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低壓電容器范文1

關(guān)鍵詞：低壓并聯(lián)電容器；無(wú)功補(bǔ)償；技術(shù)；經(jīng)濟(jì)性

無(wú)功功率是維持電力系統(tǒng)正常運(yùn)行最主要的一個(gè)因素。搞好電力系統(tǒng)的無(wú)功平衡，提高負(fù)荷的功率因數(shù)，可以減少線路和變壓器中的有功功率損耗和其他電能損耗，從而提高電能質(zhì)量，降低電能損耗，并保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和用戶的供電質(zhì)量。

1無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>

1.1提高變配電設(shè)備利用率，減少投資費(fèi)用

對(duì)低功率因數(shù)的負(fù)荷進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，接入并聯(lián)電容器，由于無(wú)功電流得到補(bǔ)償，使得負(fù)荷電流減少

由于功率因數(shù)提高而使變配電設(shè)備減少的容量（kVA）可用公式1計(jì)算：

ΔS ＝P/ COSφ1－P/ COSφ2

＝P×（COSφ2－COSφ1）/（COSφ2×COSφ1）

（1）式中：

S---為減少的設(shè)備容量

P---為負(fù)荷有功功率

COSφ1---為補(bǔ)償前負(fù)荷功率因數(shù)

COSφ2--- 為補(bǔ)償后負(fù)荷功率因數(shù)

如1000kW的負(fù)荷容量，補(bǔ)償前功率因數(shù)為0.7，從公式1中可計(jì)算出當(dāng)功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95時(shí)，為該負(fù)荷輸電的變配電設(shè)備容量可減少376kVA，對(duì)于新建項(xiàng)目可以減少投資費(fèi)用（變配電設(shè)備容量減少376kVA，可減少基本電費(fèi)的支出），經(jīng)濟(jì)效益明顯。

2.2 降低電網(wǎng)中的功率損耗

當(dāng)負(fù)荷的功率因數(shù)從1降到COSφ時(shí)，電網(wǎng)中的功率損耗將增加的百分?jǐn)?shù)約為δp（%）=（1/COS2φ-1）×100%

2.3 減少了線路的壓降

由于功率因數(shù)的提高，線路傳送電流小了，系統(tǒng)的線路電壓損失相應(yīng)減小，有利于改善末端的電能質(zhì)量。

2.4 提高功率因數(shù)及相應(yīng)地減少電費(fèi)

根據(jù)國(guó)家水利電力部國(guó)家物價(jià)局1983年頒布的《功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法》規(guī)定三種功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值，相應(yīng)地減少電費(fèi)：

①功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)0.90，適用于160千伏安以上的高壓供電工業(yè)用戶、裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的高壓供電電力用戶和3200千伏安及以上的高壓供電電力排灌站。②功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)0.85，適用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工業(yè)用戶，100千伏安（千瓦）及以上的非工業(yè)用戶和100千伏安（千瓦）及以上的電力排灌站。③功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)0.80，適用于100千伏安（千瓦）及以上的農(nóng)業(yè)用戶和躉售用戶。

3 低壓并聯(lián)電容器無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆N類

3.1 集中補(bǔ)償

在低壓配電所內(nèi)配置若干組電容器接在配電母線上，補(bǔ)償供電范圍內(nèi)的無(wú)功功率

3.2 就地補(bǔ)償

將補(bǔ)償電容器安裝于用電負(fù)荷附近，或直接并聯(lián)于用電設(shè)備上

就地補(bǔ)償分為兩種：一是分散就地補(bǔ)償，電容器接在低壓配電裝置或動(dòng)力箱的母線上，對(duì)附近的用電設(shè)備進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。二是單獨(dú)就地補(bǔ)償，將電容器直接接在用電設(shè)備端子上或保護(hù)設(shè)備末端，一般不需要電容器用的操作保護(hù)設(shè)備，

3.3 就地補(bǔ)償與集中補(bǔ)償節(jié)能比較

4　電容補(bǔ)償在技術(shù)上應(yīng)注意的問(wèn)題

①防止涌流。在電容器投入時(shí)，一般情況下伴隨著很大的涌流，在IEC出版物831電容器篇中電容器投入涌流的計(jì)算公式如下：Is＝In×√2S/Q

（3）式中：

Is ---為電容器投入時(shí)的涌流（A）

In ---為電容器額定電流（A）

S ---為安裝電容器處的短路功率（MVA）

Q ---為電容器容量（Mvar）

在低壓電容器回路中，可采用以下方法限制：一是串聯(lián)電抗器；二是加大投切電容器的容量；三是采用專用電容器投切的接觸器。轉(zhuǎn)貼于

②防止系統(tǒng)諧波的影響。由于電容器回路是一個(gè)LC電路，對(duì)于某些諧波容易產(chǎn)生諧振，造成諧波放大，使電流增加和電壓升高。為此可采用串聯(lián)一定感抗值的電抗器以避免諧振，如以電抗器的百分比為K，當(dāng)電網(wǎng)中5次諧波較高，而3次諧波不太高時(shí)，K宜采用4.5％；如中3次諧波較高時(shí)，K宜采用12％，當(dāng)電網(wǎng)中諧波不高時(shí)，K宜采用0.5％。

③防止產(chǎn)生自勵(lì)。采用電容器就地補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率，電容器直接并聯(lián)在電動(dòng)機(jī)上，切斷電源后，電動(dòng)機(jī)在慣性作用下繼續(xù)運(yùn)行，此時(shí)電容器的放電電流成為勵(lì)磁電流。如果補(bǔ)償電容器的容量過(guò)大，就可使電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)得到自勵(lì)而產(chǎn)生電壓，電動(dòng)機(jī)即運(yùn)行于發(fā)電狀態(tài)，所以補(bǔ)償容量小于電動(dòng)機(jī)空載容量就可以避免，一般取0.9倍就沒(méi)關(guān)系。

QC=0.9×3UI0

（4）式中：

Qc ---為補(bǔ)償電容器容量

U ---為系統(tǒng)電壓

I0 ---為電動(dòng)機(jī)空載電流

5 電容補(bǔ)償控制的選擇及補(bǔ)償容量的確定

5.1 電容器組投切方式的選擇

電容器組投切方式分手動(dòng)和自動(dòng)兩種。對(duì)于補(bǔ)償?shù)蛪夯緹o(wú)功及常年穩(wěn)定的高壓電容器組，宜采用手動(dòng)投切；為避免過(guò)補(bǔ)償或輕載時(shí)電壓過(guò)高，易造成設(shè)備損壞的，宜采用自動(dòng)投切。高、低壓補(bǔ)償效果相同時(shí)，宜采用低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置。

5.2 電容器補(bǔ)償容量的確定

先進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，確定有功功率P和無(wú)功功率Q，補(bǔ)償前自然功率因數(shù)為cosφ1，要補(bǔ)償?shù)降墓β室驍?shù)為cosφ2。則QC=P(tgφ1－tgφ2)

（5）式中：

Qc ---為補(bǔ)償電容器容量

P ---為負(fù)荷有功功率

COSφ1---為補(bǔ)償前負(fù)荷功率因數(shù)

COSφ2 --- 為補(bǔ)償后負(fù)荷功率因數(shù)

確定無(wú)功補(bǔ)償容量時(shí)，還應(yīng)注意以下三點(diǎn)：①在輕負(fù)荷時(shí)要避免過(guò)補(bǔ)償，倒送無(wú)功造成功率損耗增加，也是不經(jīng)濟(jì)的。②功率因數(shù)越高，每千乏補(bǔ)償容量減少損耗的作用將變小，通常情況下，將功率因數(shù)提高到0.95就是合理補(bǔ)償。③　就地補(bǔ)償電容器容量選擇的主要參數(shù)是勵(lì)磁電流，因?yàn)椴皇闺娙萜髟斐勺詣?lì)是選用電容器容量的必要條件，可用公式4計(jì)算。

6　結(jié)語(yǔ)

采用無(wú)功補(bǔ)償可以提高功率因數(shù)，是一項(xiàng)投資少，收效快的節(jié)能措施。并聯(lián)補(bǔ)償電容器原理簡(jiǎn)單、使用方便、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，還可以分組投切保證電壓合格率和合理的功率因數(shù)。我國(guó)很多地區(qū)配電網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)平均功率因數(shù)偏低，通過(guò)采用補(bǔ)償電容器進(jìn)行合理的補(bǔ)償，一定能夠提高供電質(zhì)量并取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]電力工業(yè)部綜合管理司.用電檢查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)匯編[M].北京:中國(guó)電力出版社，2000.

