干式自愈式并联电容器组的应用探讨0胶纸机

干式自愈式并联电容器组的应用探讨

干式自愈式并联电容器组的应用探讨 2011年12月09日 来源： 摘要：本文旨在针对此类电容器的特点对安徽电网(具体以马鞍山电网为 例)应用干式自愈式高压并联电容器的可行性进行探讨。 关键词：干式自愈式高压并联电容器 可行性无标题文档一、干式自愈式电容器的特点 1.自愈式电容器元件工作原理 干式自愈式高压并联电容器所用元件为自愈式电容器元件。普通的铝箔电容器元件是在两层铝箔电极间夹入绝缘介质(膜纸复合或全膜)经过卷制、压装、焊接、真空干燥处理和液体浸渍而成。因介质存在电弱点，为避免介质击穿而造成两电极短路，介质必须采用两层以上，使每层介质的电弱点错开排列。而自愈式电容器则不同，其介质为单层聚丙烯膜，表面蒸镀了一层很薄(低于1/100μm)的金属作为导电电极。当施加电压时聚丙烯膜电弱点被击穿，击穿电流将穿过击穿点。由于导电的金属化镀层的电流密度急剧增大，并使金属化层产生高热，使击穿点周围的金属导体迅速蒸发逸散，形成金属镀层空白区，击穿点自动恢复绝缘。介质膜产生一个非常小的孔洞，直径约几微米，自愈过程消失的金属化镀层面积直径约几毫米 。 根据自愈性能的要求，电容器的金属化极板镀层越薄越好，越簿的镀层自愈时产生的能量越低，温升越小，对电容器的损伤则越小，自愈性也就越好。但是，根据介电强度与镀层电阻的关系(见附图)，镀层越薄，接触电阻越大，击穿场强越大，接触电阻大则严重发热，电容器在合闸涌流作用下将引起接触部位过热损坏，导致电容器失效。因此，解决上述矛盾是干式自愈式电容器制造的重点。现在，已有多种方法解决这一难题。例如，锦州电容器厂采用一种独特的镀膜工艺--梯形镀层边缘加厚技术，使金属化镀层大面积逐渐变薄，电极引出边缘加厚，不仅提高了击穿场强，减少了电容损失，同时提高了元件耐涌流能力。

附 图 2.金属化镀层特点 对于自愈式电容器元件来说，决定其性能的重要因素就是金属化镀层。构成金属化镀层的材料一般有三种：(1)Al金属化；(2)Zn-Al金属化复合；(3)Zn-Ag金属化复合。三种材料各有特点。Al金属化在电热作用下，易造成镀层电极腐蚀脱落，导致运行中严重的容量下降；Zn-Al金属化复合膜利用了Zn膜电容量稳定性好和Al膜储存期长的优点，但其电容量稳定性不是很好。因此，目前干式自愈式电容器均采用Zn-Ag金属化膜制造电容器元件。该材料特点是先以Ag金属化为基底，再Zn金属化，形成Zn-Ag复合金属化膜，电容量稳定性极好，电容量损失最小，整个寿命中容量变化很小。由于Zn易被氧化，因此镀膜必须在真空中采用独特的方法进行，这种电容器元件内部实现了小电容的无焊接串联。将单元件的额定电压提高到1000V以上，这样就减少了单台电容器内串联元件数。 3.自愈式电容器的保护 由于自愈式电容器本身结构的特点，电极非常薄，因此，大多采用压力保护。当故障时，由于内部压力增加，外壳形变使压力保护动作造成电容器两极间短路，使得外部串联熔断器能够动作。二、安徽电网使用干式自愈式电容器的可行性分析 以马鞍山电网为例，随着两网改造的进行，无功补偿的建设已是刻不容缓的工作。在以前的无功补偿建设中，我们的思路总是停留在油浸式集合电容器的选用上，该类产品尽管有其优点，但其体积相对较大，且在实际使用中经常出现渗漏油等现象，不适宜于一些老变电所的改造工作，也给检修工作带来了一定的难度。例如，我局110kV北郊变由于占地面积小，无室外多余空间可用，这就给该所无功补偿的建设带来困难。现在，我们采用干式自愈式电容器作为其建设的首选方案，解决了这个难题。 我们再看看干式自愈式电容器适宜的条件：户内使用；环境温度类别为-20～-25℃/45～50℃；海拔高度≤1000m；安装场所无有害气体、无导电性或爆炸性尘埃、无强烈机械振动；频率50Hz。安徽电网完全适用。 当然，干式自愈式电容器有其不足的一面，最显著的就是其使用寿命相对油浸式电容器短，因为存在自愈过程，所以电容器容量会发生变化，不断减少。但对补偿效果来说，影响不大。目前日本、美国研制的干式自愈式电容器一般来说寿命为10年左右 ，国产设备要求达到的寿命为10年。

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