在高壓電容器裝置設計選型中要關注的問題

隨著裝置的設計制造和安裝調試的專業(yè)化和規(guī)范化的進展，不僅加快了裝置工程的建設
速度，而且促進了裝置品質的提高與改善，這無疑是裝置技術發(fā)展進步的表現(xiàn)。然而這并不
意味著裝置工程的設計選型只要套用生產廠家的產品樣本，設計單位仍然擔負著不可或缺的
主導設計的責任與任務，裝置的設計選型還涉及到對生產廠家的設計與生產能力及其產品質
量的鑒別把關。
本文著重研討在裝置設計選型中應引為關注的問題。諸如，裝置質量應符合的技術標準、
供需方互動進行技術創(chuàng)新、成套裝置應堅持配套器件的優(yōu)化組合、積極推進裝置結構工藝改
革與規(guī)模生產的進程，等等問題。
裝置設計選型的依據(jù)標準
為了使裝置工程通過設計與選型真正達到安全可靠、技術先進與經(jīng)濟合理的綜合目標要
求，在裝置的整體設計上應該遵循以下原則：
a）電容裝置的設計（包括電氣接線，電器導體的選擇，保護和投切裝置、控制回路、
信號回路和測量儀表，布置和安裝，防火和通風等方面）應符合現(xiàn)行國家標準GB50227－
1995《并聯(lián)電容器裝置設計規(guī)范》，以及GB／T11024．1－2001《標稱電壓1kV 以上交流電
力系統(tǒng)用并聯(lián)電容器第1 部分：總則—性能、試驗和定額—安全要求—安裝和運行導則》中
的有關規(guī)定；
b）電容裝置產品的技術條件（包括產品分類，技術要求，試驗方法，檢驗規(guī)則，以及
標志、包裝、運輸、貯存等）應符合電力行業(yè)標準DL／T604－1996《高壓并聯(lián)電容器裝置
訂貨技術條件》的規(guī)定要求；
c）密切注視國內外電容裝置技術發(fā)展動態(tài)，積極推廣應用新技術、新產品、新工藝、
新材料；
d）重視調查、總結與吸取電容裝置或相關設備的運行經(jīng)驗與事故教訓，采取切實有效
的安全保護措施；
e）電容裝置在技術上把安全可靠放在首位，在技術經(jīng)濟綜合指標上要體現(xiàn)經(jīng)濟合理與
技術先進，同時要為加工制造、運輸安裝和運行維護創(chuàng)造良好條件。
自從電容裝置形成了專業(yè)化的產品設計生產與安裝調試之后，亦就產生了裝置設計選型
新的理念，供需雙方對于裝置的設計選型和后續(xù)過程，必然是共同合作或密切關注的過程。
所以，上述設計原則是雙方都應遵循的。然其關鍵是保證裝置設計符合GB50227－1995 和
相關標準GB／T11024．1、DL／T604－1996 等的規(guī)定要求。在實施標準中還要注意到，為
了提高裝置的安全可靠性，在裝置主參數(shù)容許偏差、絕緣水平、穩(wěn)態(tài)過電壓允許值等方面，
DL／T604－1996 比機械行業(yè)標準JB/T7111-1993《高壓并聯(lián)電容器裝置》提出更嚴格的要
求。

通常，產品設計是通過型式試驗、產品鑒定和運行業(yè)績考核等手段進行設計驗證與設計
確認，同時也是對企業(yè)生產產品能力與質量保證和控制能力的綜合評價。1998 年國家經(jīng)濟
貿易委員會在審定發(fā)布《全國城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造所需主要設備產品及生產企業(yè)推薦目錄》
時，就是以“推薦企業(yè)有生產許可證，有省部組織（或委托）的鑒定證書或原電力部、機械
部兩部整頓合格證，有國家認定的質檢中心檢測的合格證和“設備產品技術先進，運行業(yè)績
良好，符合國家環(huán)保、節(jié)能要求，企業(yè)售后服務好?！睘橄葲Q條件的。固然，裝置由許多器
件組裝而成，體積龐大運輸費時費事，再加上型號規(guī)格繁多是無法都作型式試驗，尤其是
66kV 及以上電壓等級裝置和35kV 及以下容量大于30Mvar 裝置只能在變電所現(xiàn)場試驗（受
現(xiàn)有電力工業(yè)部無功補償成套裝置質檢中心試驗能力限制），往往會有一定條件約束而達不
到標準規(guī)定的試驗要求（如電網(wǎng)運行不允許頻繁投切電容裝置等），且要花費較多的人力、
物力和財力。型試對研制開發(fā)產品的設計驗證的必要性與重要性是勿庸置疑的，問題是有必
要對產品型試復蓋范圍和部分試驗內容及試驗方法作適當規(guī)范與簡化，使產品設計和產品質
量的驗證與標準的貫徹實施有效的結合，從而保證裝置的設計選型真正落在實處。
供需互動技術創(chuàng)新
近20 年來，尤其是在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造大潮的推動下，電容裝置技術發(fā)展迅速，新