低壓電容器范文2

【關(guān)鍵詞】電容式電壓互感器 二次電壓 絕緣板

電容式電壓互感器（CVT）是電力系統(tǒng)重要的輸變電設(shè)備，它在電網(wǎng)中將一次電壓信息傳遞給測(cè)量、保護(hù)和控制裝置[1]。由于其制造工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠性高，因此在我國(guó)電力系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。但由于廠家工藝、產(chǎn)品本身問(wèn)題等原因，CVT發(fā)生故障的個(gè)案也不少。本文就我局的兩起220kV CVT二次電壓降低故障進(jìn)行了分析，找到故障原因，最后提出該批次CVT的運(yùn)維策略。

1故障現(xiàn)象

我局某500kV變電站一期220kV線路間隔的CVT為加拿大傳奇公司生產(chǎn)的TEM型，1987年投產(chǎn)。2014年6月2日，一線路C相CVT 二次電壓偏低（C相36V，正常相為57.7V），當(dāng)日停電更換C相CVT。2014年7月25日，另一線路A相CVT出現(xiàn)同一現(xiàn)象故障，當(dāng)日停電將三相CVT更換。

翻查該2臺(tái)CVT的預(yù)試記錄、紅外檢測(cè)以及運(yùn)行巡視記錄，均沒(méi)有異常，屬于突發(fā)性缺陷。

2故障分析

CVT二次電壓異常常見(jiàn)的原因有電容分壓器損壞、中間變壓器損壞、補(bǔ)償電抗器損壞等[2]。為查找該2臺(tái)CVT的故障原因并提出對(duì)策，將以上兩相CVT和另一正常相CVT進(jìn)行診斷性試驗(yàn)。三只CVT的絕緣電阻、直流電阻、電容值、介損值、變比等常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)均在正常范圍內(nèi)。在常規(guī)試驗(yàn)無(wú)法查找缺陷原因的情況下，利用串聯(lián)諧振耐壓裝置對(duì)3只CVT進(jìn)行升壓試驗(yàn)，模擬試品在運(yùn)行中的情況。C相CVT（下節(jié)）在電壓54kV（0.85倍運(yùn)行電壓，下節(jié)Un=110/ =63.5 kV）時(shí)出現(xiàn)電壓不穩(wěn)，二次電壓在35-40V之間波動(dòng)，并聽(tīng)到電磁單元油箱內(nèi)部有異常響聲。A相CVT在電壓63.5 kV（1.0倍運(yùn)行電壓，下節(jié)Un=110/ =63.5 kV）時(shí)出現(xiàn)電壓不穩(wěn)，二次電壓在46-50V之間波動(dòng)，并聽(tīng)到電磁單元油箱內(nèi)部有“當(dāng)當(dāng)”的異常響聲。以上兩相故障CVT在電壓升至運(yùn)行電壓附近時(shí)，出現(xiàn)二次輸出電壓不穩(wěn)定，與運(yùn)行中異常情況吻合。正常相CVT升至63.5kV無(wú)異常，后升壓至1.1倍運(yùn)行電壓也無(wú)異常。

根據(jù)耐壓試驗(yàn)可以判定A、C相CVT內(nèi)部存在缺陷。為了確定缺陷是在電容分壓器還是在電磁單元，對(duì)A相CVT進(jìn)行解體檢測(cè)。把電容分壓器和電磁單元分離，測(cè)試電容分壓器，絕緣電阻、電容量、介損值均正常，電容分壓器合格。打開電磁單元油箱，便發(fā)現(xiàn)電磁單元的內(nèi)部地刀（運(yùn)行中打開）靜觸頭座有碳跡，與接地端螺桿之間的絕緣板有明顯的放電通道痕跡（圖1 ）。檢查C相CVT，絕緣板有同樣的碳跡及放電通道痕跡，而正常相CVT則無(wú)此現(xiàn)象。初步判斷故障是由于連接于環(huán)氧絕緣板的內(nèi)部地刀靜觸頭座對(duì)接地刀端子放電所致。

圖1 A相CVT電磁單元絕緣板

脫開中間變壓器高壓端子與絕緣板的連接，單獨(dú)測(cè)量中間變壓器，各項(xiàng)數(shù)據(jù)表明中間變壓器無(wú)異常。為確認(rèn)絕緣板的缺陷，對(duì)以上三相CVT取油箱油樣進(jìn)行油中溶解氣體色譜分析（見(jiàn)表一），并對(duì)絕緣板進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。

表1 油箱油樣試驗(yàn)數(shù)據(jù)（單位μL/L）

設(shè)備 氫氣（H2） 甲烷（CH4） 乙烷（C2H6） 乙烯（C2H4） 乙炔（C2H2） 總烴（∑CxHy） 一氧化碳（CO） 二氧化碳（CO2）

A相CVT 7907 515.23 288.59 1541.2 1389.66 3734.68 467 122887

C相CVT 11533 778.34 535.7 2320.45 2388.11 6022.6 1217 56867

正常相CVT 203 22.21 11.15 17.56 42.19 93.11 102 13304

色譜分析數(shù)據(jù)顯示，A、C相CVT油中總烴、氫氣、乙炔都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)注意值（分別為100μL/L、150μL/L、2μL/L）。根據(jù)《DL/T722-2000變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》三比值法的編碼規(guī)則，算出編碼組合均為112，表示有電弧放電，主要是指油隙閃絡(luò)，引起對(duì)箱殼放電，符合圖1所示的缺陷情況。A、C相CVT的二氧化碳含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)材料正常老化產(chǎn)生的二氧化碳量。根據(jù)《導(dǎo)則》要求，計(jì)算CO2/CO比值，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于7，表示固體絕緣劣化。從圖1可以看出，放電通道正是建立在地刀靜觸頭和接地點(diǎn)的絕緣板上。

正常相CVT的氣體含量以及CO2/CO比值也超過(guò)注意值，說(shuō)明該CVT絕緣板的絕緣性能也處于劣化過(guò)程中。

從CVT的電容分壓比計(jì)算可知，在額定電壓下中間變壓器一次側(cè)的電壓（即加在內(nèi)部地刀靜觸頭與接地端螺桿之間的電壓）約8kV，參照這一電壓，對(duì)3個(gè)試品的絕緣板進(jìn)行絕緣檢測(cè)和耐壓試驗(yàn)，以確認(rèn)絕緣板的絕緣狀況。A、C相CVT絕緣板絕緣電阻不合格：1000V，絕緣電阻0.45MΩ；2500V，絕緣電阻表輸出電壓在900-1000V之間波動(dòng)，無(wú)法得到穩(wěn)定讀數(shù)。在刀閘靜觸頭進(jìn)行加壓，試驗(yàn)變壓器在1kV左右保護(hù)動(dòng)作，說(shuō)明絕緣板絕緣已經(jīng)被破壞。正常相CVT絕緣板2500V下絕緣電阻3.7MΩ，耐壓試驗(yàn)8kV無(wú)異常，升高電壓至9kV聞到焦味，油中冒煙和出現(xiàn)氣泡，可見(jiàn)正常相CVT其絕緣板的絕緣裕度已不足。

由圖2的CVT內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖可知，運(yùn)行中中間變壓器一次側(cè)的電壓約為8kV，此時(shí)內(nèi)部地刀靜觸頭與接地端螺桿之間也約有8kV的電壓。承受電壓的絕緣板由于運(yùn)行日久，絕緣降低，在電壓作用下，形成放電通道，使扼流線圈和中間變壓器一次側(cè)線圈并聯(lián)，從而使得加在中間變壓器一次側(cè)的電壓降低，導(dǎo)致CVT二次輸出電壓變小。

圖2 CVT內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

3 結(jié)語(yǔ)

CVT油箱內(nèi)電磁單元的環(huán)氧板劣化，在運(yùn)行電壓下內(nèi)部地刀靜觸頭與接地端螺桿形成放電通道，使扼流線圈和中間變壓器一次側(cè)線圈并聯(lián)，從而使得加在中間變壓器一次側(cè)的電壓降低，導(dǎo)致CVT二次輸出電壓變小。該變電站一期220kV線路間隔的CVT自1987年投運(yùn)至今已28年，隨著運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，中間變壓器油箱內(nèi)的環(huán)氧板絕緣性能逐步下降。由于預(yù)防性試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓較低，因此無(wú)法檢測(cè)出該缺陷。油箱內(nèi)油量少無(wú)法取油樣進(jìn)行跟蹤分析，而此類固體絕緣的放電發(fā)展較快，紅外檢測(cè)也較難發(fā)現(xiàn)，因而常規(guī)的預(yù)防性試驗(yàn)和運(yùn)行巡視均不能發(fā)現(xiàn)缺陷，也不具備現(xiàn)場(chǎng)檢修條件。因此建議應(yīng)盡快更換該批次CVT。在更換前，應(yīng)至少儲(chǔ)備1組新CVT作為備品以備隨時(shí)更換。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳志勇.110～220kV電容式電壓互感器運(yùn)行故障及缺陷分析[J].電氣應(yīng)用，2009，28（17）.

低壓電容器范文3

【關(guān)鍵詞】低壓配電系統(tǒng)、電容補(bǔ)償、安裝調(diào)試、功率因數(shù)

1.引言

低壓電容補(bǔ)償裝置廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)的配電系統(tǒng)中，起到降低無(wú)功功率，提高配電系統(tǒng)有功功率的輸送比例，提高功率因數(shù)，改善電壓質(zhì)量，穩(wěn)定設(shè)備運(yùn)行的作用。

然而裝置中的各主要元件若配置不當(dāng)，則容易發(fā)生過(guò)度補(bǔ)償、欠補(bǔ)償、補(bǔ)償投切過(guò)于頻繁、電容器過(guò)熱，造成設(shè)備故障，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生爆炸事故。為保證電容補(bǔ)償裝置正常運(yùn)行，減少電氣事故的發(fā)生，必須切實(shí)做好電容補(bǔ)償裝置的選型及安裝調(diào)試工作。

2.電容補(bǔ)償原理

在配電系統(tǒng)中存在一種電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，用作于電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率，這就是無(wú)功功率。無(wú)功功率并不用于做有用功，但它是通過(guò)電網(wǎng)產(chǎn)生、傳輸和配送，從而加大了變壓器、發(fā)電機(jī)和線路的負(fù)擔(dān)，引起線路壓降和損耗，降低功率因數(shù)。

電容補(bǔ)償?shù)脑恚前丫哂腥菪怨β守?fù)荷的裝置和感性功率負(fù)荷并聯(lián)在同一電路系統(tǒng)里，能量在兩種負(fù)荷間相互轉(zhuǎn)換。電容補(bǔ)償裝置主要是由若干組開關(guān)（含熔斷器）、切換電容接觸器、電抗器、電容器，以及具有測(cè)量、控制、保護(hù)、信號(hào)和調(diào)節(jié)功能的功率因數(shù)控制器組成。當(dāng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生感性無(wú)功功率，控制器檢測(cè)到電流矢量滯后于電壓矢量，通過(guò)吸合接觸器，投入一組電容器進(jìn)行容性無(wú)功功率補(bǔ)償，緩解這種滯后現(xiàn)象。一般企業(yè)都采用低壓電容補(bǔ)償裝置來(lái)降低無(wú)功功率，提高功率因數(shù)。

