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低壓電容器范文1
無功功率是維持電力系統正常運行最主要的一個因素。搞好電力系統的無功平衡，提高負荷的功率因數，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，從而提高電能質量，降低電能損耗，并保證了電力系統的穩定運行和用戶的供電質量。
1無功補償的作用
1.1提高變配電設備利用率，減少投資費用
對低功率因數的負荷進行無功補償，接入并聯電容器，由于無功電流得到補償，使得負荷電流減少
由于功率因數提高而使變配電設備減少的容量（kVA）可用公式1計算：
ΔS ＝P/ COSφ1－P/ COSφ2
＝P×（COSφ2－COSφ1）/（COSφ2×COSφ1）
（1）式中：
S---為減少的設備容量
P---為負荷有功功率
COSφ1---為補償前負荷功率因數
COSφ2--- 為補償后負荷功率因數
如1000kW的負荷容量，補償前功率因數為0.7，從公式1中可計算出當功率因數補償到0.95時，為該負荷輸電的變配電設備容量可減少376kVA，對于新建項目可以減少投資費用（變配電設備容量減少376kVA，可減少基本電費的支出），經濟效益明顯。
2.2 降低電網中的功率損耗
當負荷的功率因數從1降到COSφ時，電網中的功率損耗將增加的百分數約為δp（%）=（1/COS2φ-1）×100%
2.3 減少了線路的壓降
由于功率因數的提高，線路傳送電流小了，系統的線路電壓損失相應減小，有利于改善末端的電能質量。
2.4 提高功率因數及相應地減少電費
根據國家水利電力部國家物價局1983年頒布的《功率因數調整電費辦法》規定三種功率因數標準值，相應地減少電費：
①功率因數標準0.90，適用于160千伏安以上的高壓供電工業用戶、裝有帶負荷調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功率因數標準0.85，適用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工業用戶，100千伏安（千瓦）及以上的非工業用戶和100千伏安（千瓦）及以上的電力排灌站。③功率因數標準0.80，適用于100千伏安（千瓦）及以上的農業用戶和躉售用戶。
3 低壓并聯電容器無功補償的種類
3.1 集中補償
在低壓配電所內配置若干組電容器接在配電母線上，補償供電范圍內的無功功率
3.2 就地補償
將補償電容器安裝于用電負荷附近，或直接并聯于用電設備上
就地補償分為兩種：一是分散就地補償，電容器接在低壓配電裝置或動力箱的母線上，對附近的用電設備進行無功補償。二是單獨就地補償，將電容器直接接在用電設備端子上或保護設備末端，一般不需要電容器用的操作保護設備，
3.3 就地補償與集中補償節能比較
4 電容補償在技術上應注意的問題
①防止涌流。在電容器投入時，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算公式如下：Is＝In×√2S/Q
（3）式中：
Is ---為電容器投入時的涌流（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。轉貼于
②防止系統諧波的影響。由于電容器回路是一個LC電路，對于某些諧波容易產生諧振，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，當電網中5次諧波較高，而3次諧波不太高時，K宜采用4.5％；如中3次諧波較高時，K宜采用12％，當電網中諧波不高時，K宜采用0.5％。
③防止產生自勵。采用電容器就地補償電動機無功功率，電容器直接并聯在電動機上，切斷電源后，電動機在慣性作用下繼續運行，此時電容器的放電電流成為勵磁電流。如果補償電容器的容量過大，就可使電動機的磁場得到自勵而產生電壓，電動機即運行于發電狀態，所以補償容量小于電動機空載容量就可以避免，一般取0.9倍就沒關系。
QC=0.9×3UI0
（4）式中：
Qc ---為補償電容器容量
U ---為系統電壓
I0 ---為電動機空載電流
5 電容補償控制的選擇及補償容量的確定
5.1 電容器組投切方式的選擇
電容器組投切方式分手動和自動兩種。對于補償低壓基本無功及常年穩定的高壓電容器組，宜采用手動投切；為避免過補償或輕載時電壓過高，易造成設備損壞的，宜采用自動投切。高、低壓補償效果相同時，宜采用低壓自動補償裝置。
5.2 電容器補償容量的確定
先進行負荷計算，確定有功功率P和無功功率Q，補償前自然功率因數為cosφ1，要補償到的功率因數為cosφ2。則QC=P(tgφ1－tgφ2)
（5）式中：
Qc ---為補償電容器容量
P ---為負荷有功功率
COSφ1---為補償前負荷功率因數
COSφ2 --- 為補償后負荷功率因數
確定無功補償容量時，還應注意以下三點：①在輕負荷時要避免過補償，倒送無功造成功率損耗增加，也是不經濟的。②功率因數越高，每千乏補償容量減少損耗的作用將變小，通常情況下，將功率因數提高到0.95就是合理補償。③ 就地補償電容器容量選擇的主要參數是勵磁電流，因為不使電容器造成自勵是選用電容器容量的必要條件，可用公式4計算。
6 結語
采用無功補償可以提高功率因數，是一項投資少，收效快的節能措施。并聯補償電容器原理簡單、使用方便、運行經濟，還可以分組投切保證電壓合格率和合理的功率因數。我國很多地區配電網和農網平均功率因數偏低，通過采用補償電容器進行合理的補償，一定能夠提高供電質量并取得明顯的經濟效益。
參考文獻
[1]電力工業部綜合管理司.用電檢查技術標準匯編[M].北京:中國電力出版社，2000.
