电力电容器现场维修更换装置

本文介绍了一种用于变电站、换流站等场所电力电容器现场维修更换装置,通过对装置总体设计方案、具体的结构及现场使用的详细描述,明确了电容器更换装置结构及使用要求。应用证明:该装置能安全有效地更换电力电容器成套装置上的电容器,可较好地解决上述电力电容器成套装置的电容器维修问题和困难。

电力电容器可听噪声研究

在高压、特高压直流输电中,电容器被广泛用作滤波与无功补偿,其产生的可听噪声问题越来越突出,研究电容器可听噪声特性是电容器噪声控制的重要前提。对电容器可听噪声的相关研究内容和成果进行综述,将电容器可听噪声的研究分为噪声产生机理、噪声水平计算方法、振动与噪声特性研究及噪声治理措施四方面,并描述和分析各方面研究的特点,提出几点看法。

电力电容器噪声测试中电流注入方式的研究

高压直流换流站内的电力电容器在实际工况下具有很强的工频成分和丰富的谐频成分.为了模拟实际工况,在研究现有电流注入电路的基础上,设计了一种针对电容器单元噪声试验的桥式全工况电流注入电路.电路的两个桥端用于注入工频电流,并且采用并联谐振补偿电感减小工频电源电流;在电路的另两个桥端用于注入谐波电流,谐波电流电源由谐频信号发生器和功率放大器组成,可以实现同时施加48次以下任意谐波的组合,以模拟实际工况的各种应用场合.试验表明,在50 ～2 500 Hz频率范围内实现了工频与12个谐波电流同时注入电容器单元的试验工作,试验结果完全符合模拟高压直流换流站中电容器单元的可听噪声要求.

回收再用绝缘油中抗氧剂的缺失对电力电容器热稳定性的影响

对电力电容器使用回收再用绝缘油(回油)后造成损耗异常增大的问题进行了研究,利用红外光谱分析、色-质谱联用分析及介质损耗因数测量等方法对运行前后的电容器的绝缘膜和油进行了理化分析。结果表明影响电容器损耗的主要因素是液体介质油,而不是固体介质膜,并发现使用回油的损耗异常电容器内已不含作为抗氧剂的酚类。进一步通过油样的热老化实验和模型电容器的电老化实验证明了回油中抗氧剂的缺失是造成电容器损耗异常增大以及热不稳定的主要因素。

电力电容器单元噪声测量方法的若干问题试验研究

在测试环境内对电力电容器单元的噪声声功率级进行测量时,电力电容器单元的安装状态等因素与实际状态不完全一致,为了保证测量的声功率级与实际运行接近,必须对这些因素进行研究。试验研究表明,在半消声室内电容器噪声测量面为平行六面体表面,均布17个测点,测点距离六面体表面为1 m,电容器固定在钢支架上,电容器离地高度0.8 m,安装姿态与实际安装姿态一致时,可以实现电容器噪声声功率级精密级测量的要求。当在测量面上均布9个测点,电容器单元采用悬吊方式固定时,可以实现电容器噪声声功率级工程级测量的要求。

电力电容器单元噪声测量值的不确定度分析

测量不确定度是表明测量结果分散性的一个独立参数,进行电容器单元噪声声功率级测量时必须同时给出被测值及与该值相关的测量不确定度才具有完整意义。在分析电容器单元噪声测量不确定度时,把总测量不确定度分成测量方法引起的分量和被测对象声辐射的不稳定所引起的分量,建立了电容器单元声功率级测量的不确定度模型,根据一般条件的分析表明,进行精密法测量时被测电容器单元声辐射不稳定所引起的不确定度为0.3 d B,由于测量方法引起的不确定度为0.5 d B,在置信度为95%时的扩展不确定度为1.2 d B。

电力电容器可听噪声声功率级测试方法的研究

电力电容器是高压直流换流站内主要噪声辐射源之一,对电力电容器可听噪声的测试原理、测试条件、测试方法等问题进行研究是十分必要的。研究表明,在用声压法进行电容器单元的声功率级测定时,为了消除测试环境的声反射等影响造成的非自由场误差,室内测试环境的修正值K应满足K≤2 dB,背景噪声应低于被测电容器单元噪声10 dB;为了减少模型假设引起的近场误差,测点到电容器单元的表面距离应在1 m以上;在测量面上的测点均匀分布时,平均声压级应采用测点数平均法计算,测点分布不均匀时,则应采用面积平均法计算。