3.低壓電容補(bǔ)償方式宜采用集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償相結(jié)合的方式

3.1 集中補(bǔ)償：裝設(shè)在企業(yè)總變電所的變壓器低壓側(cè)母線上，可減少變壓器及輸電線路的無(wú)功損耗，而且能提高本變電所的供電電壓質(zhì)量。

3.2 分散補(bǔ)償：根據(jù)用電設(shè)備對(duì)無(wú)功的需要量，將單臺(tái)或多臺(tái)低壓電容器組分散地裝設(shè)在車間低壓母線上。其特點(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，可減少配配電系統(tǒng)中的無(wú)功流動(dòng)，減少線路的導(dǎo)線截面，無(wú)功容量較小，效果較明顯。

3.3 低壓補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)工作量小，使無(wú)功就地平衡，從而提高變壓器的利用率，降低網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，是目前無(wú)功補(bǔ)償中常用的手段之一。

4.低壓電容補(bǔ)償裝置關(guān)鍵元器件的技術(shù)要求

低壓電容補(bǔ)償裝置采用自動(dòng)分步補(bǔ)償電容的方式，補(bǔ)償無(wú)功同時(shí)，具備消諧功能。補(bǔ)償回路采用主熔斷器、分路熔斷器、電容器接觸器、濾波電抗器、電容器串聯(lián)回路形式，以自動(dòng)控制電容器的投入與切離，達(dá)到所設(shè)定的功率因數(shù)并有效抑制諧波電流，使生產(chǎn)設(shè)備可靠運(yùn)行。

4.1 功率因數(shù)控制器：設(shè)定范圍：0.80（電感性）～1～0.8（電容性）；報(bào)警功能：欠/過(guò)補(bǔ)償，欠/過(guò)電流，欠/過(guò)電壓，過(guò)溫度，諧波電壓過(guò)大。

4.2 低壓電力電容器：干式電容器，額定電壓420V以上，采用聚丙烯膜作電介質(zhì)，具有自愈性能，具過(guò)電流、過(guò)壓力、過(guò)溫度保護(hù)功能。電容器被永久擊穿時(shí)僅故障元件退出運(yùn)行，其他元件仍可正常運(yùn)行。

4.3 消諧電抗器：專用電抗器的額定電壓為400V，工礦企業(yè)取諧波5次以上，電抗率宜選用4.5～7%。

4.4 電容器接觸器：專用接觸器，采用容性接觸器，帶有滅弧功能的超前輔助觸點(diǎn)。額定絕緣電壓：690V。

4.5 低壓電容補(bǔ)償裝置應(yīng)安裝于室內(nèi)，環(huán)境溫度：-25℃～+45℃；電容器的開關(guān)、保護(hù)裝置及連接件的額定電流必須能承受電容器額定電流的1.5倍；為保證調(diào)諧頻率準(zhǔn)確和穩(wěn)定，電容器、電抗器宜采用同一生產(chǎn)廠家生產(chǎn)。

5.安裝調(diào)試要點(diǎn)

5.1 按設(shè)計(jì)要求，功率因數(shù)控制器取樣電流與取樣電壓不能同相。即若取A相作電流信號(hào)，那么電壓必須取B、C相電壓。如果取樣接線不正確，功率因數(shù)控制器就不能正常工作，補(bǔ)償結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。

5.2 回路的通電試驗(yàn)。在通電使用之前，應(yīng)該先檢驗(yàn)回路接線是否正確，再進(jìn)行通電試驗(yàn)。當(dāng)所有接線正確無(wú)誤后，在輔助電路分別通以85%和100%額定電壓下進(jìn)行5次操作，所有電器元件的動(dòng)作顯示，應(yīng)符合電路圖的要求，并且各個(gè)元器件動(dòng)作靈活。

5.3 工頻過(guò)電壓保護(hù)試驗(yàn)。進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將電容器拆除，然后給裝置接上電源。并將電容器投切開關(guān)閉合，調(diào)整電源電壓到1.1倍額定電壓值，在規(guī)定1min時(shí)間內(nèi)，過(guò)電壓保護(hù)設(shè)施應(yīng)能將電容器支路與電源斷開。

5.4 功率因數(shù)控制器參數(shù)設(shè)置。

5.4.1 電流變比：變比值依據(jù)電流互感器變比，若電流互感器變比是800/5，則設(shè)置的變比值是160。

5.4.2 電容量：依據(jù)每組電容器實(shí)際配置的容量進(jìn)行設(shè)置，單位：Kvar。

5.4.3 投切延時(shí)：30s。

5.4.4 功率因數(shù)cosΦ：0.95～0.97。

5.4.5 過(guò)電壓設(shè)置：430V。

5.5 電容補(bǔ)償裝置的調(diào)試

手動(dòng)模式（空載）調(diào)試。將控制器設(shè)置為手動(dòng)模式，進(jìn)行手動(dòng)投切電容試驗(yàn)，同時(shí)觀察電容的投切是否正確，以及補(bǔ)償電流的變化是否正確。

自動(dòng)模式（帶負(fù)載）調(diào)試。將控制器設(shè)置為自動(dòng)模式，啟動(dòng)一臺(tái)較大功率的設(shè)備，觀察功率因數(shù)低于設(shè)定值時(shí)，電容器應(yīng)能自動(dòng)投入；停止這臺(tái)設(shè)備，電容器應(yīng)能自動(dòng)切離。

6.電容器的安全運(yùn)行

6.1 允許運(yùn)行電流

正常運(yùn)行時(shí)，電容器應(yīng)在額定電流下運(yùn)行，最大運(yùn)行電流不得超過(guò)額定電流的1.3倍，三相電流差不超過(guò)5 %。

6.2 允許運(yùn)行電壓

電容器對(duì)電壓十分敏感，因電容器的損耗與電壓平方成正比，過(guò)電壓會(huì)使電容器發(fā)熱嚴(yán)重，電容器絕緣會(huì)加速老化，壽命縮短，甚至電擊穿。因此，電容器裝置應(yīng)在額定電壓下運(yùn)行，一般不宜超過(guò)額定電壓的1.05倍，最高運(yùn)行電壓不宜超過(guò)額定電壓的1.1倍。當(dāng)母線超過(guò)1.1倍額定電壓時(shí)，須采取降溫措施。

6.3 合閘問(wèn)題

電容器組禁止帶電重合閘。主要是因電容器放電需要一定時(shí)間，當(dāng)電容器組的開關(guān)跳閘后，如果馬上重合閘，電容器是來(lái)不及放電的，在電容器中就可能殘存著與重合閘電壓極性相反的電荷，這將使合閘瞬間產(chǎn)生很大的沖擊電流，從而造成電容器外殼膨脹，甚至爆炸。所以，電容器組再次合閘時(shí)，必須在斷路器斷開3 min之后才可進(jìn)行。因此，電容器不允許裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置，相反應(yīng)裝設(shè)無(wú)壓釋放自動(dòng)跳閘裝置。

6.4 允許運(yùn)行溫度

電容器正常工作時(shí)，其周圍額定環(huán)境溫度一般為40℃～-25℃；其內(nèi)部介質(zhì)的溫度應(yīng)低于65℃，最高不得超過(guò)70℃，否則會(huì)引起熱擊穿，或是引起鼓肚現(xiàn)象。電容器外殼的溫度是在介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度之間，不應(yīng)超過(guò)55℃。因此，應(yīng)保持電容器室內(nèi)通風(fēng)良好，確保其運(yùn)行溫度不超過(guò)允許值。

6.5 爆炸問(wèn)題

電容器在運(yùn)行過(guò)程中，如出現(xiàn)電容器內(nèi)部元件擊穿、電容器對(duì)外殼絕緣損壞、密封不良和漏油、鼓肚和內(nèi)部游離、帶電荷合閘或是溫度過(guò)高、通風(fēng)不良、運(yùn)行電壓過(guò)高、諧波分量過(guò)大、操作過(guò)電壓等情況，都有可能引起電容器損壞爆炸。

6.6 案例：電容投切頻繁故障分析

6.6.1 現(xiàn)象：污水廠泵站配電房的電容補(bǔ)償裝置在調(diào)試期間，出現(xiàn)電容投切頻繁問(wèn)題，直接影響到電路中的主要器件（如接觸器、電容器）的使用壽命，并對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。

6.6.2 分析：泵站配電房的電容補(bǔ)償裝置總?cè)萘?00kvar，分為10組，即每組電容40kvar。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查顯示，當(dāng)電路功率因數(shù)偏低時(shí)，補(bǔ)償裝置自動(dòng)投入一組電容后，功率因數(shù)上升0.08，明顯出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償；緊接著補(bǔ)償裝置檢測(cè)到功率因數(shù)偏高，自動(dòng)就退出一組電容，功率因數(shù)則下降0.08，又出現(xiàn)功率因數(shù)偏低的情況。如此循環(huán)，就形成了電容補(bǔ)償裝置投切頻繁的現(xiàn)象。

對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙萘窟M(jìn)行復(fù)核。按設(shè)計(jì)圖紙的總裝負(fù)荷為768.18kw，計(jì)算負(fù)荷為534.56kw，大功率設(shè)備以4臺(tái)150kw的進(jìn)水泵為主，占設(shè)備負(fù)荷84%，其電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)cosφ=0.78。取功率因數(shù)cosφ1=0.78提升到cosφ2=0.95，計(jì)算需要補(bǔ)償?shù)娜萘浚o(wú)功功率）：

Qjs=Pjs（tgφ1-tgφ2）

=P js[tg（arcosφ1）-tg（arcosφ2）]