低壓電容器范文2
【關鍵詞】電容式電壓互感器 二次電壓 絕緣板
電容式電壓互感器（CVT）是電力系統重要的輸變電設備，它在電網中將一次電壓信息傳遞給測量、保護和控制裝置[1]。由于其制造工藝簡單，運行可靠性高，因此在我國電力系統得到廣泛應用。但由于廠家工藝、產品本身問題等原因，CVT發生故障的個案也不少。本文就我局的兩起220kV CVT二次電壓降低故障進行了分析，找到故障原因，最后提出該批次CVT的運維策略。
1故障現象
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的TEM型，1987年投產。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），當日停電更換C相CVT。2014年7月25日，另一線路A相CVT出現同一現象故障，當日停電將三相CVT更換。
翻查該2臺CVT的預試記錄、紅外檢測以及運行巡視記錄，均沒有異常，屬于突發性缺陷。
2故障分析
CVT二次電壓異常常見的原因有電容分壓器損壞、中間變壓器損壞、補償電抗器損壞等[2]。為查找該2臺CVT的故障原因并提出對策，將以上兩相CVT和另一正常相CVT進行診斷性試驗。三只CVT的絕緣電阻、直流電阻、電容值、介損值、變比等常規試驗項目數據均在正常范圍內。在常規試驗無法查找缺陷原因的情況下，利用串聯諧振耐壓裝置對3只CVT進行升壓試驗，模擬試品在運行中的情況。C相CVT（下節）在電壓54kV（0.85倍運行電壓，下節Un=110/ =63.5 kV）時出現電壓不穩，二次電壓在35-40V之間波動，并聽到電磁單元油箱內部有異常響聲。A相CVT在電壓63.5 kV（1.0倍運行電壓，下節Un=110/ =63.5 kV）時出現電壓不穩，二次電壓在46-50V之間波動，并聽到電磁單元油箱內部有“當當”的異常響聲。以上兩相故障CVT在電壓升至運行電壓附近時，出現二次輸出電壓不穩定，與運行中異常情況吻合。正常相CVT升至63.5kV無異常，后升壓至1.1倍運行電壓也無異常。
根據耐壓試驗可以判定A、C相CVT內部存在缺陷。為了確定缺陷是在電容分壓器還是在電磁單元，對A相CVT進行解體檢測。把電容分壓器和電磁單元分離，測試電容分壓器，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，便發現電磁單元的內部地刀（運行中打開）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則無此現象。初步判斷故障是由于連接于環氧絕緣板的內部地刀靜觸頭座對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，單獨測量中間變壓器，各項數據表明中間變壓器無異常。為確認絕緣板的缺陷，對以上三相CVT取油箱油樣進行油中溶解氣體色譜分析（見表一），并對絕緣板進行耐壓試驗。
表1 油箱油樣試驗數據（單位μL/L）
設備 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
色譜分析數據顯示，A、C相CVT油中總烴、氫氣、乙炔都遠遠超過注意值（分別為100μL/L、150μL/L、2μL/L）。根據《DL/T722-2000變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》三比值法的編碼規則，算出編碼組合均為112，表示有電弧放電，主要是指油隙閃絡，引起對箱殼放電，符合圖1所示的缺陷情況。A、C相CVT的二氧化碳含量遠遠超過材料正常老化產生的二氧化碳量。根據《導則》要求，計算CO2/CO比值，遠遠大于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的絕緣板上。
正常相CVT的氣體含量以及CO2/CO比值也超過注意值，說明該CVT絕緣板的絕緣性能也處于劣化過程中。
從CVT的電容分壓比計算可知，在額定電壓下中間變壓器一次側的電壓（即加在內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3個試品的絕緣板進行絕緣檢測和耐壓試驗，以確認絕緣板的絕緣狀況。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，無法得到穩定讀數。在刀閘靜觸頭進行加壓，試驗變壓器在1kV左右保護動作，說明絕緣板絕緣已經被破壞。正常相CVT絕緣板2500V下絕緣電阻3.7MΩ，耐壓試驗8kV無異常，升高電壓至9kV聞到焦味，油中冒煙和出現氣泡，可見正常相CVT其絕緣板的絕緣裕度已不足。
由圖2的CVT內部結構圖可知，運行中中間變壓器一次側的電壓約為8kV，此時內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線圈并聯，從而使得加在中間變壓器一次側的電壓降低，導致CVT二次輸出電壓變小。
圖2 CVT內部結構圖
3 結語
CVT油箱內電磁單元的環氧板劣化，在運行電壓下內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線圈并聯，從而使得加在中間變壓器一次側的電壓降低，導致CVT二次輸出電壓變小。該變電站一期220kV線路間隔的CVT自1987年投運至今已28年，隨著運行時間長，中間變壓器油箱內的環氧板絕緣性能逐步下降。由于預防性試驗的試驗電壓較低，因此無法檢測出該缺陷。油箱內油量少無法取油樣進行跟蹤分析，而此類固體絕緣的放電發展較快，紅外檢測也較難發現，因而常規的預防性試驗和運行巡視均不能發現缺陷，也不具備現場檢修條件。因此建議應盡快更換該批次CVT。在更換前，應至少儲備1組新CVT作為備品以備隨時更換。
參考文獻：
[1] 陳志勇.110～220kV電容式電壓互感器運行故障及缺陷分析[J].電氣應用，2009，28（17）.