±1100 kV特高压直流工程1000 kV交流滤波电容器组的研制

1000 kV交流滤波电容器组是昌吉-古泉±1100 kV特高压直流输电工程主要设备之一,用于消除1000 kV侧交流系统的谐波、补偿无功功率和改善系统的电压质量。从技术角度对1000 kV交流滤波电容器组研制进行较为全面的总结,通过采用线性插值法进行电容器组绝缘配合计算分析,推导出电容器塔底部对地绝缘水平(LIWL/SIWL)的计算公式,采用有限元分析软件ANSYS建立有限元仿真模型验证电容器组的抗震性能和电场强度。对电容器单元不同的降低噪声方案进行噪声测试,对比分析得到降噪效果、经济性和安全性最优的降噪方案。结果表明:1000kV交流滤波电容器组设计和制造满足±1100kV特高压直流输电工程要求,电容器组可以安全可靠运行。

电力电容器心子振动建模方法研究

加载有基波和谐波电流的电力电容器产生的噪声是换流站内主要噪声污染源之一。由于电容器心子材料及结构的特殊性,导致其仿真模型建模难度大,目前尚未见成熟可用的电容器心子振动建模方法。本文对电容器心子振动机理进行了分析,对心子结构等效方法、心子串段机械物理特性及心子串段接触特性进行了研究;提出了一种心子串段材料属性数值解和等效虚拟接触介质材料属性的解析解求取方法;在此基础上,建立了心子振动仿真模型。最后,以某型号电容器为例,对提出的方法和建立的模型进行了应用验证。

电力电容器用高储能密度介质材料的研究

随着电子、信息和电力工业的快速发展,高储能密度介质材料受到了越来越多的关注。为制备高储能密度的电容器用介质材料,研究以溶剂共混法(DMF作为溶剂)获得Al/BT/PVDF和Ag/BT/PVDF三元复合材料,并对制成的三元复合材料的相对介电常数、击穿场强和储能密度进行测试分析,测试结果表明:复合材料的介电常数与混入金属前相比变化不大;当铝含量为2.0%,BT含量为7.5%时,复合材料储能密度达到了2.0 J/cm^3,提高到纯PVDF的5倍。

电力电容器用两种掺合油的对比试验研究

研究了A、B两类电力电容器常用掺合油的组分、理化性能以及介电性能与温度的关系,通过对这两类油分别与膜组成的复合结构进行对比试验,总结和分析了这两类油—膜复合结构在电场和温度作用下局部放电和电压耐受特性的差异。研究结果对电力电容器的设计和制造有参考价值。

电力电容器的热老化

对电力电容器用绝缘材料的热老化规律,以及它与热性能的区别进行了讨论。并对绝缘材料热老化的理论基础—阿仑尼乌斯公式,以及不同绝缘等级的寿命减半的规则作了简单介绍。还对今后电容器的研究重点,提出了四点意见。

电力电容器用苄基甲苯油性能研究

对国内外生产的电力电容器用苄基甲苯油进行了对比试验,分析了它们的主要化学组成,测试了相关的理化性能和介电特性,并通过制成的模型电容器,研究了它们在电容器中的局部放电特性、耐受过电压周期和热老化性能,测试数据表明了国产M/DBT的质量水平已经达到国外C101的水平,完全可以用于高质量、高电压等级的电力电容器。

一种加装补偿散热装置的大容量电力电容器设计

目前,容量小的高电压电力电容器,由于发热量比较小,依靠本身外壳表面散热,足以使电容器温升控制在允许的范围内;同时依靠外壳的膨胀和缩小足以补偿因温度升高和降低变化引起外壳内体积增大和缩小。对于大容量的电容器,由于发热量大,单靠外壳的表面积散热不足以把电容器的温升控制在允许的范围内,需加装散热器;同时由于容量大,体积大,外壳需采用较厚的钢板才能满足强度要求。但采用厚钢板做外壳,又不容易形变,难以补偿电容器内部液体体积随温度变化,需加装扩张器或储油柜,不论是加装散热器、储油柜还是扩张器,这些散热器或补偿装置由于焊点多制造工艺复杂,可靠性不高。为了解决大容量电容器上述缺点,本文提出了一种新型补偿散热装置,该装置既具有散热器的功能,又具有储油柜或扩张器的功能,可以代替散热器、储油柜或扩张器。

