專利名稱：分組投切干式自愈式高壓電容器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種電力電容器裝置，特別涉及一種分組投 切干式自愈式高壓電容器裝置。
背景技術(shù)：
隨著電網(wǎng)改造無(wú)油化的要求及石油、化工、煤礦行業(yè)對(duì)易燃
易爆電工產(chǎn)品的特殊要求，從1998年以來(lái)我國(guó)電力電容器行業(yè) 先后研制出多種形式的干式自愈式高壓并聯(lián)電容器，并在電網(wǎng)公 司變電站及石油、化工、煤礦等大型企業(yè)得到應(yīng)用?，F(xiàn)有的干式 自愈式高壓電容器主要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式-
一. IOKV樹(shù)脂澆注型干式高壓并聯(lián)電容器 采用額定電壓530V的自愈式電容器元件，串聯(lián)后將元件用
絕緣支架，固定后裝入鋼板制成的電容器殼體內(nèi)，電容器出線采 用普通10KV瓷瓶引出，電容器殼體內(nèi)真空下用樹(shù)脂填充，10KV 對(duì)地絕緣和相間引線間絕緣靠樹(shù)脂。
由于樹(shù)脂中有氣體存在，試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用效果不好，固定元 件的支架與樹(shù)脂結(jié)合不好，出現(xiàn)爬電，在出廠試驗(yàn)對(duì)地?fù)舸┓烹姟?還存在其它問(wèn)題，此方案失敗。
二. 組合式干式高壓電容器組
采用三串鍍膜設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，元件額定電壓1000V，元件樹(shù)脂封裝后，全部并聯(lián)裝入條形阻燃塑料殼內(nèi)，作為電容器單元。電容
器單元額定電壓1000V每個(gè)單元電容器用IOKV支柱絕緣子支撐， 然后IOKV為每相分層布置，組成積木式電容器組。
在作破壞試驗(yàn)時(shí)，首先加直流電壓將試品擊穿，擊穿時(shí)電壓 為8. 5KV，然后對(duì)試品加1. 3Un交流電壓電容器單元樹(shù)脂破裂， 塑料殼燒焦變形，內(nèi)部的元件冒煙著火，試驗(yàn)失敗。
對(duì)于這種積木式電容器單元，雖然常規(guī)試驗(yàn)可以通過(guò)但由于 無(wú)保護(hù)，實(shí)際運(yùn)行中電容器出現(xiàn)了大量著火事故，因而停止生產(chǎn) 和銷售，退出市場(chǎng)。
三.TBBK型干式高壓并聯(lián)電容器組
由較低電壓等級(jí)的單元電容器(1.06KV)，外部再并、串聯(lián)連 接，組成10KV干式高壓電容器組。較低電壓等級(jí)的單元電容器 用10KV絕緣子將其支撐，滿足10KV對(duì)地絕緣的要求。
10KV干式電容器組整體結(jié)構(gòu)采用框架式結(jié)構(gòu)。三相分層布 置，每層為一相，星形接線每相用BKMJ1. 06KV或1. 588KV四到 六串的干式自愈式電容器單元先并聯(lián)后串聯(lián)接線。電容器并聯(lián)數(shù) 取決于電容器組的總?cè)萘亢蛦卧娙萜魅萘?，單元電容器?nèi)部元 件全部并聯(lián)(三串膜)，單元件內(nèi)有特殊結(jié)構(gòu)的內(nèi)熔絲保護(hù)。
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和大量應(yīng)用表明
當(dāng)元件工作電壓超過(guò)500V時(shí)，由于采用單層聚丙烯膜為介 質(zhì)，元件端面處的兩層金屬化電極邊緣空氣產(chǎn)生電暈，加上元件 在巻制過(guò)程中兩層金屬化膜的張力控制不均衡，不可能把兩層膜之間的空氣完全排出，內(nèi)部殘留的空氣對(duì)金屬化極板氧化和產(chǎn)生 局部放電。