低壓電容器范文3
【關鍵詞】低壓配電系統、電容補償、安裝調試、功率因數
1.引言
低壓電容補償裝置廣泛應用于工礦企業的配電系統中，起到降低無功功率，提高配電系統有功功率的輸送比例，提高功率因數，改善電壓質量，穩定設備運行的作用。
然而裝置中的各主要元件若配置不當，則容易發生過度補償、欠補償、補償投切過于頻繁、電容器過熱，造成設備故障，嚴重時甚至發生爆炸事故。為保證電容補償裝置正常運行，減少電氣事故的發生，必須切實做好電容補償裝置的選型及安裝調試工作。
2.電容補償原理
在配電系統中存在一種電場與磁場的交換，用作于電氣設備中建立和維持磁場的電功率，這就是無功功率。無功功率并不用于做有用功，但它是通過電網產生、傳輸和配送，從而加大了變壓器、發電機和線路的負擔，引起線路壓降和損耗，降低功率因數。
電容補償的原理，是把具有容性功率負荷的裝置和感性功率負荷并聯在同一電路系統里，能量在兩種負荷間相互轉換。電容補償裝置主要是由若干組開關（含熔斷器）、切換電容接觸器、電抗器、電容器，以及具有測量、控制、保護、信號和調節功能的功率因數控制器組成。當系統中電動機起動時，產生感性無功功率，控制器檢測到電流矢量滯后于電壓矢量，通過吸合接觸器，投入一組電容器進行容性無功功率補償，緩解這種滯后現象。一般企業都采用低壓電容補償裝置來降低無功功率，提高功率因數。
3.低壓電容補償方式宜采用集中補償和分散補償相結合的方式
3.1 集中補償：裝設在企業總變電所的變壓器低壓側母線上，可減少變壓器及輸電線路的無功損耗，而且能提高本變電所的供電電壓質量。
3.2 分散補償：根據用電設備對無功的需要量，將單臺或多臺低壓電容器組分散地裝設在車間低壓母線上。其特點是用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停運時，補償設備也退出，可減少配配電系統中的無功流動，減少線路的導線截面，無功容量較小，效果較明顯。
3.3 低壓補償的優點：接線簡單、運行維護工作量小，使無功就地平衡，從而提高變壓器的利用率，降低網損，具有較高的經濟性，是目前無功補償中常用的手段之一。
4.低壓電容補償裝置關鍵元器件的技術要求
低壓電容補償裝置采用自動分步補償電容的方式，補償無功同時，具備消諧功能。補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、電容器串聯回路形式，以自動控制電容器的投入與切離，達到所設定的功率因數并有效抑制諧波電流，使生產設備可靠運行。
4.1 功率因數控制器：設定范圍：0.80（電感性）～1～0.8（電容性）；報警功能：欠/過補償，欠/過電流，欠/過電壓，過溫度，諧波電壓過大。
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，具有自愈性能，具過電流、過壓力、過溫度保護功能。電容器被永久擊穿時僅故障元件退出運行，其他元件仍可正常運行。
4.3 消諧電抗器：專用電抗器的額定電壓為400V，工礦企業取諧波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。額定絕緣電壓：690V。
4.5 低壓電容補償裝置應安裝于室內，環境溫度：-25℃～+45℃；電容器的開關、保護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；為保證調諧頻率準確和穩定，電容器、電抗器宜采用同一生產廠家生產。
5.安裝調試要點
5.1 按設計要求，功率因數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，那么電壓必須取B、C相電壓。如果取樣接線不正確，功率因數控制器就不能正常工作，補償結果就會出現的錯誤。
5.2 回路的通電試驗。在通電使用之前，應該先檢驗回路接線是否正確，再進行通電試驗。當所有接線正確無誤后，在輔助電路分別通以85%和100%額定電壓下進行5次操作，所有電器元件的動作顯示，應符合電路圖的要求，并且各個元器件動作靈活。
5.3 工頻過電壓保護試驗。進行該項試驗時，應將電容器拆除，然后給裝置接上電源。并將電容器投切開關閉合，調整電源電壓到1.1倍額定電壓值，在規定1min時間內，過電壓保護設施應能將電容器支路與電源斷開。
5.4 功率因數控制器參數設置。
5.4.1 電流變比：變比值依據電流互感器變比，若電流互感器變比是800/5，則設置的變比值是160。
5.4.2 電容量：依據每組電容器實際配置的容量進行設置，單位：Kvar。
5.4.3 投切延時：30s。
5.4.4 功率因數cosΦ：0.95～0.97。
5.4.5 過電壓設置：430V。
5.5 電容補償裝置的調試
手動模式（空載）調試。將控制器設置為手動模式，進行手動投切電容試驗，同時觀察電容的投切是否正確，以及補償電流的變化是否正確。
自動模式（帶負載）調試。將控制器設置為自動模式，啟動一臺較大功率的設備，觀察功率因數低于設定值時，電容器應能自動投入；停止這臺設備，電容器應能自動切離。
6.電容器的安全運行
6.1 允許運行電流
正常運行時，電容器應在額定電流下運行，最大運行電流不得超過額定電流的1.3倍，三相電流差不超過5 %。
6.2 允許運行電壓
電容器對電壓十分敏感，因電容器的損耗與電壓平方成正比，過電壓會使電容器發熱嚴重，電容器絕緣會加速老化，壽命縮短，甚至電擊穿。因此，電容器裝置應在額定電壓下運行，一般不宜超過額定電壓的1.05倍，最高運行電壓不宜超過額定電壓的1.1倍。當母線超過1.1倍額定電壓時，須采取降溫措施。
6.3 合閘問題
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間，當電容器組的開關跳閘后，如果馬上重合閘，電容器是來不及放電的，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，必須在斷路器斷開3 min之后才可進行。因此，電容器不允許裝設自動重合閘裝置，相反應裝設無壓釋放自動跳閘裝置。
6.4 允許運行溫度
電容器正常工作時，其周圍額定環境溫度一般為40℃～-25℃；其內部介質的溫度應低于65℃，最高不得超過70℃，否則會引起熱擊穿，或是引起鼓肚現象。電容器外殼的溫度是在介質溫度與環境溫度之間，不應超過55℃。因此，應保持電容器室內通風良好，確保其運行溫度不超過允許值。
6.5 爆炸問題
