電力電容器

技術(shù)創(chuàng)新 全球經(jīng)驗(yàn)

COOPER P

OWE

R

SERIE

S

電力電容器

公司概況 ------------------------------- 01

庫(kù)柏電力電容器 ------------------------- 02

生產(chǎn)工藝介紹 --------------------------- 03-06

EXTM-7L 型外熔絲、無(wú)熔絲電容器 ----------- 07-08

EXTM -7Li 型內(nèi)熔絲電容器 ------------------ 09-10

高壓并聯(lián)電容器裝置

--------------------- 11-12

高壓無(wú)熔絲電容器裝置

------------------- 13-15

高壓濾波器及無(wú)功補(bǔ)償裝置

---------------- 16

靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVC）

----------------- 17

串聯(lián)電容器組裝置 (SC，TCSC)

------------- 18

業(yè)績(jī)表

--------------------------------- 19

伊頓——全球商業(yè)動(dòng)力之源

公司概況

動(dòng)力，因我們而不同。作為一家全球動(dòng)力管理公司，伊頓提供各種節(jié)能高效的解

決方案，以幫助客戶更有效、更安全、更具可持續(xù)性地管理電力、流體動(dòng)力和機(jī)

械動(dòng)力。我們致力于通過(guò)提供動(dòng)力管理技術(shù)，提高人類生活品質(zhì)和環(huán)境質(zhì)量。

2020年，伊頓公司實(shí)現(xiàn)銷售額達(dá)179億美元。全球匯聚了約85,000名員工，產(chǎn)品

覆蓋超過(guò)175個(gè)國(guó)家。

伊頓公司深耕中國(guó)市場(chǎng)二十余年，于1993年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，此后迅速發(fā)展其中國(guó)

業(yè)務(wù)。2004年，公司亞太區(qū)總部從香港搬至上海。大中華區(qū)約8,000名員工，19

家生產(chǎn)制造基地和5家研發(fā)中心。如今，伊頓公司旗下絕大多數(shù)產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)中國(guó)制

造，我們節(jié)能高效的產(chǎn)品和解決方案可以幫助客戶實(shí)現(xiàn)更安全、更有效、更可持

續(xù)的業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)。

使命

為我們?nèi)蚩蛻籼峁┌踩?、可靠、高效和可持續(xù)的動(dòng)力管理解決方案。

1

電力電容器

02

電力電容器

技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展歷史

■

■ 庫(kù)柏電力電容器主要包括：變電站補(bǔ)償高壓電力電容器（串聯(lián)、并聯(lián)；交流、直流；外熔絲、內(nèi)熔絲、無(wú)熔絲）及其裝置，

柱上式補(bǔ)償裝置、高壓濾波電容器和應(yīng)用于 HVDC、SVC、SC 等項(xiàng)目的電力電容器。

■ 1946 - 使用獨(dú)立注油系統(tǒng)

■ 1968 - 使用環(huán)境控制的元件卷繞凈化間

■ 1971 - 使用全膜介質(zhì)

■ 1975 - 使用不含 PCB 的絕緣油

■ 1986 - 使用延伸鋁箔及無(wú)焊接連接技術(shù)

■ 1988 - 確定的箱殼破裂曲線 , 耐受最大故障電流 :10kA

■ 1989 - 使用無(wú)熔絲電容器組

■ 1990 - 能夠使并聯(lián)電容器耐爆能量達(dá)到30kJ

■ 1990 - EX-7L 電容器 , 使用激光切割鋁箔技術(shù)

■ 1995 - EX-D 超能電容器 , 耐受最大故障電流 :15kA

■ 1999 - EX-7Li 電容器 , 獨(dú)特的無(wú)焊連接 , 內(nèi)熔絲設(shè)計(jì) ( 專利技術(shù) )

■ 2004 - 無(wú)鉛的環(huán)保電容器

■ 2016 - 第二代金屬封閉電容柜

■ 2018 - 無(wú)焊低損耗電容器

庫(kù)柏電力電容器是庫(kù)柏電力系統(tǒng)成員，庫(kù)柏電力電容器產(chǎn)品一直廣受國(guó)內(nèi)外用戶歡迎。工廠位于南卡羅來(lái)納州

的Greenwood，員工約200人，年生產(chǎn)能力約為4000萬(wàn)千乏，為全球最大的電力電容器供應(yīng)商。美國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)