技術與新產品的開發(fā)與應用絡繹不絕，技術成果層出不窮。以裝置中核心部分——高壓并聯(lián)
電容器為例，諸如：①當前已由電容器膜紙復合介質改為全膜介質；②集合式電容器方興未
艾，電壓等級由11/提高到66/（箱體可直接落地），容量從3．6Mvar 擴大到20Mvar，箱殼
內從充注絕緣油發(fā)展到充注絕緣氣體，此外還有可調容量形式，通過切換補償容量滿足負荷
變化需要；③為適應變電設備無油化要求，近年推出的自愈式金屬化膜高壓并聯(lián)電容器，已
在一些城市戶內變電所獲得應用。再以裝置中配套設備為例，諸如：①限制涌流與抑制諧波
用串聯(lián)電抗器（簡稱串抗），先后推出干式空芯串抗、干式鐵芯串抗和干式半鐵芯串抗，以
滿足不同使用場所的需要；②用作限制涌流和可消除電容器組放電電流對系統(tǒng)短路電流助增
影響的阻尼式限流器，以其優(yōu)良的性能，自1980 年首用以來經(jīng)久不衰；③新型的全密封放
電線圈，消除了普通放電線圈經(jīng)常發(fā)生滲漏油的弊??；④為適合裝置的保護與控制的要求，
加強絕緣型電流互感器、低動作值高返回系數(shù)的靜態(tài)電壓繼電器、各種微機控制與保護裝置
等等應運而生。
任何一種研發(fā)的新技術、新產品，都有第一個首先采用的問題，如果沒有通過在實際使
用中取得經(jīng)驗或教訓，從而改進與完善的話，則將停滯不前或半途而廢。上述種種新技術、
新產品也同樣經(jīng)歷如此過程。為了促進電容裝置技術進步與發(fā)展，大凡只要新技術或新產品
通過充分的理論論證和試驗驗證是可行的，在裝置工程設計選型時應積極支持采用。值得提
出的成功經(jīng)驗是，制造廠家（含高等院?；蚩蒲性核┡c電業(yè)單位共同命題，共同研發(fā)，互
動互補，事半功倍。
堅持配套器件的優(yōu)化組合
斷路器、串抗（或阻尼式限流器）、放電線圈、熔斷器、氧化鋅避雷器，以及保護與控
制的一、二次設備等配套件與電容器一起構成電容裝置。無數(shù)的裝置實際運行經(jīng)驗教訓告訴我們，配套件與主件一樣重要，配套件的技術性能和產品質量的優(yōu)劣亦直接關系到裝置能否
安全可靠運行。因此，在裝置的設計選型中理所當然地包括對配套件的選擇，應保證其技術
性能指標符合有關技術標準的規(guī)定要求和滿足裝置實際運行條件的要求。在此有兩個不容忽
視的問題：
1）目前生產廠家提供的“成套裝置”，其實是不包括投切開關的半成套裝置，開關是由建設
單位自選與裝設的。然而，投切開關在裝置中與電容器同樣是最關鍵部件，對它的選用要特
別慎重。因為，如果開關性能存在缺陷（例如，開關關合時觸頭彈跳時間過長，開斷時發(fā)生
單相或多相重擊穿），則在投切電容器組過程中所引發(fā)的事故，其危害性是最嚴重的，同時
也是最常見的事故。通常操作過電壓、過電流會引起電容器損壞，諸如套管斷裂、極對殼絕
緣擊穿、極間部分或全部元件擊穿短路，甚至外殼爆裂；外熔絲在電容器放電電流的沖擊下
常發(fā)生群爆，等等，如故障未能迅速切除，則將出現(xiàn)更嚴重后果。一旦發(fā)生此類（指投切過
程發(fā)生）事故，雖然都對開關性能提出質疑，但通過例行試驗又無法判斷，而要通過現(xiàn)場投
切試驗檢測又牽涉到測試費用、試驗風險，以及故障狀態(tài)是否再現(xiàn)等等問題，往往望而卻步
很少采用。最終大多數(shù)是在沒有真正搞清事故原因與責任的情況下，由生產廠家負責更換或
修復損壞器件后再投運，應該說事故隱患沒有真正消除?？梢?，從有利于保證裝置整體的質
量與安全，以及便于分析發(fā)生事故原因、責任和事故處理，實以生產廠家提供包括開關在內
的成套裝置為宜。
2）國內不少電容器生產廠，為了提高裝置中配套器件的自給能力，設立分廠研發(fā)與生
產配套件，如串抗、放電線圈、熔斷器等，其中不乏成功者，但也有的質量差，屢屢出事。
鑒于，在國內眾多的配套件的專業(yè)生產中已有一些公認的品牌產品，因此在裝置設計選型中
應堅持配套器件的優(yōu)化組合，選用優(yōu)質品牌產品，以確保裝置安全和促進技術進步。
結語
1. 在裝置形成專業(yè)化的產品設計生產與安裝調試之后，隨即形成了裝置設計選型新的
理念。裝置設計選型應包括對生產廠家的產品質量和質保能力的鑒別認可。
2. 提倡供需互動技術創(chuàng)新，支持采用新技術與新產品，積極推動裝置技術的發(fā)展與進
步。
3. 堅持裝置中元器件的優(yōu)化組合，確保裝置整體優(yōu)質和安全可靠。
4. 積極推動裝置結構工藝改革和結構設計標準化，以及加工生產專業(yè)化與規(guī)?；?/FONT>