電容器在運行過程中，如出現電容器內部元件擊穿、電容器對外殼絕緣損壞、密封不良和漏油、鼓肚和內部游離、帶電荷合閘或是溫度過高、通風不良、運行電壓過高、諧波分量過大、操作過電壓等情況，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 現象：污水廠泵站配電房的電容補償裝置在調試期間，出現電容投切頻繁問題，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，并對設備的安全運行構成威脅。
6.6.2 分析：泵站配電房的電容補償裝置總容量400kvar，分為10組，即每組電容40kvar?，F場調查顯示，當電路功率因數偏低時，補償裝置自動投入一組電容后，功率因數上升0.08，明顯出現過補償；緊接著補償裝置檢測到功率因數偏高，自動就退出一組電容，功率因數則下降0.08，又出現功率因數偏低的情況。如此循環，就形成了電容補償裝置投切頻繁的現象。
對無功補償的電容量進行復核。按設計圖紙的總裝負荷為768.18kw，計算負荷為534.56kw，大功率設備以4臺150kw的進水泵為主，占設備負荷84%，其電動機功率因數cosφ=0.78。取功率因數cosφ1=0.78提升到cosφ2=0.95，計算需要補償的容量（無功功率）：
Qjs=Pjs（tgφ1-tgφ2）
=P js[tg（arcosφ1）-tg（arcosφ2）]
=534.56×[0.802-0.329]=253（kvar）
（1）
實際上，泵站共有4臺的進水泵，其中常用的2臺由AB變頻器驅動。AB變頻器功率因素達95%，可不考慮補償，其他設備的功率因數都在0.75以上。那么，修正計算取P1=534.56-2×150=234.56（kw），功率因數cosφ1=0.75提升到cosφ2=0.95，補償容量則有：
Q1=P1（tgφ1-tgφ2）
=P1[tg（arcosφ1）-tg（arcosφ2）]
=234.56×[0.882-0.329]=130（kvar）
（2）
根據式（1）Qjs=253 kvar，式（2）Q1=130 kvar，對比電容補償裝置配置容量400kvar，顯然大了1倍左右。
綜上述分析，導致電容投切頻繁的原因是過補償，總補償電容量過大，分為10組后的每組電容量也是過大。
6.6.3 解決方案：因為Q1=130kvar，取總容量Q=150kvar，對裝置相關元器件的參數進行調整，電容器住仍分為10組，則有每組容量15kvar。
6.6.4 方案實施及效果。參照解決方案，按每組容量15kvar對電容補償裝置實施改造后，電容投切頻繁現象得以消除，達到了預期的使用效果。
6.6.5 案例啟示：低壓配電系統的電容補償裝置無功補償電容量，根據實際用電設備參數進行分析計算，才能取得理想的效果，尤其是對于分散補償方式。當不具備設計計算條件時，電容器安裝容量可按變壓器容量的10%～30%確定；對于電動機類型的功率負荷，補償量約為40%。
低壓電容器范文4
關鍵詞：反應堆壓力容器 焊接難點 個人建議
中圖分類號：C35 文獻標識碼： A
1 緒論
1.1 引言
反應堆壓力容器設備是壓水堆核電站中的心臟設備，該設備是放射性物質的包殼，在運行期間不僅承受高溫、高壓和強輻照，而且在核電站的整個運行壽期內不可更換，對電廠的穩定安全運行極其重要。
反應堆壓力容器作為核電廠一回路主設備承擔著三項重要功能：一、作為包容反應堆堆芯的容器，起著固定和支撐堆內構件的作用，保證燃料組件按一定的間距在堆芯內的支撐與定位；二、作為反應堆冷卻劑系統的一部分，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備一起構筑了核電廠防止放射性物質外逸的第二道屏障。
1.2 600MW反應堆壓力容器概況
我國自主設計的CNP600反應堆核電站是根據大亞灣的壓水堆技術進行設計修改的，采用了兩條30萬千瓦標準回路的結構。目前采用該堆型的有秦山二期4個機組和海南昌江核電2個機組，秦山二期擴建工程3、4號機組沿用了1、2號機組的設計理念和標準，在原來的基礎上進行了改進。600MW反應堆壓力容器遵循法國“壓水堆核島機械設備設計和建造規則（RCC-M）”要求進行設計和制造，屬于安全一級、質保Q1級和抗震1I級設備。設備主要設計參數和整體尺寸如下：
主要材料：16MND5 水壓試驗壓力：22.8Mpa
設計壓力：17.2Mpa 外型尺寸：6200×5282×12978mm
運行壓力：15.5Mpa 設計壽命：40年
設計溫度：343℃ 總 重：339t
運行溫度：327.2--292.8℃ 全容積： 123m3
最大快中子通量 5×1019n/cm2 有效容積：98.577m3
秦山二期擴建工程3、4號反應堆壓力容器是由中國核動力研究設計院設計，韓國斗山重工株式會社（簡稱斗山）和中國第一重型機械股份公司（簡稱一重）各自承制一臺。
2 反應堆壓力容器結構
反應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個貫穿件管座，其中33個為CRDM管座，4個為熱電偶管座，以供安裝控制棒驅動機構組件和熱電偶儀表導向管；有1根排氣管，用于排放容器內的氣體；有3個吊耳，用來運輸吊裝；還有通風罩支承，用來支承上面CRDM通風罩組件。頂蓋法蘭上開有56個主螺栓孔，用于主螺栓貫穿；在法蘭面上設有兩道同心環形溝槽，用于安裝兩道金屬密封環。
2.2 筒體組件
筒體組件主要由法蘭-接管段筒體、堆芯筒體、過渡段和下封頭組成。其中法蘭-接管筒體上有2個入口接管和2個出口接管，它們分別與反應堆各個冷卻劑環路的冷段和熱段連接；另外還設有2個安注管，用于在事故情況下注入冷卻劑；在法蘭面上設有1個檢漏管，用于檢測并引出密封泄露。過渡段上焊有四個徑向支承塊，這四個支承塊與堆內構件M形插入件配合，用以限制堆內構件下部在水力沖擊下發生轉動。下封頭上有38根中子測量管座，用作堆芯測量系統伸入壓力容器的通道。
頂蓋組件和筒體組件通過可拆卸的56件主螺栓、主螺母和墊圈聯接緊固。
冷卻劑通過入口接管進入壓力容器，并且向下流過堆芯吊籃和容器壁之間的環形空間，在底部轉向朝上流過堆內構件/燃料組件堆芯到出口接管，將堆芯內產生的熱能帶出。
3 反應堆壓力容器主體材料