换流站滤波电容器可听噪声的测试与特性研究

滤波电容器是直流换流站中主要噪声源之一,从复杂的换流站相干声场中分离识别出滤波电容器正常工作时噪声的量值及其频率成分,对于电容器单元噪声测试的模拟加载和换流站滤波场噪声预测与控制具有十分重要的意义。研究表明,采用声—振相干分离法可以排除其他噪声源对电容器噪声成分的干扰,从而分离出电容器的现场工作噪声;测试和分离的结果显示,某换流站现电容器的噪声具有明显的指向性,距电容器单元套管侧面1 m处的噪声声压级约为55.6 dB(A);电容器的工作噪声主要分布在100 Hz到2 400 Hz频率范围内,且都是以100 Hz为基频的高次谐波成分,在600 Hz左右的高次谐波噪声成份较大。研究还发现,当多个频率的电流同时注入电容器时,电容器辐射噪声会突然增大,即呈现出"多频噪声跳变"现象。

天生桥换流站直流滤波电容器近年来频繁损坏的原因分析及改造措施

根据天生桥换流站直流滤波电容器近年来频繁损坏的情况,通过对故障直流滤波电容器的解剖,深入分析了直流滤波电容器近年来频繁损坏的原因。提出了两种改造措施:一是用单只或几只国产电容器与原进口电容器搭配使用的方案;二是对现有的直流滤波电容器进行整组改造。第1种方案从成本和经济实用性来讲优于第2种方案,并且已经在天生桥换流站成功应用。长期以来直流滤波电容器一直依赖于进口产品,笔者依托于天生桥换流站,用单只或几只国产电容器与进口电容器搭配使用是一种新的尝试,解决了进口直流滤波电容器无替换品的难题,摒弃了对进口电容器的依赖,同时为国产直流滤波电容器积累了一定的运行经验,为换流站直流滤波电容器备品供给提供了一条便捷渠道。

10 kV配电线路串、并联混合电容器补偿技术研究

由于串联补偿电容器串联在线路中,存在和负载中的电机产生谐振的问题,为了解决这个问题,设计的串补度往往不能过高,否则影响补偿效果。本文提出了一种适合 10 kV 配电线路的串、并联混合电容器补偿技术。详细研究了其基本工作原理、推导出了补偿电压和补偿无功功率的公式、分析了串联和并练补偿电容器的相对位置对补偿效果的影响;提出了并联和串联补偿容量的确定策略;通过对一回实际 10 kV 线路的补偿设计和计算机仿真计算,进一步阐述了容量设计策略,并验证了理论分析的正确性。最后介绍了应用该技术的一个实际工程案例。

HVDC用低噪声电容器研制

从高压直流输电(HVDC)电容器噪声产生的基本规律出发,从声学原理的角度分析,提出了抑制电容器噪声的方法,取得了一些实际的经验,其中振动消能装置、隔音腔等单元降噪方法已经应用于工程实际并获得了国家专利。本文首先对弹簧减振器和共振吸声器进行了理论分析,得到共振型降噪措施的降噪效果不好的结论。噪声测试表明,在电容器单元底盖两端增加隔音腔是目前电容器噪声治理的最有效办法。

谐波相位角对电容器噪声影响问题的探讨

本文对高压直流输电工程交流滤波器用电容器单元噪声测试中基波电流相位与谐波电流相位同步与否对噪声值的影响,以及引起噪声值波动原因等问题进行了测试研究和分析,同时也对加载的电流大小与噪声值的关系和噪声测试采样时间对测试结果的影响进行了试验对比。研究结果对交流滤波电容器单元噪声测试有一定的指导和参考意义。

特高压直流输电工程用直流滤波器高压电容器 H 型接线不平衡保护方案研究

目前随着直流输电技术的发展,直流滤波器高压电容器的运行可靠性、经济性逐渐成为研究的重点。本文依据某特高压直流输电工程直流滤波器高压电容器工况,针对直流滤波器高压电容器3种不同H型接线不平衡保护方案,重点从电容器单元间均压问题和电容器内部故障保护问题及经济性方面进行了分析,认为在设计制造水平允许的前提下,特高压直流滤波器高压电容器采用方案1并/臂(带内熔丝电容器)H型接线内部故障不平衡保护方式;在谐波电流较大的情况下,特高压直流滤波器高压电容器内部故障不平衡保护仍然可以采用原来的按元件击穿短路串数来整定原则,但是需要对内熔丝的熔断特性及对应温度进行校验。