=534.56×[0.802-0.329]=253（kvar）

（1）

實(shí)際上，泵站共有4臺(tái)的進(jìn)水泵，其中常用的2臺(tái)由AB變頻器驅(qū)動(dòng)。AB變頻器功率因素達(dá)95%，可不考慮補(bǔ)償，其他設(shè)備的功率因數(shù)都在0.75以上。那么，修正計(jì)算取P1=534.56-2×150=234.56（kw），功率因數(shù)cosφ1=0.75提升到cosφ2=0.95，補(bǔ)償容量則有：

Q1=P1（tgφ1-tgφ2）

=P1[tg（arcosφ1）-tg（arcosφ2）]

=234.56×[0.882-0.329]=130（kvar）

（2）

根據(jù)式（1）Qjs=253 kvar，式（2）Q1=130 kvar，對(duì)比電容補(bǔ)償裝置配置容量400kvar，顯然大了1倍左右。

綜上述分析，導(dǎo)致電容投切頻繁的原因是過(guò)補(bǔ)償，總補(bǔ)償電容量過(guò)大，分為10組后的每組電容量也是過(guò)大。

6.6.3 解決方案：因?yàn)镼1=130kvar，取總?cè)萘縌=150kvar，對(duì)裝置相關(guān)元器件的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，電容器住仍分為10組，則有每組容量15kvar。

6.6.4 方案實(shí)施及效果。參照解決方案，按每組容量15kvar對(duì)電容補(bǔ)償裝置實(shí)施改造后，電容投切頻繁現(xiàn)象得以消除，達(dá)到了預(yù)期的使用效果。

6.6.5 案例啟示：低壓配電系統(tǒng)的電容補(bǔ)償裝置無(wú)功補(bǔ)償電容量，根據(jù)實(shí)際用電設(shè)備參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算，才能取得理想的效果，尤其是對(duì)于分散補(bǔ)償方式。當(dāng)不具備設(shè)計(jì)計(jì)算條件時(shí)，電容器安裝容量可按變壓器容量的10%～30%確定；對(duì)于電動(dòng)機(jī)類型的功率負(fù)荷，補(bǔ)償量約為40%。

低壓電容器范文4

關(guān)鍵詞：反應(yīng)堆壓力容器 焊接難點(diǎn) 個(gè)人建議

中圖分類號(hào)：C35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1 緒論

1.1 引言

反應(yīng)堆壓力容器設(shè)備是壓水堆核電站中的心臟設(shè)備，該設(shè)備是放射性物質(zhì)的包殼，在運(yùn)行期間不僅承受高溫、高壓和強(qiáng)輻照，而且在核電站的整個(gè)運(yùn)行壽期內(nèi)不可更換，對(duì)電廠的穩(wěn)定安全運(yùn)行極其重要。

反應(yīng)堆壓力容器作為核電廠一回路主設(shè)備承擔(dān)著三項(xiàng)重要功能：一、作為包容反應(yīng)堆堆芯的容器，起著固定和支撐堆內(nèi)構(gòu)件的作用，保證燃料組件按一定的間距在堆芯內(nèi)的支撐與定位；二、作為反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的一部分，起著承受一回路冷卻劑與外部壓差的壓力邊界的作用；三、與其它一回路壓力邊界設(shè)備一起構(gòu)筑了核電廠防止放射性物質(zhì)外逸的第二道屏障。

1.2 600MW反應(yīng)堆壓力容器概況

我國(guó)自主設(shè)計(jì)的CNP600反應(yīng)堆核電站是根據(jù)大亞灣的壓水堆技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)修改的，采用了兩條30萬(wàn)千瓦標(biāo)準(zhǔn)回路的結(jié)構(gòu)。目前采用該堆型的有秦山二期4個(gè)機(jī)組和海南昌江核電2個(gè)機(jī)組，秦山二期擴(kuò)建工程3、4號(hào)機(jī)組沿用了1、2號(hào)機(jī)組的設(shè)計(jì)理念和標(biāo)準(zhǔn)，在原來(lái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。600MW反應(yīng)堆壓力容器遵循法國(guó)“壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則（RCC-M）”要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，屬于安全一級(jí)、質(zhì)保Q1級(jí)和抗震1I級(jí)設(shè)備。設(shè)備主要設(shè)計(jì)參數(shù)和整體尺寸如下：

主要材料：16MND5 水壓試驗(yàn)壓力：22.8Mpa

設(shè)計(jì)壓力：17.2Mpa 外型尺寸：6200×5282×12978mm

運(yùn)行壓力：15.5Mpa 設(shè)計(jì)壽命：40年

設(shè)計(jì)溫度：343℃ 總 重：339t

運(yùn)行溫度：327.2--292.8℃ 全容積： 123m3

最大快中子通量 5×1019n/cm2 有效容積：98.577m3

秦山二期擴(kuò)建工程3、4號(hào)反應(yīng)堆壓力容器是由中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，韓國(guó)斗山重工株式會(huì)社（簡(jiǎn)稱斗山）和中國(guó)第一重型機(jī)械股份公司（簡(jiǎn)稱一重）各自承制一臺(tái)。

2 反應(yīng)堆壓力容器結(jié)構(gòu)

反應(yīng)堆壓力容器通常分為頂蓋組件、筒體組件兩大部分。

2.1頂蓋組件

頂蓋組件主要由上封頭和頂蓋法蘭兩部分組成。上封頭上焊有37個(gè)貫穿件管座，其中33個(gè)為CRDM管座，4個(gè)為熱電偶管座，以供安裝控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件和熱電偶儀表導(dǎo)向管；有1根排氣管，用于排放容器內(nèi)的氣體；有3個(gè)吊耳，用來(lái)運(yùn)輸?shù)跹b；還有通風(fēng)罩支承，用來(lái)支承上面CRDM通風(fēng)罩組件。頂蓋法蘭上開有56個(gè)主螺栓孔，用于主螺栓貫穿；在法蘭面上設(shè)有兩道同心環(huán)形溝槽，用于安裝兩道金屬密封環(huán)。

2.2 筒體組件

筒體組件主要由法蘭-接管段筒體、堆芯筒體、過(guò)渡段和下封頭組成。其中法蘭-接管筒體上有2個(gè)入口接管和2個(gè)出口接管，它們分別與反應(yīng)堆各個(gè)冷卻劑環(huán)路的冷段和熱段連接；另外還設(shè)有2個(gè)安注管，用于在事故情況下注入冷卻劑；在法蘭面上設(shè)有1個(gè)檢漏管，用于檢測(cè)并引出密封泄露。過(guò)渡段上焊有四個(gè)徑向支承塊，這四個(gè)支承塊與堆內(nèi)構(gòu)件M形插入件配合，用以限制堆內(nèi)構(gòu)件下部在水力沖擊下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。下封頭上有38根中子測(cè)量管座，用作堆芯測(cè)量系統(tǒng)伸入壓力容器的通道。

頂蓋組件和筒體組件通過(guò)可拆卸的56件主螺栓、主螺母和墊圈聯(lián)接緊固。

冷卻劑通過(guò)入口接管進(jìn)入壓力容器，并且向下流過(guò)堆芯吊籃和容器壁之間的環(huán)形空間，在底部轉(zhuǎn)向朝上流過(guò)堆內(nèi)構(gòu)件/燃料組件堆芯到出口接管，將堆芯內(nèi)產(chǎn)生的熱能帶出。

3 反應(yīng)堆壓力容器主體材料

根據(jù)1、2號(hào)反應(yīng)堆壓力容器良好的運(yùn)行業(yè)績(jī)，3、4號(hào)反應(yīng)堆壓力容器的主材依然選用16MND5鍛件。該鍛件具有優(yōu)良的焊接性能、較高的淬透性和強(qiáng)度、較強(qiáng)的抗中子輻照與抗脆化性，同時(shí)還具有良好的低溫沖擊韌性和較低的無(wú)延性轉(zhuǎn)變溫度等優(yōu)點(diǎn)（1）。所不同的是4號(hào)反應(yīng)堆壓力容器的16MND5鍛件，全部由一重鍛造。北鋼院對(duì)此材料與國(guó)外同牌號(hào)鍛件進(jìn)行了等效性試驗(yàn)與論證，證明各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了等效的要求。因科鎳貫穿件采用了抗各種水介質(zhì)和高溫應(yīng)力腐蝕性能的因科鎳690材料（1）；安全端采用了304LN型或316LN型的控氮不銹鋼。

4 反應(yīng)堆壓力容器焊接難點(diǎn)

反應(yīng)堆壓力容器的制造主要涉及到冶煉、鍛造、焊接、機(jī)加工、無(wú)損檢驗(yàn)等專業(yè)。涉及的每個(gè)專

業(yè)領(lǐng)域都存在一些工藝難點(diǎn)，包括：法蘭接管段等大鍛件的鍛造；接管-安全端異種金屬焊接，大接管馬鞍形窄坡口埋弧自動(dòng)焊，CRDM管座/中子測(cè)量管與封頭的密封焊；筒體組件的最終精加工，封頭J型坡口的機(jī)加工；以及接管-安全端異種金屬焊縫的無(wú)損檢驗(yàn)。

以下重點(diǎn)介紹焊接工藝難點(diǎn)。

4.1焊接工藝難點(diǎn)

反應(yīng)堆壓力容器制造中有大量的焊接工序，包括不銹鋼堆焊、鎳基隔離層堆焊、低合金鋼環(huán)焊縫組焊、管座對(duì)接焊、管座-封頭密封焊、接管-安全端異種金屬焊接及各種補(bǔ)焊。這里重點(diǎn)介紹接管-安全端異種金屬焊接這個(gè)業(yè)內(nèi)公認(rèn)的難題，很多制造廠都走過(guò)彎路。

