我国电力电容器技术的发展

孙晓凤 李伦 肖果 郭艳利

摘要：电力电容是构成电力产品主要组成部分之一，在电力行业应用十分广泛。对当前我国电容器技术的发展现状进行了阐述包括壳式高压并联及滤波电容器、集合式及箱式电容器、高压自愈式变压器、低压自愈式变压器以及电容式电压互感器的技术指标与生产工艺，对于了解我国当前电力电容的发展现状以及与国外在比特性存在的不足，积极的推进我国电力电容的设计与制造工艺具有十分积极的作用。

关键词：电力电容 现状 比特性 发展

1、引言

电力电容是电力产品中不可或缺的一种元器件，是并联无功补偿、串联补偿、谐波滤波等部件的核心元器件，主要由电力电容构成的电容式互感器在电能的计量、测量、控制等方面发挥着及其重要的作用，储能和脉冲电容还在国防装备的研制以及科研活动中发挥着重要的作用。改革开放以来我国电力电容制造业从无到有，从小到大，通过科学研究与借鉴国外电容的制造工艺目前技术已经取得了长足的进步，在很大程度上已经不需要依赖于国外的进口，并且逐步成为电容制造业大国。当前我国电容器的技术指标已经达到国际先进水平，且具有先进的自动化生产线，电容生产的设备和技术已经处于国际先进水平。当前我国电力电容的技术指标性能与国外大致类似，但是也有相当一部分电力电容的经济指标与国外同类型产品存在着较大的性能差异。本文对于电力电容技术发展的过程以及当前的技术指标等进行了阐述。

2、电容器技术的发展现状

2. 1 壳式高压并联及滤波电容器

当前我国电力电容和国外电力电容的主要差距在经济指标方面而不是技术指标，技术指标上与其他国家差别较小主要差别表现在比特性。目前只有少数的企业所生产的电力电容的比特性与国外所生产的电容差异较小或者说较为接近，而绝大多数国内生产的电力电容的比特性都与国外有着大约30%的差距，也就是国内电力电容的生产成本要普遍比国外高出30%。提高介质工作场强是有效提升电力电容比特性的方式之一，然而这种方式受到产品运行故障率的制约，这需要电力电容在制造的过程中各个环节的严格把关，通常故障率的容忍极限是0.2%。利用千分尺来对薄膜厚度进行测量，得到国产电容的场强约为 （ 55 ～ 57） M V/ m ， 通过计算大约与国外电容产品的比特性差距在20%。其余的20%的差距很可能是电力电容在设计上的细微差别造成的。

电力电容的制造工艺虽然不会对比特性产生影响，但是会对其质量产生影响，会影响电容器场强的选择以及产品的小型化设计。因而需要仔细查找电力电容在制造工艺方面与国外存在的差距。在店里电容生产以及出厂测试的各个环节都要对产品的各项质量指标进行测试。尤其是薄膜如果条件允许可以从国外进口一定数量的优质薄膜，通过对比研究来提升我国薄膜制造的工艺和水平从而提高产品的质量。电力电容生产企业要对生产过程中涉及到产品质量的环节多加注意。选择经验较多的员工担任产品生产的技术监督人员来对产品生产过程中涉及到产品质量的环节进行监督。可以将直流输电、变电站以及新产品项目作为考核的重点，一般情况下可以采用抽样统计的措施重点情况下可以进行全面的清查。要组织企业的相关技术人员对产品质量数据进行统计分析，在排除外部故障的基础上得到恰到好处的介质击穿故障比。只有当该故障率降到一定水平一般为0.2%以下才会考虑提高场强。

2. 2 集合式及箱式电容器

集合式电容器的电压一般在6 到66 k V 之间， 电容器的容量一般为1 000 到10 000 k v a r之间，箱式电容器的电压一般为6 到35 k V 之间， 单台的箱式电容器容量可达26 000 k v a r。具有占地空间小便于维护等一系列的优点。能适应较为恶劣的环境，以及较恶劣的自然环境下工作包括极端的气温以及暴风雨等天气。相对于其他电容器近年来已经取得了长足的技术进步，产品质量相对于之前明显的提高了。

2. 3 高压自愈式电容器

早在上个世纪90年代末我国就开始自主研发干式高压自愈式电容器，但是在进入市场实际应用的过程中故障频发，随后对其进行了各个方面的优化以及改进工作，显著的抑制了故障发生率，但是在使用的过程中还是比较容易发生故障。当前已经由企业开始研发新的高压自愈式变压器。

2. 4 低压自愈式电容器

低压自愈式变压器的介质材料一般选择金属化聚丙烯薄膜，一般采用自动卷制机进行生产。对其进行浸油或者是浸蜡处理，还有的对其进行浸泡硅油然后进行环氧处理。在制作工艺上还和世界上先进的电力电容制作企业存在较大的差距，制造企业也在努力改进电容的生产工艺，也在补偿装置以及配件制作方面进行研究，积极的对产品进行改进，以便于电容能够在更加频繁切换以及恶劣的环境下工作。

2. 5 电容式电压互感器

当前我国已经开发出1000伏左右的电容式电压互感器且在实践中得到了应用。为了有效地适应市场对对电量计量高精度的要求，开发出了较高精度的产品已经投入市场。新产品还有气体绝缘CVT，具备较大的电压覆盖范围，已经投入使用多年。且由于在电力系统中目前有大量的数字设备的应用其较低的功耗使得，气体绝缘CVT的二次负荷有效的降低了。当前电力电容的设计与制造工艺正在不断的改进，有效的提高了产品的绝缘裕度和产品的精

度。

结语

当前我国电力电容正在瞄准国际水准不断改进设计和制造工艺，在保障产品的质量基础上提高产品的比特性。结合国内电力电容的制造现状，电力电容的比特性有望在近几年内实现突破。在各种场合所适用的电力电容元器件将逐步实现国产化，无熔丝电容器、串联电容器、风电和电气化铁道用补偿和滤波装置将会作为未来电力电容发展的主要方向。要在广泛接纳和吸收国外电容设计和制造工艺的基础上，结合我国电力电容的应用实际需求研发高压干式自愈式电容器。我国智能电网建设的不断推进，需要发展各种各样的自动补偿装置，常用到的如晶闸管控制电抗器、磁控电抗器、TSC型静止无功补偿器、静止同步补偿器，可控串联电容补偿装置，电容分压型电子式电压互感器等，这些元器件在未来智能电网的建设当中都有一定的用途。高能量密度的脉冲和储能电容器是我国国防技术中较为紧缺的要予以大力发展，以满足我国在国防领域中以及其他民用行业中的需求。

参考文献

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[2] 王文杰，马建，陈鑫. 高温高热对电力电容器的影响及处理措施[J]. 电气技术. 2013（02）