根據1、2號反應堆壓力容器良好的運行業績，3、4號反應堆壓力容器的主材依然選用16MND5鍛件。該鍛件具有優良的焊接性能、較高的淬透性和強度、較強的抗中子輻照與抗脆化性，同時還具有良好的低溫沖擊韌性和較低的無延性轉變溫度等優點（1）。所不同的是4號反應堆壓力容器的16MND5鍛件，全部由一重鍛造。北鋼院對此材料與國外同牌號鍛件進行了等效性試驗與論證，證明各項指標都達到了等效的要求。因科鎳貫穿件采用了抗各種水介質和高溫應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 反應堆壓力容器焊接難點
反應堆壓力容器的制造主要涉及到冶煉、鍛造、焊接、機加工、無損檢驗等專業。涉及的每個專
業領域都存在一些工藝難點，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焊，CRDM管座/中子測量管與封頭的密封焊；筒體組件的最終精加工，封頭J型坡口的機加工；以及接管-安全端異種金屬焊縫的無損檢驗。
以下重點介紹焊接工藝難點。
4.1焊接工藝難點
反應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、低合金鋼環焊縫組焊、管座對接焊、管座-封頭密封焊、接管-安全端異種金屬焊接及各種補焊。這里重點介紹接管-安全端異種金屬焊接這個業內公認的難題，很多制造廠都走過彎路。
反應堆壓力容器共設有6個接管，入口接管、出口接管和安注接管各2個。為了減少安裝現場的焊接難度，以及方便壓力容器設備在現場與一回路管道（奧氏體不銹鋼）進行同種金屬焊接，因此每個接管端部都與不銹鋼鍛件（即安全端）進行焊接，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有較大差別，并在長期高溫運行會發生碳遷移，如直接進行連接將會在低合金鋼與不銹鋼的結合面上形成較大應力差，從而影響結構安全。設計上選取了線膨脹系數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渡材料，從而不僅較好地緩和焊縫兩側的應力差，還能阻止碳遷移，低合金鋼的稀釋作用對鎳基合金來說影響不大（2）。
該焊縫的結構為“低合金鋼接管（16MND5）-鎳基預堆邊-鎳基對接焊縫-不銹鋼安全端（Z2CND18-12）”，參見示意圖4.1、4.2。
圖 4.1 出入口接管-安全端焊縫結構 圖4.2 安注管-安全端焊縫結構
此異種金屬焊接工藝的難點在于鎳基合金本身熔池的流動性差、潤濕性不好，焊接過程中焊縫容易氧化，熔池表面的氧化膜不易徹底去除，從而形成了焊縫夾雜物，因此對焊接工藝和焊接操作工要求很高，否則在焊接過程中很容易產生缺陷。考慮到焊接的困難性，為了優化焊接參數，以及提高焊接操作工的技能，斗山和一重除了進行焊接工藝評定試驗外，都進行了大接管焊接前的焊接工藝試驗，如斗山在焊接大接管前共進行了三次模擬試驗，以及焊接見證件和在役檢查試塊的焊接；一重也進行了一次工藝試驗。斗山針對模擬試驗中出現的預堆邊與對接焊縫融合處整圈未熔合缺陷進行了深層次的原因分析，并對試環進行解剖試驗，缺陷的真實性得到了驗證，并根據實際情況對工藝進行了改進。一重委托無損檢驗專業單位運用自動超聲儀器進行掃查來確認試驗環的焊縫質量。
雖然兩家制造廠做了很多工藝準備的工作，但由于焊接過程不易控制，3、4號壓力容器產品焊縫中還是出現了焊接缺陷。3號反應堆壓力容器中6條接管-安全端焊縫共有5條焊縫出現了缺陷，主要位置在鎳基預堆邊與對接焊縫的融合處。4號壓力容器有1條接管-安全端焊縫出現了質量問題。焊接結果詳見表4.1。
表4.1 壓力容器接管-安全端異種金屬焊縫結論
針對以上的結論，我們對兩個制造廠所使用的焊接方式、焊材以及焊接操作工方面進行分析比較。
4.1.1 焊接方式
斗山和一重都采用了鎢極脈沖氬弧焊，針對出入口接管和安注管不同的焊接厚度，韓國斗山重工使用了日立的BHIC焊機和美國AMI焊機，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，接管橫躺，如圖4.3。這種方式的好處在于可使用兩臺焊機同時焊接對稱的兩個接管，焊接周期縮短一半。但這種焊接方式難度較大，焊機從6點鐘位置爬坡至12點位置，焊接參數未針對不同的弧度進行細化，而是用相同參數從頭焊至結束，增加了產生缺陷的可能性。
一重對所有的接管都采用橫焊焊接方式，使用的是焊機POLYSOUDE PC600，壓力容器處于躺著狀態，接管豎直向上，這種焊接方式能使焊機始終保持同一姿勢，熔池成形比較規則，如圖4.4。
圖4.3 3號壓力容器大接管-安全端焊接方式 圖4.4 4號壓力容器大接管-安全端焊接方式
4.1.2 焊材選擇
3、4號壓力容器都使用了鎳基合金690焊接材料，具體類型、批號使用如表4.2。
表4.2 鎳基合金焊材內容
從以上表可看出，3號壓力容器大接管鎳基預堆邊使用的是焊帶25.4×0.5，而對接焊縫使用的是Φ1.2的焊絲。據了解，該鎳基焊縫很少用焊帶和焊絲這種搭配方式進行焊接，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號壓力容器接管鎳基預堆邊和對接焊縫使用了同種規格的焊絲Φ0.9，鎳基預堆邊和對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品焊接前的工藝準備中摸索累積的，包括三次模擬試驗、一次焊接工藝評定試驗、一次焊接見證件試驗和在役檢查試塊的焊接，因此經驗相對比較欠缺。以致焊接過程中的一些細節未完全控制，產生了焊接質量缺陷。主要有以下三個方面：
（1）對焊接參數的控制得不太好，例如送絲速度和焊接速度過快造成熱輸入量偏低。
（2）氣體保護不理想，氣體保護不足使焊道產生氧化物，可能生成氧化鎳（NiO），由于鎳基合金與氧化鎳的熔點差別很大（鎳基合金：1446℃，氧化鎳：2090℃），氧化鎳會以夾渣出現在焊縫中。同時INCONEL52中的Al含量較高，氣體保護不理想的情況下，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，部分焊道打磨過量，產生凹坑。
針對3號壓力容器接管-安全端焊縫質量問題，我們對一重進行了多次經驗反饋，通報了3號焊接情況和返修方案，并強調了焊接過程中的注意事項。一重焊工進行了針對性的技能培訓，在焊接前進行工藝試驗，掌握了打磨和氣體保護有效方法，并增加了層間滲透檢驗來保證質量。因此相對3號壓力容器，4號壓力容器的接管-安全端異種金屬焊接的結果好一點。