從1998年以來(lái)，大量應(yīng)用的干式自愈式高壓并聯(lián)電容器， 出現(xiàn)了很多質(zhì)量問(wèn)題，主要表現(xiàn)為電容器單元爆炸、開(kāi)裂、內(nèi)部 元件嚴(yán)重?zé)?，使整組電容器退出運(yùn)行。
其原因是
1、 當(dāng)元件擊穿時(shí)，聚丙烯膜介質(zhì)產(chǎn)生大量擊穿點(diǎn)，兩極間 電阻很小(幾個(gè)歐姆)兩極間將產(chǎn)生強(qiáng)大的電流，致使元件爆炸， 冒煙，燒焦。
2、 當(dāng)元件擊穿時(shí)，元件內(nèi)介質(zhì)存在少量的缺陷，兩相間電 阻在幾十歐姆，首先是元件過(guò)熱，介質(zhì)被迅速分解，產(chǎn)生化學(xué)變 化，直至全部燃燒。
3、 當(dāng)元件擊穿時(shí)，兩極間電阻較高(幾百歐姆)，此時(shí)故障 點(diǎn)熱量聚集較慢，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間(幾小時(shí))產(chǎn)生元件爆炸，燒毀。
4、 即便是有內(nèi)熔絲保護(hù)，由于串聯(lián)的內(nèi)熔絲保護(hù)裝置，在 元件的最外層部位，只有元件燒到外部達(dá)到短路狀態(tài)時(shí)，內(nèi)熔絲 保護(hù)才動(dòng)作，切除損壞元件。
根據(jù)以上分析和實(shí)際損壞元件解剖，得出如下結(jié)論
干式自愈式高壓電容器，損壞的主要原因-
① 電容器單元的元件電壓高，產(chǎn)生局部放電。
② 電容器單元的容量大，產(chǎn)生過(guò)熱問(wèn)題。
此外，現(xiàn)有的10KV干式高壓電容器組只能整組投切，裝置的利用率低。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是要解決目前干式高壓電容器組存在的 爆炸、冒煙和發(fā)生火災(zāi)，以及只能整組投切、裝置的利用率低的 問(wèn)題，提供一種分組投切干式自愈式高壓電容器裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是它有一個(gè)框架，在框架上設(shè) 有干式鐵芯電抗器、電流互感器、放電線圈、避雷器和采用三相 分層布置的干式自愈式高壓電容器，每層為一相并采用星型接 線，其特殊之處是每相干式自愈式高壓電容器是由二至四個(gè)電 容器組構(gòu)成，在每個(gè)電容器組兩端并聯(lián)有放電線圈并通過(guò)干式鐵 芯電抗器、高壓真空接觸器接該裝置的高壓進(jìn)線端，每個(gè)電容器 組是由多個(gè)并聯(lián)并且并排布置的電容器串構(gòu)成，每個(gè)電容器串是 由八個(gè)依次串聯(lián)的電容器單元構(gòu)成；電容器組中的電容器單元分 別采用單臺(tái)干式自愈式電容器或多個(gè)并聯(lián)的單臺(tái)干式自愈式電 容器，單臺(tái)干式自愈式電容器內(nèi)設(shè)熔絲保護(hù)，單臺(tái)干式自愈式電
容器容量、多個(gè)并聯(lián)的單臺(tái)干式自愈式電容器的并聯(lián)數(shù)根據(jù)電容 器組的總?cè)萘吭O(shè)定。
上述的分組投切干式自愈式高壓電容器裝置，每相干式自愈 式高壓電容器是由二個(gè)電容器組構(gòu)成，二個(gè)電容器組分別為第一 電容器組、第二電容器組，每個(gè)電容器組是由二個(gè)電容器串構(gòu)成。
上述的分組投切干式自愈式高壓電容器裝置，第一電容器組 中電容器單元采用單臺(tái)干式自愈式電容器，第二電容器組中電容器單元采用二個(gè)并聯(lián)的單臺(tái)干式自愈式電容器。
上述的分組投切干式自愈式高壓電容器裝置，所述的單臺(tái)干
式自愈式電容器電壓為0. 8KV。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于采用多組容量不同的電容器，根
據(jù)用戶要求通過(guò)控制器可實(shí)現(xiàn)多種容量不同的電容器的分組投
