摘要：對如何提高集合式并聯電容器表面處理的質量進行了分析，并介紹了表面處理設備及其處理方法。
關鍵詞：電容器 表面處理 設備 方法 1　前言
　　電容器在生產制造過程中，外殼表面在噴漆前難免沾上油污，長期以來基本上采用汽油清洗后再用布擦的除油方法，導致表面噴漆的前處理工序工作量很大，且操作環(huán)境惡劣，對周圍環(huán)境造成污染，電容器外殼油漆表面附著力一直不高，經常出現油漆層脫落，棱、邊、尖角處容易生銹等現象。另外由于設備陳舊、老化，致使工作效率不高，環(huán)境污染大，危害操作者的身體健康。為了改變這種落后狀況，在經過調研、借鑒、試驗、研究后，終于確定了適合電容器表面處理的工藝方案。西容公司在2001年5月建成了集合式電容器產品表面處理生產線；這條線的建成大大的提高了電容器表面油漆的附著力，同時改善了操作者的工作環(huán)境，提高了工作效率。本文就如何提高電容器表面處理質量及其設備性能和方法等技術特點進行簡要介紹和分析。

2試驗過程
　　 在實際生產中由于漆膜的表面附著力受各種因素的影響（如：油污、銹蝕、表面粗糙度、固化時間、雜物、漆膜厚度等），采用不同的表面前處理方法，對漆膜的表面附著力影響程度不盡相同，但對于電容器表面來說，解決表面油漆的附著力是關鍵所在，油污和表面粗糙度又是影響表面油漆附著力的兩個重要的指標，下面就主要從這兩方面入手，對其進行討論研究。
2．1　試驗方法、依據
2．1．1　樣板的制作：
　　對不同材質的鋼板表面噴丸處理后進行噴漆。
2．1．2　采用的標準：
　　a）拋丸處理的表面粗糙度執(zhí)行GB6060．5－1988《表面粗糙度比較樣塊拋（噴）丸、噴砂加工表面》
　　b）按GB1727－1992《漆膜一般制備法》噴兩遍特種快干環(huán)氧底漆（E06－2），一遍丙烯酸聚氨脂磁漆（雙組份）。
　　c）按GB9286－1988《色漆和清漆漆膜的劃格試驗》進行模擬試驗。
2．1．3　附著力等級劃分：
　　采用手工劃格法，刃口規(guī)格為刃口角30°，刃口厚度50～100μm，切割數為6×6，切割間距為2mm。附著力等級分為6個級別，0級好，5級差。評級方法是：
    a）0級：切割邊級完全平滑，無一格脫落。
　　b）1級：在切口或交叉處涂層有少許薄片分離，但劃格區(qū)受影響明顯不大于5％。
    c）2級：切口邊緣或交叉涂層脫落明顯大于5％，但受影響明顯不大于15％。
　　d）3級：涂層沿切割邊緣部分或全部以大碎片脫落，或在格子不同部位上，部分或全部剝落，明顯大于15％，但受影響明顯不大于35％。
    e）4級：涂層沿切割邊緣，大碎片剝落，
或一些方格部分或全部出現脫落，明顯大于35％，但受影響明顯不大于65％。
    f）5級：大于第4級的嚴重剝落。
　　掌握上述油漆在各種狀況下的漆膜附著力，從而確定佳的表面前處理工藝參數。
2．2　試驗樣品
2．2．1　鋼板Q235－A 50mm×120mm×1．5mm
2．2．2　鋼板Q235－A 250mm×250mm×5mm
2．2．3　不銹鋼板0Cr13 50mm×120mm×1．5mm
2．2．4  BFMH238.5/-3334-1×3W集合式并聯電容器
2．2．5  BAMH11/-1000-1×3W集合式并聯電容器
2．3　試驗結果
2．3．1　對普通鋼板沾污烷基苯油后采用不同前處理方法進行測試的結果見表1。

    由表1可知：
    a）普通鋼板沾污烷基苯油后用布擦拭，測定漆膜附著力為3級。
    b）普通鋼板沾污烷基苯油后用汽油擦拭，測定漆膜附著力為2級。
    c）普通鋼板沾污烷基苯油后用清洗劑擦拭，測定漆膜附著力為2級。
2.3.2  普通鋼板沾污烷基苯油經拋丸處理后試驗結果見表2。