鑒于以上原因的分析，由于焊接方式和焊接材料一經選定不能進行更換，斗山在產品焊縫返修前進行了補焊模擬試驗來加強焊接操作工的技能，增加過程中層間滲透檢驗來加強質量控制，優化了焊接參數、更換了打磨工具、改善了氣體保護等措施，并邀請了西屋專家對焊接進行指導和把關，順利完成了返修并經最終無損檢驗確認合格。
4.1.4 個人建議
通過以上焊接工藝等方面的分析比較，并借鑒1號、2號壓力容器的制造經驗，以及其它項目的一些設計理念，有以下三方面的建議。
（1）焊接工藝改進
秦山二期共4臺壓力容器的接管-安全端異種金屬焊縫只有三菱承制的1號壓力容器的焊縫非常干凈，未發現任何顯示。具有豐富制造經驗的三菱采用的是自行開發的等離子焊絲自動堆焊技術進行堆焊鎳基預堆邊，而對接焊縫選擇了管嘴向下的布置和特殊輔助工裝的焊機進行自動脈沖氬弧焊，并沒有采用接管向上，橫焊這種比較簡易操作的焊接方式。三菱采用如此復雜的焊接工藝，從最終的焊縫效果來看，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，對焊接方式和焊機輔助裝置上進行研究。
（2）焊材的選擇
2號壓力容器大接管-安全端的鎳基預堆邊是采用了傳統的藥皮焊條進行手工堆焊，對接焊縫是用焊絲進行自動焊接的，在預堆邊和對接焊融合面出現過有規律的缺陷，幾方研究后建議不采納手工焊與自動焊結合的焊縫結構。從目前3號壓力容器來看，用焊帶堆焊的預堆邊和焊絲焊接的對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焊更好。
（3）焊縫結構更改
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有較大差別，并在長期高溫下運行會發生碳遷移等因素。但目前其它電廠百萬千瓦壓力容器接管-安全端焊接結構采用了不銹鋼焊材替代鎳基焊材的設計。焊接順序為安全端與接管組焊后進行一次中間消除應力熱處理，之后與法蘭接管段焊接，該焊縫要經受最終消除應力熱處理。
這種設計可通過中間熱處理方法來消除材料線膨脹系數不同引起的焊接殘余應力，以及采用了堆焊不銹鋼309L過渡層和熱處理方法來有效地抑制碳向奧氏體不銹鋼308L焊縫金屬遷移。之前所擔心的不銹鋼在經過熱處理熱循環后，由于過飽和碳向晶界遷移，在晶界形成貧鉻現象，容易產生晶間腐蝕現象。目前有研究認為，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，即使發現碳向晶界遷移，也不會造成明顯的貧鉻現象，因此，超低碳不銹鋼對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
采用這種焊接結構，不僅可以避免鎳基焊材的異種金屬焊接，大大減少了產生焊接缺陷的概率。而且還改變了焊接順序，可以大大縮短制造周期。
反應堆壓力容器除了接管-安全端這個焊接難點外，其它如大接管與筒體的馬鞍型焊接最困難的是在焊接過程中要周期性地進行上坡焊和下坡焊，焊道的厚度也會因此而使得上坡時加厚，下坡時減薄。焊接操作工在施焊過程中通過頻繁調節焊接速度，使在上坡焊時焊速快些，而在下坡焊時焊速放慢，來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，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程中通過管座內充水冷卻、安裝輔助工裝等措施來控制變形，但還是有很多管座的位置度不滿足設計要求。中子測量管座與下封頭的焊接也存在位置度超差的問題，對設備質量存在隱患。
5 總結
秦二廠已完成制造的4臺600MW反應堆壓力容器，只有三菱重工承制的1號壓力容器按期交貨，其余3臺由于制造工藝難點或管理原因引起了質量問題導致推遲交貨。其中2號壓力容器、3號壓力容器由于接管-安全端異種金屬焊縫的質量問題對整個機組的工期造成很大影響。因此工藝難點的解決對質量保證和進度控制都是至關重要的。
參考文獻：
低壓電容器范文5
[關鍵詞] 磁電機；功能；故障分析
[DOI] 10.13939/ki.zgsc.2015.24.078
1 Slick4300系列磁電機的工作原理
磁電機由磁路、低壓電路、高壓電路三個部分組成。其中磁鐵轉子、軟鐵架和軟鐵心磁路構成了磁路，用以產生變化的基本磁場，形成線圈中變化的基本磁通，一級線圈、斷電器和電容器構成了低壓電路，用以產生低壓感應電流（即低壓電流），并在適當時機將低壓電路斷開，使低壓電流的電磁場迅速消失，二級線圈和分電器構成了高壓電路，用以在低壓電路斷開時，產生高壓感應電流（即高壓電），并將高壓電按發動機的點火次序輸送至各汽缸的電嘴。
2 磁電機系統故障分類
磁電機的故障，可以分為兩大類，即從故障導致的后果進行分類，可以分為一般性故障和重大故障。對飛機發動機系統不會產生非常大的影響，整個系統還能繼續工作，只是性能指標有所下降，這些故障是一股性故障。對飛機發動機系統產生很大的危害，嚴重時磁電機不工作導致整個系統癱瘓，這些故障是重大故障。磁電機系統故障分類如下表所示。
3 磁電機部件功能故障分析
對于磁電機系統來說，其組成的基礎是零部件。所以系統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，是研究一個系統失效的基礎。在描述系統的失效模式時，是以零部件故障模式來表征。
3.1 外定時不當
磁電機向電咀輸出高壓脈沖時發動機不在理想的提前點火位置。提前點火角度大，點火甲-，汽缸中燃氣的最高壓力出現在活塞運動到上死點之前，發動機的各曲軸連桿組件受力較嚴重，發動機有較大的功率損失；提前點火角度小則汽缸中燃氣的最高壓力出現在活塞運動到上死點之后，燃氣不能充分膨脹做功發動機也有較大的功率損失。主要表現為測試單磁時掉轉過多。當然在這種情況下磁電機本身的工作性能是沒有問題的，只要重新作外定時即可。
3.2 斷電器間隙調整不當
斷電器間隙過大過小時，會使二次線圈電壓降低，火花減弱，引起磁電機掉轉過多，發動機功率下降。但間隙增大時比間隙減小時掉轉相對要少一些。因為間隙增大，提前點火角增大，可以彌補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的電侵蝕；尼龍頂塊的磨損等。如上所述，斷電器間隙過大或過小影響初斷時機和斷開角大小，從而影響二次線圈輸出電壓的大小，造成發動機單磁掉轉多，或磁電機超差（兩磁電機掉轉數超過50RPM）。