占有率超過(guò)50%，出口份額約占30%。庫(kù)柏自1946年以來(lái)一直領(lǐng)導(dǎo)著電容器技術(shù)的發(fā)展，公司擁有先進(jìn)的研究與

開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室，擁有多項(xiàng)專利和獨(dú)特技術(shù)，如獨(dú)立注油系統(tǒng)、鋁箔延伸、激光切割、元件機(jī)械連接、環(huán)保絕緣油和

不銹鋼外殼等。庫(kù)柏托馬斯?愛(ài)迪生研發(fā)中心，由近百名科技人員、工程師和科學(xué)家組成，擁有材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、

電力實(shí)驗(yàn)室、超高壓實(shí)驗(yàn)室等研究機(jī)構(gòu)。具體研究領(lǐng)域有工程創(chuàng)新、相關(guān)高科技材料研發(fā)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、技術(shù)革

新研究和研究性試驗(yàn)等等，為HVDC、高壓串補(bǔ)、SVC、高壓濾波、并補(bǔ)裝置等各種電力電容器的研發(fā)和設(shè)計(jì)提

供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持和試驗(yàn)研究。上海庫(kù)柏電力電容器有限公司與美國(guó)庫(kù)柏電力電容器一樣，享有同等的托馬

斯 ?愛(ài)迪生研發(fā)中心研發(fā)技術(shù)成果。先進(jìn)的技術(shù)和工藝，保證了庫(kù)柏電力電容器領(lǐng)先的電氣性能：無(wú)污染、不燃

燒、低損耗、省空間、壽命長(zhǎng)。

03

生產(chǎn)工藝介紹

EXTM 專利的機(jī)械連接系統(tǒng)

庫(kù)柏電容器采用伊頓最新的設(shè)計(jì)理念，擁有多項(xiàng)專利和專有技術(shù) -- 延伸箔及無(wú)焊接連接，內(nèi)熔絲隔離保護(hù)技術(shù)技術(shù)等--，具

有極高的占空系數(shù)，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測(cè)試完全符合甚至超過(guò)NEMA、ANSI/IEEE、IEC 以及 GB、DL 等標(biāo)準(zhǔn)的要求。

延伸鋁箔機(jī)械連接的優(yōu)點(diǎn)：

■ 元件均勻，利于提高占空系數(shù)

■ 連接電阻非常低

■ 連接強(qiáng)度非常高，對(duì)涌流和瞬間放電具

■ 有出色的耐受能力

■ 每一個(gè)連接點(diǎn)都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試

COOPER的機(jī)械無(wú)焊連接為您提供出色的電

氣性能。由于元件之間沒(méi)有焊接點(diǎn)，使得

阻抗更低，連接更加堅(jiān)固，避免了心子錫

焊時(shí)電烙鐵高溫對(duì)聚丙烯膜的損傷，同時(shí)

對(duì)于故障電流和瞬時(shí)電流具有無(wú)與倫比的

承受能力。每一個(gè)機(jī)械夾接系統(tǒng)都經(jīng)過(guò)嚴(yán)

格的檢驗(yàn)，保證了連接的可靠性和運(yùn)行的安

全性。

電力電容器

04

生產(chǎn)工藝介紹

激光切割鋁箔的優(yōu)點(diǎn)：

■ 鋁箔利用率最大化

■ 鋁箔邊緣連續(xù)、平滑

■ 邊緣形成氧化層，從而降低邊緣場(chǎng)強(qiáng)

■ 提高占空系數(shù)，從而降低邊緣場(chǎng)強(qiáng)

■ 絕緣油浸漬的更加充分

提高了放電起始電壓 (DIV)，保證了電容器的

安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高了使用壽命；高占空系

數(shù)保證了電容器的電容值受溫度的影響降至

最低。

庫(kù)柏專利技術(shù)，使用獨(dú)特工藝控制產(chǎn)品品

質(zhì)。單抽單注系統(tǒng)，保證了電容器箱體內(nèi)

氣體充分逸出，絕緣油充分浸漬，同時(shí)，

還可以檢測(cè)箱殼的滲漏。從而確保了電容

器可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，且有效地降低故障率。

庫(kù)柏專利技術(shù)，最具環(huán)保性的絕緣油。由庫(kù)柏研究開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，綠色環(huán)保，不含 PCB，高燃點(diǎn)，具有出色的耐受過(guò)電壓能力。

