高压并联电力电容器(含滤波电力电容器)所用固体介质材料经历了从全纸、膜纸复合到全薄膜介质的发展过程。由于全薄膜介质电力电容器具有损耗小、温升低、寿命长等优点，早在八十年代初期，欧美工业发达国家的电力电容器介质就实现了全膜化。经过十多年的努力，国产高压并联电力电容器于1999年左右也基本实现了全膜化。但在技术经济指标上与国外先进水平还有很大差距，国产高压电力电容器的发展方兴未艾。本文档由文档同学网(www.lunwentongxue.com)整理，更多文档，请点毕业文档范文查看
8.1全膜电力电容器在我国的发展历程
随着我国改革开放的步伐，在八十年代初期和中期先后有一些电力电容器厂分别从美国一些比较先进的公司引进了高压全膜电力电容器制造技术和关键设备。从国产第一台高压全膜电力电容器并投入试运行到我国基本实现高压并联电力电容器的全膜化，经历了差不多二十年的漫长时期。在八十年代引进国外技术时，方向看得准，也很及时，当时美国全膜电力电容器规模化生产仅2～3年时间。国内推广应用缓慢，有工艺和材料问题，更重要的是市场接受问题。国内用户在八十年代中期以后进口的都是全膜电力电容器，而到九十年代中期在国内还是主要采购复合介质电力电容器。近几年全国大部分地区已转向主要采购全膜电力电容器了，这就为我国高压并联电力电容器的全膜化提供了市场条件。
8.2国产全膜电力电容器的特点
在国产全膜电力电容器的发展过程中，我们一直遵循着“可靠性第一，先进性第二，在确保可靠的基础上求先进”的原则，例如我国在引进技术国产化过程中下决心将介质的工作场强降低到美国产品的85％，以适应中国的国情。目前国内各厂生产的全膜电力电容器工作场强普遍比国外低，一般为50MV／m左右，而国外先进水平已超过70MV／m，这是国产全膜电力电容器的第一个显著特点。第二、真空处理周期较长，以确保达到充分的干燥和良好的浸渍效果。第三、产品型式试验和出厂试验比国外严格，一般采用交流极间耐压试验，并增加局部放电试验作为出厂试验项目，大多数厂家生产的高压全膜电力电容器按国标通过了耐久性试验。所有这些措施有力地保证了产品运行的可靠性和使用寿命。 经过多年的实践，全膜电力电容器损耗小、温升低、体积小、占地省。全膜电力电容器近几年受到用户的欢迎。而且普遍认为，在适应我国目前电网安全运行方面，国产电力电容器的总体安全水平高于国外进口产品，因而这几年国外电力电容器很少进入中国电网。据统计，国产全膜电力电容器的平均年损坏率在0.5％以下，而八十年代未、九十年代初进口的电力电容器年损坏率在1％以上，发生批量问题的事例有数起，这说明国外电力电容器场强过高不适应中国电网的运行条件。国际上电力电容器年损坏率的统计口径是按产品投入商业运行的第二年内电力电容器的故障台数所占比例来计算，如果照国际惯用方法统计，则国产高压全膜电力电容器年损坏率在0.2%以下。
8.3设计制造技术的进步
8.3.1新介质、新结构、新品种 国产全膜电力电容器所用固体介质已普遍采用双面粗化的优质聚丙烯薄膜，进一步改善了浸渍性能。国产薄膜在主要性能上已接近国外的先进水平，在厚度的均匀性方面有的还需严格控制。国外电力电容器厂主要依赖薄膜生产厂家的测试数据进行产品设计，薄膜性能逐年提高，电力电容器的工作场强也随之提高，技术经济指标不断改善，我们也应当这样做。在液体介质方面，初期主要用苯基二甲苯基乙烷(PXE)，近几年国内开始大批采用性能更为优良的新浸渍剂苄基甲苯(M／DBT)，已经赶上国外电力电容器介质材料的发展步伐。目前国产M／DBT性能符合技术要求，但产量不能满足需要，还需要进口。苯基乙苯基乙烷(PEPE)新浸渍剂是我国“七五”科技攻关地成果，它在低温下粘度低 ，吸气性好，电气性能优于PXE。PEPE性能比M/DBT稍差，但其来源方便，价格低，目前也可作为PXE的替代品。 为改善电极边缘的电场分布，降低损耗，目前国产电力电容器的元件已普遍采用铝箔极板折边和突出结构，铝箔的厚度已由过去常用的7μm减小为6μm，国外一般用4.5～5.5μm的铝箔。国产全膜电力电容器元件的介质和极板结构如图一所示。
图1 全膜电力电容器元件典型结构示意图
在产品品种方面，传统的壳式电力电容器采用全膜介质的单台容量为100～334 kvar。上百上千乏的样机已通过各项性能试验考核，具备了批量生产的条件。对内熔丝的研究已比较成熟，在壳式电力电容器中的应用越来越广泛。箱式电力电容器发展到额定电压42kV，单台容量5000 kvar。集合式电力电容器是在八十年代中期发展起来的，它结构紧凑，安装、运行维护简单。早期产品采用膜纸复合介质的电力电容器单元，温升高，需装配散热器。采用全膜介质后，温升很低，已普遍取消了散热器，简化了结构，为产品向更大容量发展创造了条件。目前全膜介质集合式电力电容器的年产量已达到高压并联电力电容器的80％以上，电压等级覆盖3～66 kV，单台容量为600～10000 kvar。