3.3 斷電器觸點燒蝕
斷電器接觸不良，會使接魑電阻增大，斷電時的低壓電流減小，二次線圈電壓減小。造成接觸不良的主要原因是接觸點間進入油污和發生金屬轉移。電容器有保護斷電器觸點的作用，當電容器失效時斷電器觸點很快燒蝕，或電容器安裝不牢接觸電阻大也會引起斷電器觸點的燒蝕。這里需要說明的是電容器的結構，如下圖，電容器兩端都有引出線，但這并非電容器的兩個極，實際上它們在電容器內部是連通的，是一根導線，即電容P導線，起將一、二次線圈連接點通向磁電機外連接磁電機開關的作用。電容器真正的兩極是P導線和電容器外殼。當電容器安裝不牢接觸電阻R’大到不能忽略的時候，此時斷電器兩端電壓不再等于電容器兩端電壓，使電容器對斷電器觸點的保護作用減弱甚至失去保護。當R’=∞即斷路時。接觸電阻大對二次線圈輸出電壓也有影響，接觸電阻和一次線圈內阻一起構成RC充電電路的電阻R’+R，顯然R’+R >R，這使RC電路的時間常數τ=（R’+R）C增大充電時間延長，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’的大小隨發動機震動并不為一恒定值，所以影響到各汽缸電阻得到的電壓也就大小不一，故障初期可能出現發動機抖動，隨時間增長由于斷電器觸點燒蝕、觸點發熱嚴重甚至燒融斷電器尼龍頂塊使斷電器觸點不能斷開磁電機失效。所以工作中一定要認識到電容器的外殼是電容器的一個極，對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高會引起線包絕緣性變差。線包絕緣性變差時，會使線包和殼體之間以及線包與附件的金屬接觸點和部件間發生放電現象，使磁能損失增大，二次線圈電壓降低。試車檢查單磁電機工作時會出現掉轉過多。當分解磁電機做工作時，如該磁電機發生了線包對外放電現象，我們就可看到線包放電部分被燒黑的跡象。
3.5 磁電機內部高壓電導出部分接觸不良
如在二次線圈輸出端接線片處磨損，導致與分電臂旋轉軸的彈簧炭柱接觸不良，將產生強烈的電火花，使分配到電咀的電壓降低，且會把跳火部分燒壞。
3.6 分電盤裂紋
分電盤發生裂紋現象是由于分電盤所在的工作環境較差。當產生裂紋后，在裂紋處會發生漏電現象，導致二次線圈電壓降低，影響磁電機正常工作。
3.7 分電樁磨損、燒傷
磁電機分解開后發現分電樁磨損、燒傷，會導致電樁與分電臂之間的間隙大小發生改變，影響輸出電壓的大小。
3.8 斷電器的彈簧片和低壓導線
由于斷電器的彈簧片長期被凸輪來回頂開會疲勞直至斷裂，低壓導線由于安裝不正確被擠壓導致在接線處脫開等現象，導致磁電機不工作，是由于低壓電路斷路使磁電機不產生高壓電。
低壓電容器范文6
一、目前的機遇和困擾
電力電容器行業目前來看，仍然要依靠電網的規模投資才能維持現有的平穩發展趨勢，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，按照國網和南網“十二五”的發展規劃，2020年前要構建大規模的“西電東送”、“北電南送”的能源配置格局?！笆濉逼陂g，國家電網公司規劃建成“三縱三橫”的特高壓同步電網和13回特高壓直流輸電線路，總變電（換流）容量達到4.1億千伏安；南方電網公司將在已有的直流輸電線路基礎上，建設金沙江中游梨園、阿海電站送電廣西直流工程，各省形成堅強的500kV骨干網架。巨大的無功補償和交直流濾波需求量對行業來說，必將又是一次發展的機遇。當然，還應該清醒地認識到，現在行業雖然規模擴大了，但利潤沒有明顯增長，除了前面講到的人工和市場的原因，還有技術層面的原因：我國電力電容器的傳統技術與國外先進水平的差距。
1、鐵殼類電容器的體積比特性差距較大與國外先進水平的電容器相比，行業產品的體積比特性大約多出30%。研究數據表明，這30%的構成分別為：壓緊系數小占14%，介質額定場強偏低占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問題。國內廠家設計產品的壓緊系數通常不太高，這和傳統的真空浸漬工藝有關：以往由于設備和工藝的原因，真空度無法達到理想狀態，心子適當放松有利于抽空和浸漬。通過技術改造升級，現在真空浸漬設備的能力完全可以達到要求，但固有觀念仍認為壓緊系數小一些比較安全。事實證明，國外單元產品壓緊系數更高，真空浸漬時間更短，但運行的故障更低。在合理設計的前提下，通過增加薄膜寬度、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，進一步增大器身在箱殼占據的空間，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，從而達到降低材料成本的目的。介質額定場強是個特殊的話題，廠家希望在合理的范圍內盡可能高一些，這樣會顯著提高產品比特性，但用戶為了可靠運行又希望不要太高。如果像國網要求的限制在57MV/m，那廠家必須滿足；但在一些沒有限制的場合下，只要保證安全運行，可以適當提高。
2、CVT的需求一直呈下降趨勢近幾年來，由于土地資源的稀缺，氣體絕緣金屬封閉開關設備(GIS)大量替代空氣絕緣的敞開式開關設備(AIS)，電力系統對CVT的需求一直呈下降趨勢。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趨勢，對傳統CVT產生一定影響。對CVT技術參數的要求也發生了顯著變化，隨著繼電保護微機化和測量儀器儀表數字化的實現，對二次繞組的輸出容量要求迅速降低，由過去單個繞組150VA，減少到現在的10VA甚至更低。面對這樣的問題，應該認真分析，提出應對措施。從市場需求的角度來看，CVT在未來的5~8年還有很大的發展空間，一方面替代產品還需要一個成熟期，另一方面已運行產品還需要維護更新。此外，與替代產品相比，CVT現有的優勢在于其低成本和高可靠性，在超高壓和特高壓電網建設中，以及對土地資源稀缺性不敏感的地區和企業用戶，還需要大量敞開式的CVT。從技術角度上，對500kV及以上電壓等級的骨干網用CVT，準確測量是關鍵，可靠運行是根本。因此需要在產品設計和加工質量上下功夫，進一步提高產品的測量精度，提高運行的可靠性。對220kV及以下電壓等級的CVT，建議通過技術手段降低現有產品成本。由于負荷的大幅減小，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。再者是對電抗器進行優化設計（理論上中間變壓器漏抗大到一定數量時，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油化。另外，有條件的企業還可以考慮發展電容分壓型電子式電壓互感器。發展適應智能電網的電力設備是大勢所趨，但電子式互感器運行中也出現了很多問題，2011年至2012年，湖南、云南、福建、黑龍江等地的智能電網變電站均出現電子式互感器爆炸的事件，主要原因是設備的主絕緣存在缺陷，而行業的優勢在于對一次設備主絕緣的設計研究有經驗，如果能夠進一步通過合作、引入或自行研發二次部分，開發電容分壓型電子式互感器將具有非常明顯的優勢。