激光切割鋁箔

真空注油系統(tǒng)（獨(dú)樹(shù)一幟的單抽單注系統(tǒng)）

EDISOL 絕緣油

05

生產(chǎn)工藝介紹

專利的內(nèi)熔絲防群爆技術(shù)，特殊工藝 , 防

群爆，性能穩(wěn)定，安全可靠。

鋁箔，厚度均勻且性能優(yōu)異。

聚丙烯薄膜，耐電強(qiáng)度高。

2 膜或 3 膜介質(zhì)組合。

卷制車間 ISO 7.0 級(jí)環(huán)境控制室 , 確保產(chǎn)品高

質(zhì)量，高潔凈度凈化室，全自動(dòng)卷制設(shè)備。

封閉式內(nèi)熔絲結(jié)構(gòu)

電極板材料

元件卷制

電力電容器

06

生產(chǎn)工藝介紹

■ 箱殼采用穩(wěn)定性好含鈦的 409不銹鋼。

■ 超聲波清洗。

■ 采用 308L不銹鋼作為焊絲。

■ 安裝攀焊接到箱殼上。

■ 機(jī)器人自動(dòng)焊接保證了焊縫縝密、嚴(yán)實(shí)、

堅(jiān)固、美觀、不漏油。

■ 自動(dòng)程序控制噴漆系統(tǒng)。

■ 高質(zhì)量面漆，厚度均勻，附著力強(qiáng)。

■ 等于或優(yōu)于美國(guó) ANSI戶外柱上產(chǎn)品安裝

標(biāo)準(zhǔn)，以及海岸鹽霧浸蝕標(biāo)準(zhǔn)。

不銹鋼箱體

自動(dòng)噴漆系統(tǒng)

07

EXTM-7L 型外熔絲、無(wú)熔絲電容器

EXTM-7L型電容器——延伸鋁箔及無(wú)焊接連接，——具有極高

的占空系數(shù)。庫(kù)柏電容器的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)均符合甚至超過(guò)

NEMA、ANSI/IEEE、IEC以及GB、DL等標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)于電

力系統(tǒng)提高功率因數(shù)，降低線路損耗，減少電壓降是一個(gè)簡(jiǎn)易

的，經(jīng)濟(jì)的，可靠的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。

庫(kù)柏電容器采用全膜、延伸鋁箔及無(wú)焊接連接技術(shù)，具有很高的占空系數(shù)：

電容器選擇應(yīng)用需考慮系統(tǒng)以下條件 :

■ 無(wú)功需求量 ■ 有效安裝空間與位置和必要的保護(hù)

一般情況下，電容器的安裝在：

■ 變電站，可以有效地為系統(tǒng)提供無(wú)功功率 ■ 負(fù)載側(cè)或靠近負(fù)載側(cè)，可以獲得最佳的無(wú)功和電壓的補(bǔ)償

■ 輸電線路末端，可以獲得最好的電壓補(bǔ)償

■ 容量 : 50~800kvar ■ 電壓 : 2 ~ 24kV

■ 過(guò)載：在 135% 的額定容量下安全運(yùn)行 ■ 雷電沖擊電壓 : 75, 95, 110, 125, 150, 170, 200 kV

■ 損耗：0.10W/ kvar ■ 頻率 : 50, 60 Hz 等和直流

■ 爬電距離 : 380,620,745,825 mm

■ 介質(zhì)損耗角正切值低 :0.10W/kvar(0.01%) ■ 明確的殼體破裂曲線提供更高的安全性能

■ 電容值隨溫度變化小 ■ 可以承受 10kA 故障電流

■ 卓越的電氣性能以及可靠性 ■ 符合環(huán)保要求，EDISOL 絕緣油對(duì)健康和環(huán)境無(wú)危害

產(chǎn)品特性

產(chǎn)品應(yīng)用

技術(shù)參數(shù)

圖 2 EXTM-7L 單相全膜電容器

電力電容器

08

EXTM-7L 型外熔絲、無(wú)熔絲電容器

庫(kù)柏電容器額定值是指在 -40 to +45°C 的環(huán)境溫度下，連續(xù)工作的容量、電壓、頻率。還可提供適用于 -50°C~+55°C 的產(chǎn)品，