    由表2可知：
　　 a）普通鋼板表面沾污烷基苯油后用清洗劑擦拭并進行拋丸表面粗糙度參數為Ra1．6～Ra3．2μm時，測定漆膜附著力為2級。
　　 b）普通鋼板表面沾污烷基苯油后用清洗劑擦拭并進行拋丸表面粗糙度參數為Ra3．2～Ra6．3μm時，測定漆膜附著力為1級。
    c）普通鋼板表面沾污烷基苯油后用清洗
劑擦拭并進行拋丸表面粗糙度參數為Ra6．3～Ra12．5μm時，測定漆膜附著力為0級。
　　 d）經與表面粗糙度比較樣塊進行對比，普通鋼板表面粗糙度在Ra0．8～Ra1．6μm范圍之內，因此未作拋丸試驗，其漆膜表面附著力與普通鋼板沾污烷基苯油后用清洗劑擦拭，測定的結果同為2級。
　　 普通鋼板沾污PEPE油清擦試驗結果見表3。

    由表3可知：
　　 a）普通鋼板沾污PEPE油后用布擦拭，測定漆膜附著力為3級；
　　 b）普通鋼板沾污PEPE油后用汽油擦拭，測定漆膜附著力為2級；
　　 c）普通鋼板沾污PEPE油后用清洗劑擦拭，測定漆膜附著力為2級。
2．3．3　普通鋼板沾污PEPE油用清洗劑擦拭拋丸試驗結果見表4。

    由表4可知：
　　 a）普通鋼板表面沾污PEPE油后用清洗劑擦拭并進行拋丸表面粗糙度參數為Ra1．6～Ra3．2μm時，測定漆膜附著力為2級；
　　 b）普通鋼板表面沾污PEPE油后用清洗劑擦拭并進行拋丸，表面粗糙度參數為Ra3．2～Ra6．3μm時，測定漆膜附著力為1級；
　　 c）普通鋼板表面沾污PEPE油后用清洗劑擦拭并進行拋丸表面粗糙度參數為Ra6．3～Ra12．5μm時，測定漆膜附著力為0級；
　　 表面未經機械粗化處理的樣板表面粗糙度在Ra0．8～Ra1．6μm范圍之內，因此未作拋丸試驗，其漆膜表面附著力與普通鋼板沾污PEPE油后用清洗劑擦拭測定的結果同為2級。
2．3．4　不銹鋼板沾污PEPE油清擦拭驗結果見表5。

    由表5可知：
　　 a）不銹鋼板沾污PEPE油后用布擦拭，測定漆膜附著力為4級；
　　 b）不銹鋼板沾污PEPE油后用汽油擦拭，測定漆膜附著力為3級；
　　 c）不銹鋼板沾污PEPE油后用清洗劑擦拭，測定漆膜附著力為3級。
2．3．5　不銹鋼板沾污PEPE油后用清洗劑

摘要：BAMHL11-7200-1×3W是在總結以往充氣集合式高電壓并聯電容器產品優(yōu)點的基礎上，為優(yōu)化大容量產品結構，提高絕緣可靠性和設備技術經濟性能而開發(fā)的項目。本文著重介紹該產品的內部結構、外殼筋板結構和混合氣體絕緣等幾點改進。
關鍵詞：混合氣體絕緣 結構 集合式高電壓并聯電容器 　　隨著目前電力需要量的不斷增長和環(huán)境保護問題的日趨嚴重，迫切需要難燃、不易污染的輸電設備。充氣集合式高電壓并聯電容器便應運而生。目前在電力電容器市場份額中，充氣集合式高電壓并聯電容器所占比例越來越大，單臺容量也越來越大，這就迫切需要我們研究、開發(fā)出性能更好，更能適應市場需求的新產品。西安西電電力電容器有限責任公司于2001年成功地研制了BAMHL11／-7200-1×3W產品，并通過了所有的型式試驗，即將在南寧七一變電站掛網運行。
　 -7200-1×3W是在以往產品的設計和制造技術基礎上，總結經驗，揚長避短，主要在以下幾個方面進行了改進。

