【正文】 試溫度也較高 )的產(chǎn)品解剖、分析，發(fā)現(xiàn)元件擊穿點多分布在元件四周邊緣區(qū)域內(nèi)。這樣就便于有關(guān)部門制 定 質(zhì)量改進、糾正和預(yù)防措施，達到質(zhì)量持續(xù)改進的目的，同時也能為產(chǎn)品設(shè)計的改進提供依據(jù)。這時通過一個放氣閥向罐內(nèi)放入一定量的干燥空氣，以提高真空罐內(nèi)氣體分子的熱傳導，絕緣材料從表層到深層傳遞能量， 使其毛細孔中的水分能獲得足夠的能量變成水蒸汽逸出被真空泵抽走。 “變壓法”真空干燥浸漬工藝 它把低真空 、 高真空合二為一 ， 在此階段通過向真空罐內(nèi)充干燥空氣來改變罐內(nèi)真空度 ， 以便電容器芯子中的水 分能充分逸出 。外殼的底和蓋的焊接采用仿形自動氬弧焊。 卷繞設(shè)備中張力控制工藝的進展 電容器材料卷繞設(shè)備中，放卷、收卷和卷繞的張力控制是必不可少的控制環(huán)節(jié)，直接影響 著電容器產(chǎn)品的質(zhì)量。之間的翻轉(zhuǎn)。相繼進口全自 動高壓電容器元件卷制機 13臺，全自動真空浸漬系統(tǒng) 6套，其數(shù)量之大使國外的專業(yè)設(shè)備制造商應(yīng)接不暇。因此 ， 在研究新絕緣油時必須綜合考慮這些問題。因此，為了提高薄膜的介電強度和減少電弱點，應(yīng)該使用單面粗化膜 或粗糙度更小的薄膜生產(chǎn)高場強全膜電容器。 哈爾濱理工大學學士學位論文 11 第 4章 絕緣材料方面的進展 介質(zhì)材料 全膜電容器的固體介質(zhì)材料是聚丙烯薄膜，液體介質(zhì)材料是芳香烴類的混合油，目前大多數(shù)企業(yè)使用芐基甲苯、苯基乙苯基乙烷，也有少數(shù)企業(yè)用二芳基乙烷。噴金層和金屬化膜鍍層接觸面積增大，大大提高電容器 芯子 端面的噴金附著力，降低了其接觸電阻，從而大大提高了電容器的通流及抗浪涌電流的能力。同時電容器具有優(yōu)異的自愈功能，不影響電容器的正常工作。 電容式 電壓互感器 近年來，開發(fā)出 了 765kV 和 1000kV 電容式電壓互感器，并在電網(wǎng)中成功運行。 ：聚丙烯薄膜浸漬芐基甲苯 (M／ DBT)。到 20xx 年，生產(chǎn)企業(yè)達到 100 多家 (其中年產(chǎn)量 100 萬 kvar 以上規(guī)模的較大企業(yè) 34 家，中外合資企業(yè) 4 家，各類領(lǐng)頭企業(yè) 6 家 )，電力電容器綜合產(chǎn)量達 31397 萬kvar，綜合產(chǎn)量為改革開放初期的 倍。 20 世紀 50 年代，在原蘇聯(lián)技術(shù)的基礎(chǔ)上實施國產(chǎn)化，生產(chǎn)單臺容量 50kvar 以下的油浸電容器，電容器的綜合年產(chǎn)量僅為700 萬 kvar。目前，國產(chǎn)電容器生產(chǎn)所用設(shè)備在國際上也屬一流，關(guān)鍵設(shè)備都是全自動的，生產(chǎn)環(huán)境的凈化條件甚至比國外要求更高 。 本文介紹了我國電力電容器產(chǎn)品制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。產(chǎn)品發(fā)熱問題得到改善，單臺容量哈爾濱理工大學學士學位論文 2 提高近 20 倍。 技術(shù)改造和新廠建設(shè) 20xx 年以來，我國電力電容器行業(yè)吸取國外先進技術(shù)，加快了企業(yè)的技術(shù)改造，大量進口國外一流的關(guān)鍵生產(chǎn)裝備，淘汰原有陳舊落后的設(shè)備。目前國外可以生產(chǎn)的產(chǎn)品品種，國內(nèi)企業(yè)基本都可生產(chǎn)，并且有一部分產(chǎn)品已達到國際先進水平，一部分優(yōu)勢企 業(yè)已開始問鼎國際市場并取得了不俗的戰(zhàn)績。 得了同樣的進步，從 20xx年全行業(yè)實施質(zhì)量改進措施以來，產(chǎn)品質(zhì)量有了明顯提高。 采用金屬化全膜結(jié)構(gòu) 針對電容器的特點，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)。 哈爾濱理工大學學士學位論文 8 圖 31 安全防爆型金屬化膜金屬化極板結(jié)構(gòu)設(shè)計 示意圖 采用特殊設(shè)計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，電弱點越多，接 GB／ T12802－ 1996 的規(guī)定， 12μm 以上的薄膜電弱點 ≤0 .5 個／ m2，而10μm 的 ≤0 ． 6個／ m2。 88年起又同湖南大學 、 武漢有機合成材料研究所協(xié)作，進行芐基甲苯的中試工作現(xiàn)中試油已成功，正在進行電容器應(yīng)用方面的研究工作 。 