切，從而提高整個(gè)電容器裝置的利用率；由于電容器組采用八串 干式自愈式電容器單元，可將單臺(tái)電容器電壓由原來(lái)的1.06KV 降低到1KV以下，單臺(tái)干式自愈式電容器內(nèi)部元件額定電壓為 0.5KV以下先并后兩串、單相引出，提高了單臺(tái)干式自愈式電容 器的內(nèi)在質(zhì)量，并且在電容器箱體內(nèi)部充填蛭石保護(hù)，確保電容 器單元不爆炸、不燃燒、安全可靠，提高了電容器單元的質(zhì)量。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1的左視圖3是圖1的俯視圖4是本實(shí)用新型的一次接線圖(對(duì)應(yīng)實(shí)施例1); 圖5是本實(shí)用新型的一次接線圖(對(duì)應(yīng)實(shí)施例2)。
圖中絕緣子1，避雷器2，高壓真空接觸器3，放電線 圈4，第一電容器組5，電流互感器6，電抗器7，電抗器8， 第二電容器組9，框架IO，高壓進(jìn)線端ll，第三電容器組12， 單臺(tái)干式自愈式電容器C1。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
如圖1 圖4所示，該分組投切干式自愈式高壓電容器裝置
有一個(gè)框架IO，在框架10上安裝有干式鐵芯電抗器7和8、電 流互感器6、放電線圈4、高壓真空接觸器3、避雷器2和采用 三相分層布置的干式自愈式高壓電容器，每層為一相并采用星型 接線，每相干式自愈式高壓電容器可由二至四個(gè)電容器組構(gòu)成， 每個(gè)電容器組是由多個(gè)并聯(lián)并且并排布置的電容器串構(gòu)成。本實(shí) 施例以采用二個(gè)電容器組，每個(gè)電容器組分別采用二個(gè)并聯(lián)并且 并排布置的電容器串為例，其中一個(gè)為第一電容器組5，另一個(gè) 為第二電容器組9。放電線圈4分別并聯(lián)在第一電容器組5和第 二電容器組9兩端，第一電容器組5和第二電容器組9分別通過(guò) 干式鐵芯串聯(lián)電抗器7和8、高壓真空接觸器3接該裝置的高壓 進(jìn)線端11。每個(gè)電容器串是由八個(gè)依次串聯(lián)的電容器單元構(gòu)成； 電流互感器6連接在同一組中的電容器串中點(diǎn)之間，避雷器2連
接在該裝置的高壓進(jìn)線端11和系統(tǒng)地線之間。第一電容器組5 中電容器單元采用單臺(tái)干式自愈式電容器Cl，第二電容器組9 中電容器單元采用二個(gè)并聯(lián)的單臺(tái)干式自愈式電容器Cl，單臺(tái) 干式自愈式電容器C1內(nèi)設(shè)熔絲保護(hù)，單臺(tái)干式自愈式電容器C1 的容量最大為100千乏，本實(shí)施例以100千乏為例；第一組電容 器5容量為800千乏，第二組電容器9容量為1600千乏。單臺(tái) 干式自愈式電容器C1內(nèi)部元件額定電壓為0.4KV，先并后兩串， 單相引出。本實(shí)施例只是提供一個(gè)具體實(shí)例，在實(shí)際應(yīng)用中，單臺(tái)干式自愈式電容器Cl容量和并聯(lián)的單臺(tái)干式自愈式電容器的
并聯(lián)數(shù)根據(jù)電容器組的總?cè)萘吭O(shè)定。每臺(tái)干式自愈式電容器以及
位于框架內(nèi)的導(dǎo)線均用10KV支柱絕緣子1支撐，單臺(tái)干式自愈 式電容器Cl可立放或臥放安裝。
實(shí)際使用時(shí)，通過(guò)與10KV線路母線連接的控制器根據(jù)無(wú)功 功率和母線高壓控制高壓真空接觸器3動(dòng)作，分別實(shí)現(xiàn)800千乏、 1600千乏和2400千乏的分組投切。 實(shí)施例2