3、高壓干式自愈式電容器沒有突破，低壓自愈式電容器仍存在電容損失過快的問題10多年前，高壓干式自愈式電容器剛推出時受到廣泛歡迎，市場一度急劇膨脹，各類生產高壓干式電容器的企業如雨后春筍般地涌現出來，但由于技術基本都采用低壓串聯，電容損失過快及保護問題沒有解決，產品運行后的質量問題凸顯出來，到2006年左右這類產品基本全部退出市場；低壓自愈產品相對好得多，除了個別特殊的使用環境外，在無功補償和濾波方面基本全部采用自愈式電容器，但電容損失過快的問題仍然很突出。這兩類產品與國外技術水平的具體的對比見表2。從表2可以看出，我們和國外先進水平的差距十分明顯，甚至超過鐵殼類電容器。國外最著名的產品當屬ABB公司的高壓干式電容器——DryHEDR，它采用塑料外殼的圓柱體結構，中間有通孔可用來通風冷卻，通過改變外殼高度和并聯數量來滿足高電壓和大容量的要求。DryHEDR分為直流和交流兩種產品，直流干式電容器用于SVClight，而交流干式電容器用于無功補償。產品的主要優點是：體積小、能量密度高、占地??；無滲漏，防火災；不使用浸漬劑、溶劑和油漆等化學品，在生產、運輸、使用以及廢棄物處理均對環境無害。面對差距，國內的企業需要直面現實，迎頭趕上，通過研究借鑒國外先進技術，嚴格控制材料和加工工藝，以提高低壓自愈式產品的運行壽命為基礎，努力降低電容損失率，爭取使產品使用壽命達到10年以上；開發機車電容器、直流支撐電容器、換流閥均壓電容器等中壓干式自愈圖3主負荷側直接補償接線方式式電容器，積累經驗，逐步向高壓產品過渡。
二、技術發展動態
1、南網±200MVA鏈式靜止補償器（STATCOM）投入運行近幾年，越來越多的產品和電力電子技術聯系起來，電力電子器件從過去輔助、從屬的地位已經逐漸向核心、支配地位發展，STATCOM就是很好的例子。STATCOM，即SVG（StaticVarGenerator），是并聯在變電站傳輸母線上的靜止同步補償裝置，能夠以毫秒級的速度調節輸出類似于電容器或電抗器的電流補償系統無功，在電網發生故障時緊急支撐電網電壓，加快電網故障后的電壓恢復，提高電網安全穩定性。2011年8月19日，全球首個±200MVA鏈式靜止補償器在南方電網公司500kV東莞變電站投運，今年，又在東莞500kV水鄉變電站、廣州500kV北郊變電站和廣州500kV木棉變電站落地運行。以往電容器基本上是無功補償的代名詞，包括后來出現的SVC、MSVC等，只是控制方式的改變，無功功率還是需要電容器來調節。STATCOM改變了大家的認識，它利用可關斷大功率電力電子器件調節橋式電路吸收或者發出滿足要求的無功電流，實現動態無功補償，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，傳統的電容器補償的方式將會受到更多的挑戰。
2、主負荷側直接無功補償傳統的無功補償方式中，高壓無功補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荷側，無功功率需要變壓器繞組間的耦合作用實現傳遞。之前也有人提出過在主負荷側直接補償的想法，但因為制造成本和可靠性的問題沒有應用。近幾年，隨著直流輸電工程交流側無功補償和濾波裝置設計運行經驗的不斷積累，以及1000kV特高壓交流輸電工程變壓器第三繞組采用110kV無功補償裝置的要求，部分廠家重新提出主負荷側直接補償的概念并已成功運行，裝置接線方式見圖3。這種接線方式有如下特點：（1）整個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部放電電阻；（3）電容器采用單星形接線，采用雙橋差保護以提高裝置保護的靈敏度；（4）為防止操作過電壓對電抗器線圈造成損害，電抗器兩端并接過電壓保護器。采用主負荷側直接補償的優點是：（1）無功功率無需通過變壓器繞組交換，補償效果更好；（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）充分體現無功補償的重要性，提高電網運行的經濟性。
3、智能化集成式無功補償裝置2012年10月起，為配合國網公司新一代智能變電站示范工程的建設需要，由西安高壓電器研究院牽頭組織，西容、桂容、無錫日新、合容等企業參與開展了智能化集成式無功補償裝置的研制工作。此次智能變電站設備改變過去供應商為主導的分專業設計模式，采用整站“一體化設計、一體化供貨和一體化調試”的運作模式，目的是實現“占地少、造價省、可靠性高”的目標。具體到無功補償裝置有如下特點：（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、串聯電抗器、放電線圈、避雷器、智能組件、傳感器等部件集成設計；（3）采用普通箱式或標準集裝箱結構，整體運輸整體安裝；（4）與系統連接僅用“三纜”（電力電纜、操作線纜、光纜）；（5）電容器設備與智能組件間能通過傳感器和控制器進行信息交互；（6）裝置具有測量、控制、監視、保護等功能。
4、智能式低壓電容器近幾年我國東部經濟發達地區，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，但與傳統低壓電容器裝置不同的是，它利用智能控制單元、晶閘管復合開關電路、線路保護單元組成控制保護部分，并將這些智能部件組成一個整體安裝在電容器上部，代替傳統的無功補償控制器、熔斷器、機械開關、熱繼電器等。這種裝置具有明顯的優點：（1）裝置接線簡單，體積小，易于維護；（2）電容器元件裝有溫度傳感器，如果電容器工作溫度過高，智能控制單元可根據設定溫度自動切除電容器；（3）內部有智能單元和晶閘管復合開關電路，可以很方便地實現電容器的過零投入，避免合閘涌流危害；（4）易于實現數據的網絡通信。這種電容器裝置具備了結構緊湊、可靠性高及智能化的特點，很可能會成為今后低壓無功補償和交流濾波的發展方向。