1　內部結構

　　*臺充氣集合式高電壓并聯電容器產品-2000-1×3W內部結構為：電容器單元立放布置，由于其整臺容量較小，在設計時選用較大容量的電容器單元，使電容器單元數量少，且接線方便，出線簡單。其外形長寬高比為：長∶寬∶高＝1．7∶1∶2．1。由此可見該產品外形協(xié)調、美觀。且已于1999年在呼和浩特順利運行。
　　 但通過這幾年的充氣集合式高電壓并聯電容器的研究表明：電容器單元立放布置這種結構在容量較大時，由于電容器單元數量多，致使其接線復雜、出線不方便，且其高度低，占地面積大，故不再適合采用這種結構。
　　新研制的BAMHL11／-7200-1×3W較產品BFMHL11-2000-1×3W容量增大了2倍多，故不宜采用電容器單元立放結構，本產品把電容器單元分3層臥放布置，電容器單元采用新式內熔絲結構，并合理改進其接線方式和選用可靠的絕緣材料，經過以上改進后，其外形尺寸的長寬高比為長∶寬∶高＝1．4∶1∶1．5，該產品外形美觀、結構協(xié)調、占地面積較小。其各項性能指標經國家電力電容器質量監(jiān)督檢驗中心的測試，均符合要求，其主要試驗結果如下表：

2　筋板

　　產品BFMHL11-2000-1×3W的外形見圖1.
　 　產品外殼上的筋板是用鋼板彎成，單面焊接在箱壁上，在電容器容量較小時，電容器外形尺寸較小，故在額定表壓下外殼變形量也較小，該筋板還兼有散熱作用。因筋內側無法表面處理，在戶外長時間運行以后，容易在筋板的下端生成銹跡、影響其外觀。電容器容量較大時，其外殼表面積較大，這種筋板結構的缺點便更明顯。故經過比較后BAMHL11／-7200-1×3W產品選用10mm×60mm板條為加強筋，兼有散熱功能，板條雙面焊接在箱壁上，所有焊縫均經過打磨和表面處理，這種結構不易生銹，其外形見圖2。經試驗大變形量為5mm（0．065MPa時），滿足設計要求。

3　絕緣氣體的確定

　 　SF₆氣體具有良好的電氣特性和化學穩(wěn)定性，但其價格較貴，且對電場不均勻度較敏感，所以，目前國內外都在研究用SF₆的混合氣體來替代純SF₆氣體。
　 　研究表明用廉價的N₂加入適量的SF₆氣體就能使這些常見氣體的電氣強度有很大的提高。我們合理改進絕緣結構設計，便能滿足其電氣性能的要求。
　 　目前已獲工業(yè)用N₂＋SF₆混合氣體采用50％∶50％或60％∶40％，其主要用于高寒地區(qū)斷路器的絕緣媒質和滅弧媒質。在BAMHL11／-7200-1×3W產品中我們選用適當比例的體積比，提高了設備的絕緣性能。

4　小結

　　通過以上幾點改進，使大容量充氣集合式并聯電容器產品的結構更加合理，產品的技術經濟性能得到改善，且外形簡捷美觀。
　　到目前為止，西安西電電力電容器有限責任公司生產的多種型號的充氣集合式并聯電容器已在全國各地掛網運行多年，運行情況良好。充氣集合式并聯電容器已逐步被用戶所接受。我們將不斷總結制造和運行經驗，使之能更好的滿足用戶的需求。

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摘要：隨著工業(yè)生產的發(fā)展，城鄉(xiāng)居民家用電器的增加，在用電量增加的同時，電網中的感性負荷比例也在明顯上升，改善電壓質量，提高電網功率因素，減少線損顯的尤為重要。近年來集合式電容器因其占地面積小，安裝維護方便，可靠性高等優(yōu)勢而被廣泛選用于無功補償，特別是應用于大型變電站的戶外集中補償和城市電網改造中
關鍵詞：感性負荷 集合式電容器 電抗器 變電站

　　隨著工業(yè)生產的發(fā)展，城鄉(xiāng)居民家用電器的增加，在用電量增加的同時，電網中的感性負荷比例也在明顯上升，改善電壓質量，提高電網功率因素，減少線損顯的尤為重要。近年來集合式電容器因其占地面積小，安裝維護方便，可靠性高等優(yōu)勢而被廣泛選用于無功補償，特別是應用于大型變電站的戶外集中補償和城市電網改造中，在我們通州市供電局就有一座220kV變電所、五座110kV變電所、九座35kV變電所安裝使用了20臺總計55Mvar容量的集合式電容器，運行情況良好。
　　我們知道，變電站的負荷是動態(tài)變化的，功率因素也是動態(tài)變化的，任何固定容量的電容器都無法實現佳的“全天候”補償”。容量偏小則在重負荷、低功率因素時補償不足，容量偏大則在輕負荷時過補償，使輸電線路中的電容電流增加，從而增加了線損。通常電容器是按照變電站正常運行時實際無功缺額選定容量進行部分補償并結合人工投切措施，但這種方式難以達到較佳經濟效果。作者認為采用以下兩種方式可以彌補一些不足，一是選用有載調檔集合式電容器，可以根據負荷情況充分進行補償，二是裝設多組集合式電容器可以根據負荷情況而運行其中一部分。
　　集合式電容器內部原理接線主要有以下幾種，見圖1～圖4。