反應(yīng)堆壓力容器共設(shè)有6個(gè)接管，入口接管、出口接管和安注接管各2個(gè)。為了減少安裝現(xiàn)場(chǎng)的焊接難度，以及方便壓力容器設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)與一回路管道（奧氏體不銹鋼）進(jìn)行同種金屬焊接，因此每個(gè)接管端部都與不銹鋼鍛件（即安全端）進(jìn)行焊接，這條焊縫即為“接管-安全端焊縫”。由于低合金鋼與不銹鋼的線膨脹系數(shù)有較大差別，并在長(zhǎng)期高溫運(yùn)行會(huì)發(fā)生碳遷移，如直接進(jìn)行連接將會(huì)在低合金鋼與不銹鋼的結(jié)合面上形成較大應(yīng)力差，從而影響結(jié)構(gòu)安全。設(shè)計(jì)上選取了線膨脹系數(shù)介于低合金鋼與不銹鋼之間、并略接近于低合金鋼的鎳基合金作為過(guò)渡材料，從而不僅較好地緩和焊縫兩側(cè)的應(yīng)力差，還能阻止碳遷移，低合金鋼的稀釋作用對(duì)鎳基合金來(lái)說(shuō)影響不大（2）。

該焊縫的結(jié)構(gòu)為“低合金鋼接管（16MND5）-鎳基預(yù)堆邊-鎳基對(duì)接焊縫-不銹鋼安全端（Z2CND18-12）”，參見(jiàn)示意圖4.1、4.2。

圖 4.1 出入口接管-安全端焊縫結(jié)構(gòu) 圖4.2 安注管-安全端焊縫結(jié)構(gòu)

此異種金屬焊接工藝的難點(diǎn)在于鎳基合金本身熔池的流動(dòng)性差、潤(rùn)濕性不好，焊接過(guò)程中焊縫容易氧化，熔池表面的氧化膜不易徹底去除，從而形成了焊縫夾雜物，因此對(duì)焊接工藝和焊接操作工要求很高，否則在焊接過(guò)程中很容易產(chǎn)生缺陷。考慮到焊接的困難性，為了優(yōu)化焊接參數(shù)，以及提高焊接操作工的技能，斗山和一重除了進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)外，都進(jìn)行了大接管焊接前的焊接工藝試驗(yàn)，如斗山在焊接大接管前共進(jìn)行了三次模擬試驗(yàn)，以及焊接見(jiàn)證件和在役檢查試塊的焊接；一重也進(jìn)行了一次工藝試驗(yàn)。斗山針對(duì)模擬試驗(yàn)中出現(xiàn)的預(yù)堆邊與對(duì)接焊縫融合處整圈未熔合缺陷進(jìn)行了深層次的原因分析，并對(duì)試環(huán)進(jìn)行解剖試驗(yàn)，缺陷的真實(shí)性得到了驗(yàn)證，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)工藝進(jìn)行了改進(jìn)。一重委托無(wú)損檢驗(yàn)專業(yè)單位運(yùn)用自動(dòng)超聲儀器進(jìn)行掃查來(lái)確認(rèn)試驗(yàn)環(huán)的焊縫質(zhì)量。

雖然兩家制造廠做了很多工藝準(zhǔn)備的工作，但由于焊接過(guò)程不易控制，3、4號(hào)壓力容器產(chǎn)品焊縫中還是出現(xiàn)了焊接缺陷。3號(hào)反應(yīng)堆壓力容器中6條接管-安全端焊縫共有5條焊縫出現(xiàn)了缺陷，主要位置在鎳基預(yù)堆邊與對(duì)接焊縫的融合處。4號(hào)壓力容器有1條接管-安全端焊縫出現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題。焊接結(jié)果詳見(jiàn)表4.1。

表4.1 壓力容器接管-安全端異種金屬焊縫結(jié)論

針對(duì)以上的結(jié)論，我們對(duì)兩個(gè)制造廠所使用的焊接方式、焊材以及焊接操作工方面進(jìn)行分析比較。

4.1.1 焊接方式

斗山和一重都采用了鎢極脈沖氬弧焊，針對(duì)出入口接管和安注管不同的焊接厚度，韓國(guó)斗山重工使用了日立的BHIC焊機(jī)和美國(guó)AMI焊機(jī)，分別采用了半全位置（自下而上）和全位置焊接方式，壓力容器處于豎直狀態(tài)，接管橫躺，如圖4.3。這種方式的好處在于可使用兩臺(tái)焊機(jī)同時(shí)焊接對(duì)稱的兩個(gè)接管，焊接周期縮短一半。但這種焊接方式難度較大，焊機(jī)從6點(diǎn)鐘位置爬坡至12點(diǎn)位置，焊接參數(shù)未針對(duì)不同的弧度進(jìn)行細(xì)化，而是用相同參數(shù)從頭焊至結(jié)束，增加了產(chǎn)生缺陷的可能性。

一重對(duì)所有的接管都采用橫焊焊接方式，使用的是焊機(jī)POLYSOUDE PC600，壓力容器處于躺著狀態(tài)，接管豎直向上，這種焊接方式能使焊機(jī)始終保持同一姿勢(shì)，熔池成形比較規(guī)則，如圖4.4。

圖4.3 3號(hào)壓力容器大接管-安全端焊接方式 圖4.4 4號(hào)壓力容器大接管-安全端焊接方式

4.1.2 焊材選擇

3、4號(hào)壓力容器都使用了鎳基合金690焊接材料，具體類型、批號(hào)使用如表4.2。

表4.2 鎳基合金焊材內(nèi)容

從以上表可看出，3號(hào)壓力容器大接管鎳基預(yù)堆邊使用的是焊帶25.4×0.5，而對(duì)接焊縫使用的是Φ1.2的焊絲。據(jù)了解，該鎳基焊縫很少用焊帶和焊絲這種搭配方式進(jìn)行焊接，而斗山使用焊帶，主要是考慮焊接效率比較高。但焊帶熱輸入量大、熔池晶粒比較粗大，塑性比較差，流動(dòng)性很差，并且金屬純凈度也比較差，因此與焊絲熔敷金屬的晶粒熔合的不是非常好。

4號(hào)壓力容器接管鎳基預(yù)堆邊和對(duì)接焊縫使用了同種規(guī)格的焊絲Φ0.9，鎳基預(yù)堆邊和對(duì)接焊縫搭接處熔合的比較好。

4.1.3 焊接操作工

斗山之前制造的很多壓力容器都沒(méi)有此類接管-安全端異種金屬焊縫，焊接操作工的技能就是靠產(chǎn)品焊接前的工藝準(zhǔn)備中摸索累積的，包括三次模擬試驗(yàn)、一次焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)、一次焊接見(jiàn)證件試驗(yàn)和在役檢查試塊的焊接，因此經(jīng)驗(yàn)相對(duì)比較欠缺。以致焊接過(guò)程中的一些細(xì)節(jié)未完全控制，產(chǎn)生了焊接質(zhì)量缺陷。主要有以下三個(gè)方面：

（1）對(duì)焊接參數(shù)的控制得不太好，例如送絲速度和焊接速度過(guò)快造成熱輸入量偏低。

（2）氣體保護(hù)不理想，氣體保護(hù)不足使焊道產(chǎn)生氧化物，可能生成氧化鎳（NiO），由于鎳基合金與氧化鎳的熔點(diǎn)差別很大（鎳基合金：1446℃，氧化鎳：2090℃），氧化鎳會(huì)以?shī)A渣出現(xiàn)在焊縫中。同時(shí)INCONEL52中的Al含量較高，氣體保護(hù)不理想的情況下，也很容易生成Al2O3。

（3）焊道打磨不夠理想，部分焊道打磨不充分，氧化物未去除，部分焊道打磨過(guò)量，產(chǎn)生凹坑。

針對(duì)3號(hào)壓力容器接管-安全端焊縫質(zhì)量問(wèn)題，我們對(duì)一重進(jìn)行了多次經(jīng)驗(yàn)反饋，通報(bào)了3號(hào)焊接情況和返修方案，并強(qiáng)調(diào)了焊接過(guò)程中的注意事項(xiàng)。一重焊工進(jìn)行了針對(duì)性的技能培訓(xùn)，在焊接前進(jìn)行工藝試驗(yàn)，掌握了打磨和氣體保護(hù)有效方法，并增加了層間滲透檢驗(yàn)來(lái)保證質(zhì)量。因此相對(duì)3號(hào)壓力容器，4號(hào)壓力容器的接管-安全端異種金屬焊接的結(jié)果好一點(diǎn)。

鑒于以上原因的分析，由于焊接方式和焊接材料一經(jīng)選定不能進(jìn)行更換，斗山在產(chǎn)品焊縫返修前進(jìn)行了補(bǔ)焊模擬試驗(yàn)來(lái)加強(qiáng)焊接操作工的技能，增加過(guò)程中層間滲透檢驗(yàn)來(lái)加強(qiáng)質(zhì)量控制，優(yōu)化了焊接參數(shù)、更換了打磨工具、改善了氣體保護(hù)等措施，并邀請(qǐng)了西屋專家對(duì)焊接進(jìn)行指導(dǎo)和把關(guān)，順利完成了返修并經(jīng)最終無(wú)損檢驗(yàn)確認(rèn)合格。

4.1.4 個(gè)人建議

通過(guò)以上焊接工藝等方面的分析比較，并借鑒1號(hào)、2號(hào)壓力容器的制造經(jīng)驗(yàn)，以及其它項(xiàng)目的一些設(shè)計(jì)理念，有以下三方面的建議。

（1）焊接工藝改進(jìn)

秦山二期共4臺(tái)壓力容器的接管-安全端異種金屬焊縫只有三菱承制的1號(hào)壓力容器的焊縫非常干凈，未發(fā)現(xiàn)任何顯示。具有豐富制造經(jīng)驗(yàn)的三菱采用的是自行開發(fā)的等離子焊絲自動(dòng)堆焊技術(shù)進(jìn)行堆焊鎳基預(yù)堆邊，而對(duì)接焊縫選擇了管嘴向下的布置和特殊輔助工裝的焊機(jī)進(jìn)行自動(dòng)脈沖氬弧焊，并沒(méi)有采用接管向上，橫焊這種比較簡(jiǎn)易操作的焊接方式。三菱采用如此復(fù)雜的焊接工藝，從最終的焊縫效果來(lái)看，還是具有一定道理的。因此建議制造廠在焊接工藝還需改進(jìn)，對(duì)焊接方式和焊機(jī)輔助裝置上進(jìn)行研究。