善 和提高絕緣油性能的途徑之一。 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、元件耐壓機、 芯子 臥式壓床、 芯子 錫焊翻轉(zhuǎn)工作 臺、 芯子 自動包繞機和器身自動裝箱機等部分組成。操作前，在人機對話屏上預(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)，通過卷徑檢測式張力控制器和伺服驅(qū)動器控制伺服電機的轉(zhuǎn)矩來實現(xiàn)收卷的張力控制。隨著全膜電容器的電場強度的提高，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能（ W＝ KT2/2），使其變成水蒸哈爾濱理工大學學士學位論文 19 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。 采用德國萊寶公司的 TM21型真空計，抗污染的 TR216規(guī)管，帶打印控制部分和信號輸出功能。尤其是單臺容量較大，壓緊系數(shù)又較小的情況下， 芯子 依靠人力搬運，有時造成個別元件錫焊連接處部分撕裂而接觸不良，在試驗電壓作用下發(fā)熱或放電，嚴重時擊穿，輕微時放電有響聲。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。 電容器的壽命試驗 電容器的壽命是對該電容器的考核最重要的技術(shù)指標之一。 電力電容器主要用來進行無功補償，常安裝電力電容器組來進行無功功率補償，這是一種實用、經(jīng)濟的方法。 電力電容器的補償原理 電容器在原理上相當于產(chǎn)生容性無功電流的發(fā)電機。根據(jù) IEC標準，選定加速條件來測量曲線 [12]。對于沒有明顯下降或局部放電量仍然超標的電容器可以重新進行真空處理[11]。 (2)器身裝箱困難而造成元件錫焊處部分或全部撕裂 鋁箔凸出結(jié)構(gòu)元件組成的 芯子 之串聯(lián)段至少有一個側(cè)面的元件由錫基焊料和連接片錫焊而成。 在羅茨泵前安裝冷卻效果好的冷凝器，當電容器芯子中的 水分蒸發(fā)為蒸汽被真空泵抽走后，經(jīng)過冷凝器被冷卻成水放出真空系統(tǒng)。二是提高真空度，以增加 ΔP 抽除電容器芯子中的水分和氣體；真空度較高，水蒸汽的飽和蒸汽壓降低，水分子容易變成蒸汽逸出。 “ 單抽單注式 ” 是將多臺電容器置于大型烘房內(nèi) ， 真空抽氣系統(tǒng)對每臺電容器單獨進行真空抽氣 ， 真空干燥結(jié)束后 ， 再在烘房內(nèi)對每臺電容器單獨進行真空浸漬 [8]。外殼焊接擬實現(xiàn)自動氬弧焊，其壁折彎精度必須滿足一定的技術(shù)要求，同時底和蓋亦要使用模具落料、整 體拉伸打彎成形，以保證自動焊的精度要求。包繞好的器身由翻轉(zhuǎn)架平放后轉(zhuǎn)入另一翻轉(zhuǎn)臺，使器身處于 45186。 全自動元件卷繞機 在這方面 美國 HILTON 公司的全自動元件卷繞機功能目前在國際上仍處于領(lǐng)先水平。兩種或以上絕緣油摻和可達取長補短互為補充完善的目的。凝固點低 (－ 60℃以下 )低溫局部放電優(yōu)于其它介質(zhì)。對于高場強電容器，由于運行的場強提高了，選用更薄的薄膜，電容器的損壞幾率也會提高。 小單元開始設(shè)計階段普遍采用全并結(jié)構(gòu)，每個元件串聯(lián)一個內(nèi)熔絲作保護。 所以電容器根據(jù)特定要求，采用了特殊設(shè)計邊緣加厚、 波浪邊金屬化膜 。薄膜的介電強度高，電容器的工作場強則大大提高。目前，有的公司正在開發(fā) 研制新型干式高壓自愈式電容器 。 哈爾濱理工大學學士學位論文 5 第 2章 各類電容器的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 殼式 高壓并聯(lián)及濾波電容器 334kvar跨越到 500kvar以上，并研制出1000kvar的樣機 。近年來還從世界著名制造商德國里希公司進口了全自動電容器油處理及真空干 燥浸漬系統(tǒng)，使電容器生產(chǎn)中的兩大關(guān)鍵工序所用的裝備提高 到 國際先進水平。 第 3 階段， 20 世紀 從 80 年代初開始，全膜電容器逐漸代替膜紙復合介質(zhì)產(chǎn)品。 關(guān)鍵詞 電力電容器 ； 制造技術(shù) ； 技術(shù)發(fā)展 哈爾濱理工大學學士學位論文 II The development of manufacturing technologies about power capacitor Abstract Power 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。