国外直流输电工程建设已有50多年的历史,至今运行和在建的工程总数达100多个。关注和学习国外产品的先进技术,将进一步促进我国
电力电容器技术的发展和推动直流输电设备的国产化。
目前,国外几种主要电容器产品的技术先进性体现在以下几方面:
一、高压交流滤波和并联电容器产品。国外产品的先进性有以下几点:
电容器单元的比特性先进。ABB电容器重量比特性为0.11kg/kvar,国产电容器比之大一倍多,为0.25kg/kvar.。而合资公司电容器比特性与国外先进水平相近。目前,国产电容器和国外产品的差距主要表现在这项指标上。
电容器单元容量大。目前国外产品的量大容量是823 kvar,是国产电容器的两倍多。
产品整体结构紧凑,占地面积小。500kV电容器每相为1塔,而国产电容器为2~3塔,占地面积较大。
产品的油漆质量好,外形美观。
运行故障率低。据统计,ABB公司10年来同类产品综合年故障率<0.02%,KLAN公司报告所故障率<0.1%。
二、高压直流滤波电容器。国外产品的先进性表现在以下几点:
单位体积贮能(比能)大。国外产品先进水平为44.1焦耳/升(J/L).国内产品为31.3焦耳/升。瑞典ABB公司生产的直流滤波电容器可谓世界名牌产品,不论哪个公司承包的直流工程,其直流电容器大部分都向瑞典ABB公司采购。
采用先进的内部熔丝。当一个元件在运行中击穿即由本身熔丝将其断开,使整套产品仍能正常运行。
采用有效的内部均压措施。使电压分布基本上不受外绝缘污染的影响。
近年来,ABB公司研制并生产出一种干式直流电容器,采用网络式金属化聚丙烯薄膜介质,使产品体积大大缩小且安全性好,耐用不污染环境。
三、换流阀用电容器。国外阀用电容器的特点是;
对保护环境、防止火灾更加重视。产品由浸油式向干式方向发展,减少了可燃材料,新产品大部分都充有SF6和N2混合气体,气压为零表压,并用质谱仪进行严格检漏。
采用高压自愈式技术。电容器制造偏差控制在±0.3%,设计寿命30年。在此期间,电容量的各项性不超过±0.35%。
产品执行新的国际标准IEC6071《电力电子电容器》。产品必须要通过苛刻的“耐久性试验”,涉及安全性的“破坏试验”由采购方直接进行试验。
目前,国内企业可提供油浸介质的阀用电容器产品,新的干式电容器正在研制中。
四、交流
PLC电容器。国外著名的生产企业是瑞士哈佛莱-传奇公司,其产品特点是:
电容量大。230kV产品为50nF ,525kV产品为12.5nF。
用电瓷作外壳,顶部装有阻波器,产品结构紧凑、外形美观。230kV为单柱式,525kV为双柱式。
目前,国内已有企业能生产同类产品,试运行情况良好。但在产品尺寸、重量上与国外先进水平还有一定的差距。
五、直流 PLC电容器。瑞士哈佛莱-传奇公司的产品可以作为世界先进水平的代表。其产品特点是:
针对直流电压下绝缘污秽严重的问题,将瓷套爬电比距设计为55mm/kV ,其伞形为防污型结构。
为降低外绝缘污染对电压分布的影响,在电容器内部装有并联电阻,保证了内部电场的均匀性。
因滤波的需要,在电容器顶部安装有线路阻波器,使原本细高的电容器产品承受了更大的机械力。所以在产品结构上采了了特殊措施,电容器瓷套为高强度瓷质,能够承受风载和地震力作用而不损坏。
目前,国内已能少量生产此类产品,在±500kV直流线路上成功运行,只是产品尺寸、重量比国外产品大,在设计参数方面也比较保守。