（2）焊材的選擇

2號(hào)壓力容器大接管-安全端的鎳基預(yù)堆邊是采用了傳統(tǒng)的藥皮焊條進(jìn)行手工堆焊，對(duì)接焊縫是用焊絲進(jìn)行自動(dòng)焊接的，在預(yù)堆邊和對(duì)接焊融合面出現(xiàn)過(guò)有規(guī)律的缺陷，幾方研究后建議不采納手工焊與自動(dòng)焊結(jié)合的焊縫結(jié)構(gòu)。從目前3號(hào)壓力容器來(lái)看，用焊帶堆焊的預(yù)堆邊和焊絲焊接的對(duì)接焊縫兩者的融合面也存在大量未熔合缺陷。因此在焊材選擇方面，建議都選擇焊絲，而焊接手法都用自動(dòng)焊更好。

（3）焊縫結(jié)構(gòu)更改

接管-安全端焊縫之所以采用鎳基焊材，主要考慮了低合金鋼與不銹鋼的線膨脹系數(shù)有較大差別，并在長(zhǎng)期高溫下運(yùn)行會(huì)發(fā)生碳遷移等因素。但目前其它電廠百萬(wàn)千瓦壓力容器接管-安全端焊接結(jié)構(gòu)采用了不銹鋼焊材替代鎳基焊材的設(shè)計(jì)。焊接順序?yàn)榘踩伺c接管組焊后進(jìn)行一次中間消除應(yīng)力熱處理，之后與法蘭接管段焊接，該焊縫要經(jīng)受最終消除應(yīng)力熱處理。

這種設(shè)計(jì)可通過(guò)中間熱處理方法來(lái)消除材料線膨脹系數(shù)不同引起的焊接殘余應(yīng)力，以及采用了堆焊不銹鋼309L過(guò)渡層和熱處理方法來(lái)有效地抑制碳向奧氏體不銹鋼308L焊縫金屬遷移。之前所擔(dān)心的不銹鋼在經(jīng)過(guò)熱處理熱循環(huán)后，由于過(guò)飽和碳向晶界遷移，在晶界形成貧鉻現(xiàn)象，容易產(chǎn)生晶間腐蝕現(xiàn)象。目前有研究認(rèn)為，在采用超低碳不銹鋼的情況下，由于不銹鋼中碳含量在0.04%以下，即使發(fā)現(xiàn)碳向晶界遷移，也不會(huì)造成明顯的貧鉻現(xiàn)象，因此，超低碳不銹鋼對(duì)熱處理敏化不太敏感。

安全端的焊接流程為：

其它電廠接管-安全端具體使用的焊接材料與采用的焊接方法如表4.3所示。

表4.3 其它電廠接管-安全端焊接材料與焊接方法

采用這種焊接結(jié)構(gòu)，不僅可以避免鎳基焊材的異種金屬焊接，大大減少了產(chǎn)生焊接缺陷的概率。而且還改變了焊接順序，可以大大縮短制造周期。

反應(yīng)堆壓力容器除了接管-安全端這個(gè)焊接難點(diǎn)外，其它如大接管與筒體的馬鞍型焊接最困難的是在焊接過(guò)程中要周期性地進(jìn)行上坡焊和下坡焊，焊道的厚度也會(huì)因此而使得上坡時(shí)加厚，下坡時(shí)減薄。焊接操作工在施焊過(guò)程中通過(guò)頻繁調(diào)節(jié)焊接速度，使在上坡焊時(shí)焊速快些，而在下坡焊時(shí)焊速放慢，來(lái)保證焊層的厚度均勻（2）。

另外CRDM管座與上封頭密封焊存在很難控制焊接變形的難點(diǎn)，焊接的變形引起了CRDM管座位置度偏差，越焊到外面的管座變形越大。雖然制造廠在焊接過(guò)程中通過(guò)管座內(nèi)充水冷卻、安裝輔助工裝等措施來(lái)控制變形，但還是有很多管座的位置度不滿足設(shè)計(jì)要求。中子測(cè)量管座與下封頭的焊接也存在位置度超差的問(wèn)題，對(duì)設(shè)備質(zhì)量存在隱患。

5 總結(jié)

秦二廠已完成制造的4臺(tái)600MW反應(yīng)堆壓力容器，只有三菱重工承制的1號(hào)壓力容器按期交貨，其余3臺(tái)由于制造工藝難點(diǎn)或管理原因引起了質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致推遲交貨。其中2號(hào)壓力容器、3號(hào)壓力容器由于接管-安全端異種金屬焊縫的質(zhì)量問(wèn)題對(duì)整個(gè)機(jī)組的工期造成很大影響。因此工藝難點(diǎn)的解決對(duì)質(zhì)量保證和進(jìn)度控制都是至關(guān)重要的。

參考文獻(xiàn)：

低壓電容器范文5

[關(guān)鍵詞] 磁電機(jī)；功能；故障分析

[DOI] 10.13939/ki.zgsc.2015.24.078

1 Slick4300系列磁電機(jī)的工作原理

磁電機(jī)由磁路、低壓電路、高壓電路三個(gè)部分組成。其中磁鐵轉(zhuǎn)子、軟鐵架和軟鐵心磁路構(gòu)成了磁路，用以產(chǎn)生變化的基本磁場(chǎng)，形成線圈中變化的基本磁通，一級(jí)線圈、斷電器和電容器構(gòu)成了低壓電路，用以產(chǎn)生低壓感應(yīng)電流（即低壓電流），并在適當(dāng)時(shí)機(jī)將低壓電路斷開，使低壓電流的電磁場(chǎng)迅速消失，二級(jí)線圈和分電器構(gòu)成了高壓電路，用以在低壓電路斷開時(shí)，產(chǎn)生高壓感應(yīng)電流（即高壓電），并將高壓電按發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火次序輸送至各汽缸的電嘴。

2 磁電機(jī)系統(tǒng)故障分類

磁電機(jī)的故障，可以分為兩大類，即從故障導(dǎo)致的后果進(jìn)行分類，可以分為一般性故障和重大故障。對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生非常大的影響，整個(gè)系統(tǒng)還能繼續(xù)工作，只是性能指標(biāo)有所下降，這些故障是一股性故障。對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的危害，嚴(yán)重時(shí)磁電機(jī)不工作導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，這些故障是重大故障。磁電機(jī)系統(tǒng)故障分類如下表所示。

3 磁電機(jī)部件功能故障分析

對(duì)于磁電機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其組成的基礎(chǔ)是零部件。所以系統(tǒng)的故障主要是由零部件故障引起的。因此，研究零部件故障，分析其故障模式，是研究一個(gè)系統(tǒng)失效的基礎(chǔ)。在描述系統(tǒng)的失效模式時(shí)，是以零部件故障模式來(lái)表征。

3.1 外定時(shí)不當(dāng)

磁電機(jī)向電咀輸出高壓脈沖時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)不在理想的提前點(diǎn)火位置。提前點(diǎn)火角度大，點(diǎn)火甲-，汽缸中燃?xì)獾淖罡邏毫Τ霈F(xiàn)在活塞運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)之前，發(fā)動(dòng)機(jī)的各曲軸連桿組件受力較嚴(yán)重，發(fā)動(dòng)機(jī)有較大的功率損失；提前點(diǎn)火角度小則汽缸中燃?xì)獾淖罡邏毫Τ霈F(xiàn)在活塞運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)之后，燃?xì)獠荒艹浞峙蛎涀龉Πl(fā)動(dòng)機(jī)也有較大的功率損失。主要表現(xiàn)為測(cè)試單磁時(shí)掉轉(zhuǎn)過(guò)多。當(dāng)然在這種情況下磁電機(jī)本身的工作性能是沒(méi)有問(wèn)題的，只要重新作外定時(shí)即可。

3.2 斷電器間隙調(diào)整不當(dāng)

斷電器間隙過(guò)大過(guò)小時(shí)，會(huì)使二次線圈電壓降低，火花減弱，引起磁電機(jī)掉轉(zhuǎn)過(guò)多，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。但間隙增大時(shí)比間隙減小時(shí)掉轉(zhuǎn)相對(duì)要少一些。因?yàn)殚g隙增大，提前點(diǎn)火角增大，可以彌補(bǔ)一些火花減弱的影響。斷電間隙變化的原因，主要是不斷跳火花時(shí)的電侵蝕；尼龍頂塊的磨損等。如上所述，斷電器間隙過(guò)大或過(guò)小影響初斷時(shí)機(jī)和斷開角大小，從而影響二次線圈輸出電壓的大小，造成發(fā)動(dòng)機(jī)單磁掉轉(zhuǎn)多，或磁電機(jī)超差（兩磁電機(jī)掉轉(zhuǎn)數(shù)超過(guò)50RPM）。