隨著改革開放的深入發(fā)展，國際著名的電力電容器生產(chǎn)企業(yè) ABB公司、美國的庫柏公司和日本的日新電機公司紛紛來我國建立合資公司 ，這一方面增大了國內(nèi)市場競爭的壓力，同時也帶來了先進的電力電容器制造技術(shù)，客觀上促進了國產(chǎn)品牌電容器技術(shù)的發(fā)展。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。 為滿足我國電力建設(shè)對電力電容器需求量大、性能標準高 的要求 ，近幾年各個主要生產(chǎn)企業(yè)普遍制訂了宏偉的發(fā)展規(guī)劃，花費高額投資在采用世界先進技術(shù)裝備的基礎(chǔ)上擴建新廠或生產(chǎn)線，使我國電力電容器制造業(yè)躍居世界一流水平，為使我國從電力電容 器的生產(chǎn)大國提升至世界生產(chǎn)強國打下了堅實的基礎(chǔ)。 ≤ ％ 。常規(guī)單臺容量為 30kvar，最大到 60kvar。因此電容器的體積大大縮小，減輕了電容器的重量，容量體積比最大可達到 F／ 3m 。兩者取其一，與直邊分切的薄膜配套進行卷繞。如果內(nèi)熔絲在一 個封閉的結(jié)構(gòu)中就不會影響絕緣油了，所以內(nèi)熔絲結(jié)構(gòu)還有待進一步研究。 從試驗的統(tǒng)計得出，降低粗糙度可有效提高薄膜的電氣強度，減少電弱點。 現(xiàn)在法國為解決人們厭惡的氣味問題，研究了氣味掩蔽劑，但涉及專利，沒有公布。 哈爾濱理工大學學士學位論文 14 第 5章 生產(chǎn)工藝方面的進展 生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀 電力電容器制造包括四個方面的工藝 ： 機加工工藝 ， 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業(yè)工藝 ， 機加工工藝只影響產(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 。 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。啟動氣缸開關(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。 電容器外殼焊 接 技術(shù) 全部采用自動氬弧焊 ， 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。 將檢驗合格的芯體元件裝入電容器殼體 ， 并將接線接好 ， 殼體密封焊好 ， 每臺電容器預(yù)留一個薄壁銅管接口 ； 將多臺電容器整齊排放在工藝平車上 ， 工藝平車上有電容器油浸漬槽及真空抽氣注油管路系統(tǒng) ， 將管路系統(tǒng)上的不銹鋼軟管與電容器的薄壁銅管一一對接 ， 將工藝平車推入真 空加熱罐并固定連接可靠 ； 然后開始進行真空干燥 、 真空浸漬和加壓浸漬 ， 全過程約 120～ 140h， 由 PLC自動控制 ； 產(chǎn)品出罐后 ， 在工藝平車上用液壓鉗將每臺電容器的薄壁銅管封口并夾斷 ， 最后再進行產(chǎn)品老煉 。 “ 變壓法 ” 真空干燥的原理：在傳統(tǒng)的電容器真空干燥原理的基礎(chǔ)上揚長避短。且 “ 變壓法 ” 真空干燥浸漬工藝的特點是：每罐電容器的真空干燥浸漬時間不是一個定值。元件立放比臥放發(fā)生的與連接片撕裂現(xiàn)象更嚴重 [14]。 極對殼耐受電壓試驗 此項試驗旨在檢驗試品的絕緣水平。 電容器的溫升試驗 電容器的表面溫升試驗是通過電容器的熱穩(wěn)定試驗進行測試的。在輸出一定有功功率的情況下，供電系統(tǒng)的損耗降低。無功，簡單的說就是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換，并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。如果損耗越大，則器身或元件未浸油的部位越多；反之亦然。表征局部放電特性的參量 主要有局部放電起始電壓、熄滅電壓和視在電荷量。而在試驗電壓下?lián)舸┑脑?，其與故障元件串接的內(nèi)熔絲全部正常熔斷 (即只有一個元件被隔離 )。為使夾套中的冷凝水及時排出夾套，在真空罐外底部加一排水管，通過 3個管子和罐夾套相連，當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，還有一個液位器，平時疏水器工作，及時排出罐夾套中的積水，當積水過多達到液位器中所規(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，使蒸汽更有效的加熱罐內(nèi)的電容器。另一種情 況是工藝時間雖沒有到，但電容器芯子中的水分已充分逸出仍在繼續(xù)抽真空，浪費大量的能源。但是，即使把真空度提高到 10 － 1 Pa，空隙的氣體分子密度仍高達 10 16個／ m3，如