   

　　圖1為單相電容，圖2、3、4為三相電容，其中圖3為帶抽頭電容。集合式電容器每相電容由多個單元電容器串并組成，（如圖5所示），每個元件串有一熔絲，當某一元件擊穿時，其它完好元件即對其放電，使熔絲在毫秒級的時間內迅速斷開，切除故障元件，僅使容量有微小變化，電容器仍能繼續(xù)運行，提高了運行可靠性。

　　根據一次接線方式的不同，電容器內部故障采用以下幾種保護形式，見圖6～圖8。

　　電容器外部保護形式可配置過電壓保護、失壓保護、過電流速斷保護等，通州供電局220kV銀河變電所35kV　2^＃電容器（型號：BFF12×2－2000－1W）曾發(fā)生電壓縱差保護動作（保護原理結線如圖8），經試驗人員測試發(fā)現C相電容不平衡，試驗數據如表1。
　　電容器廠家技術人員到現場對C相進行了復測，試驗數據如表2。
　　初步判定內部有故障，逐對電容器進行吊芯，發(fā)現C相一只電容器熔絲熔斷，經更換后再測電容量數據如表3。

　　恢復運行后正常。根據廠家的出廠資料，三相中任何線路端子測得大、小電容量之比不超過1．05，就以上數據來看C₁／C₂≈1．022，C_A／C_C≈1．026，說明電壓縱差保護定值偏小，可作調整，單只電容器熔絲熔斷不會影響運行。繼保人員在日常巡視中測得的電壓縱差保護的電壓差值可發(fā)現問題，這樣可安排適當時間對電容器檢修。

　　由于集合式電容器單臺容量很大，合閘涌流也就很大，串聯電抗器與電容器串聯使用能有效地抑制合閘涌流，保護電容器的*運行，常用接線方式如圖9。

　　適當選擇電容器、電抗器參數可以有效地抑制電網中的高次諧波。對于n次諧波當2πnfL－1／2πnfC＝0即X_L／X_C＝1／n²時（X_L、X_C分別為基波感抗、容抗），電容電抗回路有濾波作用，但此時nf也是諧振頻率。為了抑制n次諧波，若選擇X_L／X_C大于1／n²，如X_L／X_C＝6％抑制5次諧波，X_L／X_C＝13％抑制3次諧波，選用前應對變電站的諧波分量進行實測，做到有的放矢。
　　變電站集合式電容器串聯電抗器常用的有傳統(tǒng)的油浸式電抗器、干式鐵芯電抗器，干式空心電抗器。油浸式電抗器由于滲漏原因逐步被后兩者替代，干式鐵芯電抗器比油浸式電抗器體積減少30％左右，損耗低于油浸式電抗器，適合戶內小空間安裝。干式空心電抗器結構上不用任何鐵磁性材料，因此，線性度大大優(yōu)于鐵芯電抗器，應該*。但由于沒有鐵芯，繞組中通過單位電流所產生的磁通較小，所以體積較大。再有空心電抗器附近存在磁導體的話，將使電抗值升高，在正常情況下電抗器的磁通在空氣中形成回路，但安裝場所屋頂、地面、墻壁、圍欄等如有鐵鋼等磁性材料存在，則會在其中引起發(fā)熱，因此空心電抗器在安裝時對周圍物體有一定距離要求，同時為避免相鄰兩組電抗器相互影響，同樣也需要保持一定距離，如圖10、11，圖中d為電抗器直徑。

　　垂直排列（圖10）B相繞組繞向要相反，這可以減少相間支撐絕緣子的拉伸力。B相繞組繞向不相反，則當電流相角為60°時，A、B繞組排斥力大，其力大小與下式成正比，即F₁∝（sin60°×）²=1.51²,而當相角為150°時，A、B繞組間吸引力大，其力大小與下式成正比，即F₂∝（sin150°×）²=0．5I²可見A、B繞組間大排斥力為大吸引力的3倍。如果B相繞組繞向相反，支撐絕緣子所受的大壓縮力為大拉伸力的3倍，由于支撐絕緣子的抗壓強度遠比抗拉強度高得多。B相繞組反繞后，可將支撐絕緣子所受的拉力大為縮小，保證運行可靠性。

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