3.3 斷電器觸點(diǎn)燒蝕

斷電器接觸不良，會(huì)使接魑電阻增大，斷電時(shí)的低壓電流減小，二次線圈電壓減小。造成接觸不良的主要原因是接觸點(diǎn)間進(jìn)入油污和發(fā)生金屬轉(zhuǎn)移。電容器有保護(hù)斷電器觸點(diǎn)的作用，當(dāng)電容器失效時(shí)斷電器觸點(diǎn)很快燒蝕，或電容器安裝不牢接觸電阻大也會(huì)引起斷電器觸點(diǎn)的燒蝕。這里需要說(shuō)明的是電容器的結(jié)構(gòu)，如下圖，電容器兩端都有引出線，但這并非電容器的兩個(gè)極，實(shí)際上它們?cè)陔娙萜鲀?nèi)部是連通的，是一根導(dǎo)線，即電容P導(dǎo)線，起將一、二次線圈連接點(diǎn)通向磁電機(jī)外連接磁電機(jī)開關(guān)的作用。電容器真正的兩極是P導(dǎo)線和電容器外殼。當(dāng)電容器安裝不牢接觸電阻R’大到不能忽略的時(shí)候，此時(shí)斷電器兩端電壓不再等于電容器兩端電壓，使電容器對(duì)斷電器觸點(diǎn)的保護(hù)作用減弱甚至失去保護(hù)。當(dāng)R’=∞即斷路時(shí)。接觸電阻大對(duì)二次線圈輸出電壓也有影響，接觸電阻和一次線圈內(nèi)阻一起構(gòu)成RC充電電路的電阻R’+R，顯然R’+R >R，這使RC電路的時(shí)間常數(shù)τ=（R’+R）C增大充電時(shí)間延長(zhǎng)，這顯然也減小了丨di/dt丨使二次線圈輸出電壓降低。由于接觸電阻R’的大小隨發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)并不為一恒定值，所以影響到各汽缸電阻得到的電壓也就大小不一，故障初期可能出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)，隨時(shí)間增長(zhǎng)由于斷電器觸點(diǎn)燒蝕、觸點(diǎn)發(fā)熱嚴(yán)重甚至燒融斷電器尼龍頂塊使斷電器觸點(diǎn)不能斷開磁電機(jī)失效。所以工作中一定要認(rèn)識(shí)到電容器的外殼是電容器的一個(gè)極，對(duì)其接地的可靠性要引起充分的重視。

3.4 線包絕緣性變差

由于線包受潮及工作溫度過(guò)高會(huì)引起線包絕緣性變差。線包絕緣性變差時(shí)，會(huì)使線包和殼體之間以及線包與附件的金屬接觸點(diǎn)和部件間發(fā)生放電現(xiàn)象，使磁能損失增大，二次線圈電壓降低。試車檢查單磁電機(jī)工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)掉轉(zhuǎn)過(guò)多。當(dāng)分解磁電機(jī)做工作時(shí)，如該磁電機(jī)發(fā)生了線包對(duì)外放電現(xiàn)象，我們就可看到線包放電部分被燒黑的跡象。

3.5 磁電機(jī)內(nèi)部高壓電導(dǎo)出部分接觸不良

如在二次線圈輸出端接線片處磨損，導(dǎo)致與分電臂旋轉(zhuǎn)軸的彈簧炭柱接觸不良，將產(chǎn)生強(qiáng)烈的電火花，使分配到電咀的電壓降低，且會(huì)把跳火部分燒壞。

3.6 分電盤裂紋

分電盤發(fā)生裂紋現(xiàn)象是由于分電盤所在的工作環(huán)境較差。當(dāng)產(chǎn)生裂紋后，在裂紋處會(huì)發(fā)生漏電現(xiàn)象，導(dǎo)致二次線圈電壓降低，影響磁電機(jī)正常工作。

3.7 分電樁磨損、燒傷

磁電機(jī)分解開后發(fā)現(xiàn)分電樁磨損、燒傷，會(huì)導(dǎo)致電樁與分電臂之間的間隙大小發(fā)生改變，影響輸出電壓的大小。

3.8 斷電器的彈簧片和低壓導(dǎo)線

由于斷電器的彈簧片長(zhǎng)期被凸輪來(lái)回頂開會(huì)疲勞直至斷裂，低壓導(dǎo)線由于安裝不正確被擠壓導(dǎo)致在接線處脫開等現(xiàn)象，導(dǎo)致磁電機(jī)不工作，是由于低壓電路斷路使磁電機(jī)不產(chǎn)生高壓電。

低壓電容器范文6

一、目前的機(jī)遇和困擾

電力電容器行業(yè)目前來(lái)看，仍然要依靠電網(wǎng)的規(guī)模投資才能維持現(xiàn)有的平穩(wěn)發(fā)展趨勢(shì)，其中為特高壓交直流輸電及其配套工程提供的電容器將占到很大的比重。令人可喜的是，按照國(guó)網(wǎng)和南網(wǎng)“十二五”的發(fā)展規(guī)劃，2020年前要構(gòu)建大規(guī)模的“西電東送”、“北電南送”的能源配置格局。“十二五”期間，國(guó)家電網(wǎng)公司規(guī)劃建成“三縱三橫”的特高壓同步電網(wǎng)和13回特高壓直流輸電線路，總變電（換流）容量達(dá)到4.1億千伏安；南方電網(wǎng)公司將在已有的直流輸電線路基礎(chǔ)上，建設(shè)金沙江中游梨園、阿海電站送電廣西直流工程，各省形成堅(jiān)強(qiáng)的500kV骨干網(wǎng)架。巨大的無(wú)功補(bǔ)償和交直流濾波需求量對(duì)行業(yè)來(lái)說(shuō)，必將又是一次發(fā)展的機(jī)遇。當(dāng)然，還應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，現(xiàn)在行業(yè)雖然規(guī)模擴(kuò)大了，但利潤(rùn)沒(méi)有明顯增長(zhǎng)，除了前面講到的人工和市場(chǎng)的原因，還有技術(shù)層面的原因：我國(guó)電力電容器的傳統(tǒng)技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)水平的差距。

1、鐵殼類電容器的體積比特性差距較大與國(guó)外先進(jìn)水平的電容器相比，行業(yè)產(chǎn)品的體積比特性大約多出30%。研究數(shù)據(jù)表明，這30%的構(gòu)成分別為：壓緊系數(shù)小占14%，介質(zhì)額定場(chǎng)強(qiáng)偏低占10%，心子與箱殼間隙大占3%，元件留邊寬占2%，鋁箔厚度大占1%。占比重最大的壓緊系數(shù)問(wèn)題。國(guó)內(nèi)廠家設(shè)計(jì)產(chǎn)品的壓緊系數(shù)通常不太高，這和傳統(tǒng)的真空浸漬工藝有關(guān)：以往由于設(shè)備和工藝的原因，真空度無(wú)法達(dá)到理想狀態(tài)，心子適當(dāng)放松有利于抽空和浸漬。通過(guò)技術(shù)改造升級(jí)，現(xiàn)在真空浸漬設(shè)備的能力完全可以達(dá)到要求，但固有觀念仍認(rèn)為壓緊系數(shù)小一些比較安全。事實(shí)證明，國(guó)外單元產(chǎn)品壓緊系數(shù)更高，真空浸漬時(shí)間更短，但運(yùn)行的故障更低。在合理設(shè)計(jì)的前提下，通過(guò)增加薄膜寬度、減小元件留邊寬度及使用更薄的鋁箔，也能有效降低心子高度，進(jìn)一步增大器身在箱殼占據(jù)的空間，縮小與箱殼的間隙，就能夠降低箱殼高度、減少浸漬劑和包封紙的用量，從而達(dá)到降低材料成本的目的。介質(zhì)額定場(chǎng)強(qiáng)是個(gè)特殊的話題，廠家希望在合理的范圍內(nèi)盡可能高一些，這樣會(huì)顯著提高產(chǎn)品比特性，但用戶為了可靠運(yùn)行又希望不要太高。如果像國(guó)網(wǎng)要求的限制在57MV/m，那廠家必須滿足；但在一些沒(méi)有限制的場(chǎng)合下，只要保證安全運(yùn)行，可以適當(dāng)提高。

2、CVT的需求一直呈下降趨勢(shì)近幾年來(lái)，由于土地資源的稀缺，氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)大量替代空氣絕緣的敞開式開關(guān)設(shè)備(AIS)，電力系統(tǒng)對(duì)CVT的需求一直呈下降趨勢(shì)。另外，隨著各地智能變電站的興建，電子式電壓互感器也處于較快的增長(zhǎng)趨勢(shì)，對(duì)傳統(tǒng)CVT產(chǎn)生一定影響。對(duì)CVT技術(shù)參數(shù)的要求也發(fā)生了顯著變化，隨著繼電保護(hù)微機(jī)化和測(cè)量?jī)x器儀表數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)，對(duì)二次繞組的輸出容量要求迅速降低，由過(guò)去單個(gè)繞組150VA，減少到現(xiàn)在的10VA甚至更低。面對(duì)這樣的問(wèn)題，應(yīng)該認(rèn)真分析，提出應(yīng)對(duì)措施。從市場(chǎng)需求的角度來(lái)看，CVT在未來(lái)的5~8年還有很大的發(fā)展空間，一方面替代產(chǎn)品還需要一個(gè)成熟期，另一方面已運(yùn)行產(chǎn)品還需要維護(hù)更新。此外，與替代產(chǎn)品相比，CVT現(xiàn)有的優(yōu)勢(shì)在于其低成本和高可靠性，在超高壓和特高壓電網(wǎng)建設(shè)中，以及對(duì)土地資源稀缺性不敏感的地區(qū)和企業(yè)用戶，還需要大量敞開式的CVT。從技術(shù)角度上，對(duì)500kV及以上電壓等級(jí)的骨干網(wǎng)用CVT，準(zhǔn)確測(cè)量是關(guān)鍵，可靠運(yùn)行是根本。因此需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工質(zhì)量上下功夫，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的測(cè)量精度，提高運(yùn)行的可靠性。對(duì)220kV及以下電壓等級(jí)的CVT，建議通過(guò)技術(shù)手段降低現(xiàn)有產(chǎn)品成本。由于負(fù)荷的大幅減小，變壓器的輸出阻抗可以降低，最直接的方法是降低現(xiàn)有的中間電壓，繼而減小變壓器鐵芯尺寸和二次繞組的線徑。再者是對(duì)電抗器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)（理論上中間變壓器漏抗大到一定數(shù)量時(shí)，可以去掉電抗器），阻尼器考慮采用電阻，這樣電磁單元就可以做到小型化甚至是無(wú)油化。另外，有條件的企業(yè)還可以考慮發(fā)展電容分壓型電子式電壓互感器。發(fā)展適應(yīng)智能電網(wǎng)的電力設(shè)備是大勢(shì)所趨，但電子式互感器運(yùn)行中也出現(xiàn)了很多問(wèn)題，2011年至2012年，湖南、云南、福建、黑龍江等地的智能電網(wǎng)變電站均出現(xiàn)電子式互感器爆炸的事件，主要原因是設(shè)備的主絕緣存在缺陷，而行業(yè)的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)一次設(shè)備主絕緣的設(shè)計(jì)研究有經(jīng)驗(yàn)，如果能夠進(jìn)一步通過(guò)合作、引入或自行研發(fā)二次部分，開發(fā)電容分壓型電子式互感器將具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

