干式直流电容器全链条国产化关键技术探讨

高性能薄膜电容器广泛应用于新能源交通工具、输变电工程、医疗救治器械和电磁脉冲武器等领域,其中干式直流电容器更是柔性直流输电的重要装备。目前薄膜电容器生产过程中从原料到重要装备完全依靠国外技术,高端薄膜电容器超净聚丙烯(PP)原料完全依赖从国外进口,加工双向拉伸BOPP薄膜和电极蒸镀等大型生产设备都是从发达国家购买,严重制约了我国薄膜电容器技术研发和工程应用,特别是在当前的复杂国际环境下带来诸多隐患,一旦国外禁止向我国出售相关原料和设备,将严重影响我国高科技领域的发展。由此,在当前复杂的国际环境和我国政府提出的“双碳”目标背景下,必须下大力气着力解决影响薄膜电容器领域发展的诸多关键因素,依靠自主技术服务于新能源系统建设。在国家重点研发计划“干式直流电容器用电介质薄膜材料”重点专项支持下,本文从薄膜电容器用电工级超净PP原料入手,探讨通过相关领域科研院所与相关企业深度合作,进行电工级超净PP原料技术攻关,解决研发验证过程中存在的问题,从全局观出发力图解决我国干式直流电容器工程应用面临的重大问题,形成我国干式直流电容器全链条国产化关键技术。

干式直流电容器聚丙烯薄膜绝缘性能及其改进方法研究进展

在超特高压直流输电换流阀厅中,干式金属化薄膜电容器承担阻尼缓冲、电压支撑和辅助换流等重要角色,其安全可靠性取决于电容器薄膜介质的绝缘性能。电压等级提升与设备小型化发展,对电容器绝缘性能提出了更严苛要求。该文基于运行工况下干式电容器用聚丙烯薄膜的微观和宏观性能演化规律,总结了微观结构、热场作用、复杂电场和机械应力对薄膜介质介电性能的影响规律,分析了聚丙烯薄膜绝缘老化乃至击穿失效机理。从物理共混、有机添加、灰分抑制、结晶设计、化学接枝及界面改性几方面归纳了薄膜绝缘改性的国内外研究现状,介绍了几种干式直流电容器用聚丙烯基材及薄膜介电性能的提升方法,为开发适用于超特高压直流运行工况的干式金属化聚丙烯薄膜电容器提供参考。

柔性直流输电用电容器元件试制与试验分析

为提高柔性直流输电用电容器可靠性,从电容器元件入手,通过对柔性直流输电工程应用工况的分析,确定电容器元件的试验方案。采用国内外薄膜制备电容器元件,通过相应的型式试验进行对比。对试验结果进行分析,甄选出优质的材料,为柔性直流输电工程批量化采用国产电容器做好技术准备。