如圖5所示，每相干式自愈式高壓電容器由三個(gè)電容器組構(gòu) 成，分別為第一電容器組5、第二電容器組9和第三電容器組12。 第一電容器組5是由三個(gè)并聯(lián)并且并排布置的電容器串構(gòu)成，每 個(gè)電容器串是由八個(gè)依次串聯(lián)的電容器單元構(gòu)成；其中電容器單 元采用單臺(tái)干式自愈式電容器Cl。第二電容器組9是由三個(gè)并 聯(lián)并且并排布置的電容器串構(gòu)成，每個(gè)電容器串是由八個(gè)依次串 聯(lián)的電容器單元構(gòu)成；其中每個(gè)電容器單元采用二個(gè)單臺(tái)干式自 愈式電容器Cl并聯(lián)而成。第三電容器組12是由四個(gè)并聯(lián)并且并 排布置的電容器串構(gòu)成，每個(gè)電容器串是由八個(gè)依次串聯(lián)的電容 器單元構(gòu)成；其中電容器單元采用三個(gè)單臺(tái)干式自愈式電容器 Cl并聯(lián)而成。其它同實(shí)施例l。
權(quán)利要求1、一種分組投切干式自愈式高壓電容器裝置，包括一個(gè)框架，在框架上設(shè)有干式鐵芯電抗器、電流互感器、放電線圈、避雷器和采用三相分層布置的干式自愈式高壓電容器，每層為一相并采用星型接線，其特征是每相干式自愈式高壓電容器由二至四個(gè)電容器組構(gòu)成，在每個(gè)電容器組兩端并聯(lián)有放電線圈并通過(guò)干式鐵芯電抗器、高壓真空接觸器接該裝置的高壓進(jìn)線端，每個(gè)電容器組是由多個(gè)并聯(lián)并且并排布置的電容器串構(gòu)成，每個(gè)電容器串是由八個(gè)依次串聯(lián)的電容器單元構(gòu)成；電容器組中的電容器單元采用單臺(tái)干式自愈式電容器或多個(gè)并聯(lián)的單臺(tái)干式自愈式電容器，所述的單臺(tái)干式自愈式電容器內(nèi)設(shè)熔絲保護(hù)，單臺(tái)干式自愈式電容器容量、多個(gè)并聯(lián)的單臺(tái)干式自愈式電容器的并聯(lián)組數(shù)以及電容器串的并聯(lián)組數(shù)根據(jù)電容器組的總?cè)萘吭O(shè)定。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分組投切干式自愈式高壓電容器 裝置，其特征是每相干式自愈式高壓電容器是由二個(gè)電容器組 構(gòu)成，二個(gè)電容器組分別為第一電容器組、第二電容器組，每個(gè) 電容器組是由二個(gè)并聯(lián)并且并排布置的電容器串構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的分組投切干式自愈式高壓電容器 裝置，其特征是第一電容器組中電容器單元采用單臺(tái)干式自愈 式電容器，第二電容器組中電容器單元采用二個(gè)并聯(lián)的單臺(tái)干式 自愈式電容器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分組投切干式自愈式高壓電容器 裝置，其特征是所述的單臺(tái)干式自愈式電容器電壓為0.8KV。
專利摘要一種分組投切干式自愈式高壓電容器裝置，解決目前干式高壓電容器組存在的爆炸、冒煙和發(fā)生火災(zāi)，以及只能整組投切、裝置的利用率低的問(wèn)題。它有一個(gè)框架，在框架上設(shè)有干式鐵芯電抗器、電流互感器、放電線圈、避雷器和采用三相分層布置的干式自愈式高壓電容器，其特殊之處是每相干式自愈式高壓電容器由二至四個(gè)電容器組構(gòu)成，每個(gè)電容器組是由多個(gè)并聯(lián)的電容器串構(gòu)成，每個(gè)電容器串是由八個(gè)依次串聯(lián)的電容器單元構(gòu)成；電容器組中的電容器單元分別采用單臺(tái)干式自愈式電容器或多個(gè)并聯(lián)的單臺(tái)干式自愈式電容器，單臺(tái)電容器容量、單臺(tái)電容器的并聯(lián)數(shù)根據(jù)電容器組的總?cè)萘吭O(shè)定?？蓪?shí)現(xiàn)分組投切，提高裝置的利用率，提高單臺(tái)電容器的內(nèi)在質(zhì)量。
文檔編號(hào)H02J3/18GK201414001SQ20092001399
公開(kāi)日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者常淑云, 李廣福, 白志丹, 義 鄭 申請(qǐng)人:常淑云