3、高壓干式自愈式電容器沒(méi)有突破，低壓自愈式電容器仍存在電容損失過(guò)快的問(wèn)題10多年前，高壓干式自愈式電容器剛推出時(shí)受到廣泛歡迎，市場(chǎng)一度急劇膨脹，各類生產(chǎn)高壓干式電容器的企業(yè)如雨后春筍般地涌現(xiàn)出來(lái)，但由于技術(shù)基本都采用低壓串聯(lián)，電容損失過(guò)快及保護(hù)問(wèn)題沒(méi)有解決，產(chǎn)品運(yùn)行后的質(zhì)量問(wèn)題凸顯出來(lái)，到2006年左右這類產(chǎn)品基本全部退出市場(chǎng)；低壓自愈產(chǎn)品相對(duì)好得多，除了個(gè)別特殊的使用環(huán)境外，在無(wú)功補(bǔ)償和濾波方面基本全部采用自愈式電容器，但電容損失過(guò)快的問(wèn)題仍然很突出。這兩類產(chǎn)品與國(guó)外技術(shù)水平的具體的對(duì)比見(jiàn)表2。從表2可以看出，我們和國(guó)外先進(jìn)水平的差距十分明顯，甚至超過(guò)鐵殼類電容器。國(guó)外最著名的產(chǎn)品當(dāng)屬ABB公司的高壓干式電容器——DryHEDR，它采用塑料外殼的圓柱體結(jié)構(gòu)，中間有通孔可用來(lái)通風(fēng)冷卻，通過(guò)改變外殼高度和并聯(lián)數(shù)量來(lái)滿足高電壓和大容量的要求。DryHEDR分為直流和交流兩種產(chǎn)品，直流干式電容器用于SVClight，而交流干式電容器用于無(wú)功補(bǔ)償。產(chǎn)品的主要優(yōu)點(diǎn)是：體積小、能量密度高、占地省；無(wú)滲漏，防火災(zāi)；不使用浸漬劑、溶劑和油漆等化學(xué)品，在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用以及廢棄物處理均對(duì)環(huán)境無(wú)害。面對(duì)差距，國(guó)內(nèi)的企業(yè)需要直面現(xiàn)實(shí)，迎頭趕上，通過(guò)研究借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，嚴(yán)格控制材料和加工工藝，以提高低壓自愈式產(chǎn)品的運(yùn)行壽命為基礎(chǔ)，努力降低電容損失率，爭(zhēng)取使產(chǎn)品使用壽命達(dá)到10年以上；開發(fā)機(jī)車電容器、直流支撐電容器、換流閥均壓電容器等中壓干式自愈圖3主負(fù)荷側(cè)直接補(bǔ)償接線方式式電容器，積累經(jīng)驗(yàn)，逐步向高壓產(chǎn)品過(guò)渡。

二、技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)

1、南網(wǎng)±200MVA鏈?zhǔn)届o止補(bǔ)償器（STATCOM）投入運(yùn)行近幾年，越來(lái)越多的產(chǎn)品和電力電子技術(shù)聯(lián)系起來(lái)，電力電子器件從過(guò)去輔助、從屬的地位已經(jīng)逐漸向核心、支配地位發(fā)展，STATCOM就是很好的例子。STATCOM，即SVG（StaticVarGenerator），是并聯(lián)在變電站傳輸母線上的靜止同步補(bǔ)償裝置，能夠以毫秒級(jí)的速度調(diào)節(jié)輸出類似于電容器或電抗器的電流補(bǔ)償系統(tǒng)無(wú)功，在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)緊急支撐電網(wǎng)電壓，加快電網(wǎng)故障后的電壓恢復(fù)，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定性。2011年8月19日，全球首個(gè)±200MVA鏈?zhǔn)届o止補(bǔ)償器在南方電網(wǎng)公司500kV東莞變電站投運(yùn)，今年，又在東莞500kV水鄉(xiāng)變電站、廣州500kV北郊變電站和廣州500kV木棉變電站落地運(yùn)行。以往電容器基本上是無(wú)功補(bǔ)償?shù)拇~，包括后來(lái)出現(xiàn)的SVC、MSVC等，只是控制方式的改變，無(wú)功功率還是需要電容器來(lái)調(diào)節(jié)。STATCOM改變了大家的認(rèn)識(shí)，它利用可關(guān)斷大功率電力電子器件調(diào)節(jié)橋式電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無(wú)功電流，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，根本不需要電容器。隨著大功率電力電子器件的日趨成熟和成本的不斷降低，傳統(tǒng)的電容器補(bǔ)償?shù)姆绞綄?huì)受到更多的挑戰(zhàn)。

2、主負(fù)荷側(cè)直接無(wú)功補(bǔ)償傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償方式中，高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置一般都安裝在變壓器的第三繞組，第二繞組則作為主負(fù)荷側(cè)，無(wú)功功率需要變壓器繞組間的耦合作用實(shí)現(xiàn)傳遞。之前也有人提出過(guò)在主負(fù)荷側(cè)直接補(bǔ)償?shù)南敕ǎ驗(yàn)橹圃斐杀竞涂煽啃缘膯?wèn)題沒(méi)有應(yīng)用。近幾年，隨著直流輸電工程交流側(cè)無(wú)功補(bǔ)償和濾波裝置設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，以及1000kV特高壓交流輸電工程變壓器第三繞組采用110kV無(wú)功補(bǔ)償裝置的要求，部分廠家重新提出主負(fù)荷側(cè)直接補(bǔ)償?shù)母拍畈⒁殉晒\(yùn)行，裝置接線方式見(jiàn)圖3。這種接線方式有如下特點(diǎn)：（1）整個(gè)裝置的絕緣水平為到110kV；（2）電容器兩端不加裝放電線圈，放電裝置采用電容器的內(nèi)部放電電阻；（3）電容器采用單星形接線，采用雙橋差保護(hù)以提高裝置保護(hù)的靈敏度；（4）為防止操作過(guò)電壓對(duì)電抗器線圈造成損害，電抗器兩端并接過(guò)電壓保護(hù)器。采用主負(fù)荷側(cè)直接補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：（1）無(wú)功功率無(wú)需通過(guò)變壓器繞組交換，補(bǔ)償效果更好；（2）可以減小變壓器磁路尺寸，降低第三繞組的輸出容量甚至取消第三繞組，從而降低變壓器的制造成本；（3）充分體現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹匾裕岣唠娋W(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

3、智能化集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置2012年10月起，為配合國(guó)網(wǎng)公司新一代智能變電站示范工程的建設(shè)需要，由西安高壓電器研究院牽頭組織，西容、桂容、無(wú)錫日新、合容等企業(yè)參與開展了智能化集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置的研制工作。此次智能變電站設(shè)備改變過(guò)去供應(yīng)商為主導(dǎo)的分專業(yè)設(shè)計(jì)模式，采用整站“一體化設(shè)計(jì)、一體化供貨和一體化調(diào)試”的運(yùn)作模式，目的是實(shí)現(xiàn)“占地少、造價(jià)省、可靠性高”的目標(biāo)。具體到無(wú)功補(bǔ)償裝置有如下特點(diǎn)：（1）以集合式或箱式電容器為裝置的核心；（2）將電容器、隔離接地開關(guān)、串聯(lián)電抗器、放電線圈、避雷器、智能組件、傳感器等部件集成設(shè)計(jì)；（3）采用普通箱式或標(biāo)準(zhǔn)集裝箱結(jié)構(gòu)，整體運(yùn)輸整體安裝；（4）與系統(tǒng)連接僅用“三纜”（電力電纜、操作線纜、光纜）；（5）電容器設(shè)備與智能組件間能通過(guò)傳感器和控制器進(jìn)行信息交互；（6）裝置具有測(cè)量、控制、監(jiān)視、保護(hù)等功能。

4、智能式低壓電容器近幾年我國(guó)東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，逐步推廣智能式低壓電容器，其工作核心仍然是低壓自愈式電容器，但與傳統(tǒng)低壓電容器裝置不同的是，它利用智能控制單元、晶閘管復(fù)合開關(guān)電路、線路保護(hù)單元組成控制保護(hù)部分，并將這些智能部件組成一個(gè)整體安裝在電容器上部，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償控制器、熔斷器、機(jī)械開關(guān)、熱繼電器等。這種裝置具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：（1）裝置接線簡(jiǎn)單，體積小，易于維護(hù)；（2）電容器元件裝有溫度傳感器，如果電容器工作溫度過(guò)高，智能控制單元可根據(jù)設(shè)定溫度自動(dòng)切除電容器；（3）內(nèi)部有智能單元和晶閘管復(fù)合開關(guān)電路，可以很方便地實(shí)現(xiàn)電容器的過(guò)零投入，避免合閘涌流危害；（4）易于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)通信。這種電容器裝置具備了結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高及智能化的特點(diǎn)，很可能會(huì)成為今后低壓無(wú)功補(bǔ)償和交流濾波的發(fā)展方向。