是薄膜越薄，電弱點(diǎn)越多，接GB／T12802－1996的規(guī)定，12μm以上的薄膜電弱點(diǎn)≤／m2，而10μm的≤0．6個(gè)／m2。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。 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。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)。在上圖中，應(yīng)用張力錐度控制技術(shù)，通過卷徑檢測(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)矩來實(shí)現(xiàn)收卷的張力控制。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。“變壓法”真空干燥的原理傳統(tǒng)真空干燥原理：傳統(tǒng)的電容器真空干燥是通過給真空罐內(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，增加了電容器芯子中的水蒸汽的分壓。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。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。一般經(jīng)過熱老煉處理或產(chǎn)品滯放1一2周，局部放電量大多有明顯下降趨勢(shì)。 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。電力電容器主要用來進(jìn)行無功補(bǔ)償，常安裝電力電容器組來進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，這是一種實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的方法。其優(yōu)點(diǎn)是用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無功補(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。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。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合理確定。 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。，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)。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)栴}有更深的認(rèn)識(shí)和自己的見解，特此感謝學(xué)校對(duì)我的培養(yǎng)。千萬不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。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。決定性的因素是什么，各有各的見解，目前在行業(yè)內(nèi)并沒有統(tǒng)一的看法。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)擊穿引起的過電壓不到1％。比較起來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。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。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，％～％。(3)真空處理過程中元件受熱溫升過高產(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。第6章 試驗(yàn)方法方面的進(jìn)展 產(chǎn)品出廠試驗(yàn)通過出廠試驗(yàn)異常情況的分析，基本上可以將產(chǎn)品制造過程中沒有被發(fā)現(xiàn)或檢驗(yàn)出來的潛在的質(zhì)量缺陷診斷出來。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。經(jīng)過試驗(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。外殼縱縫改為對(duì)接(原為搭接)，采用水平自動(dòng)氬弧焊接。后，正立于托板上，完成裝箱作業(yè)。80186。近年來，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。 絕緣油發(fā)展問題電容器行業(yè)要求絕緣油性能好、毒性小、價(jià)格便宜、易精制處理。隨著電容器生產(chǎn)工藝的提高和液體介質(zhì)的發(fā)展，浸漬問題已經(jīng)得到解決。在浸漬劑方面，國(guó)內(nèi)電容器生產(chǎn)企業(yè)從2001年末開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。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)。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。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。：≤20Pc。 近30年來我國(guó)電力電容器制造行業(yè)的發(fā)展改革開放初期，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kvar。 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。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的。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。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)。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)。國(guó)內(nèi)企業(yè)的工藝裝備總體上說已達(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。 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。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。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50PPM。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。表：15μm國(guó)產(chǎn)膜與進(jìn)口膜性能比較性能國(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)用越來越大，例如12μm及以下的薄膜將占主導(dǎo)地位。西容所從83年起就對(duì)芐基甲苯進(jìn)行了研究。因此要權(quán)衡利弊。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。 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。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。但是，10－1 Pa，1016個(gè)／m3，10－4Pa，1013個(gè)／m3。另一種情況是工藝時(shí)間雖沒有到，但電容器芯子中的水分已充分逸出仍在繼續(xù)抽真空，浪費(fèi)大量的能源。為使夾套中的冷凝水及時(shí)排出夾套，在真空罐外底部加一排水管，通過3個(gè)管子和罐夾套相連，當(dāng)夾套有積水首先流入排水管，在排水管出口處安裝了過濾器、排污閥、疏水器，還有一個(gè)液位器，平時(shí)疏水器工作，及時(shí)排出罐夾套中的積水，當(dāng)積水過多達(dá)到液位器中所規(guī)定的紅線位置，打開排污閥排出積水，保證了罐夾套中沒有積水