請(qǐng)與廠家聯(lián)系。設(shè)計(jì)生產(chǎn)的電容器符合 GB、DL、IEC、NEMA、ANSI以及IEEE標(biāo)準(zhǔn)。

單相電容器的容量從 50kvar 到 800kvar，都可以在 135% 倍的額定容量下，安全運(yùn)行。35% 的升高是基于：

電容器的輸出容量是與電容器的實(shí)際所承受的電壓的平方成正比，因此電容器運(yùn)行在一個(gè)恰當(dāng)?shù)碾妷菏欠浅Ｖ匾?，可以?/p>

到更好的工作性能和更長(zhǎng)的壽命。

最大的工作電壓為 110% 的額定電壓。庫(kù)柏電容器考慮安全系數(shù)，可以承受開(kāi)關(guān)投切和負(fù)載變化導(dǎo)致的過(guò)電壓，而不造成瞬

間的損壞。

■ 不銹鋼的殼體，并涂上淺灰色油漆，可以抵制強(qiáng)烈的腐蝕性氣體。

■ 淺灰色、濕處理瓷套管，表面上釉保證了強(qiáng)度高，耐久度長(zhǎng)，并且與殼體嚴(yán)格密封。

■ 不銹鋼的安裝攀，標(biāo)準(zhǔn)化的安裝尺寸 , 方便產(chǎn)品更換。每個(gè)安裝攀的底面是沒(méi)有噴涂油漆的，保證絕對(duì)可靠接地。

■ 帶平行凹槽的線夾，適合多種導(dǎo)體安裝。

■ 請(qǐng)僅購(gòu)買單元電容器客戶注意：如需提供配套線夾，請(qǐng)與供應(yīng)商聯(lián)系。

■ 內(nèi)置放電電阻，當(dāng)電容器切除時(shí)，可以在 5 分鐘內(nèi)放電到 50V 以下或 10 分鐘內(nèi)放電到 75V 以下（根據(jù)客戶需求）。

■ 不銹鋼銘牌，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求標(biāo)明參數(shù)。

■ 箱體標(biāo)有不含多氯聯(lián)苯的標(biāo)志。

額定參數(shù)

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

■ 系統(tǒng)電壓的升高 ■ 諧波電壓疊加在系統(tǒng)電壓上 ■ 電容器本身的制造誤差

09

注：EX-7Li 型電容器單元主要應(yīng)用于變電站補(bǔ)償，庫(kù)柏公司不提倡內(nèi)熔絲電容器用于柱上式補(bǔ)償。

電容器損耗與單元額定值相關(guān)，具體請(qǐng)咨詢工廠。

EXTM-7Li 型內(nèi)熔絲電容器

EXTM-7Li型電容器是全膜內(nèi)熔絲電容器，采用伊頓庫(kù)柏最新

的設(shè)計(jì)理念——延伸鋁箔及無(wú)焊接連接，CLEANBREAKOR

單元熔斷系統(tǒng)——具有極高的占空系數(shù)。庫(kù)柏電容器的設(shè)計(jì)、

生產(chǎn)、試驗(yàn)符合甚至超過(guò)NEMA、ANSI/IEEE、IEC以及GB、

DL等標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)于電力系統(tǒng)提高功率因數(shù)，減少電壓降，降

低損耗，提高電力傳輸能力，是一個(gè)簡(jiǎn)易的，經(jīng)濟(jì)的，可靠的

無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。

庫(kù)柏電容器采用全膜、延伸鋁箔及無(wú)焊接連接技術(shù)，具有很高的占空系數(shù)：

電容器選擇應(yīng)用需考慮系統(tǒng)以下條件 :

■ 無(wú)功需求量 ■ 有效安裝空間與位置 ■系統(tǒng)的相互影響 ■ 必要的保護(hù)

一般情況下，電容器的安裝在：

■ 變電站，有效為系統(tǒng)提供無(wú)功功率 ■ 負(fù)載側(cè)，無(wú)功和電壓的補(bǔ)償

■ 輸電線路末端，最好的電壓補(bǔ)償 ■ 與配電饋線串聯(lián)，減低閃變，提高電壓

■ 與傳輸線路串聯(lián)，減少線路間的感抗，

提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少電壓降

■ 容量 : 100~1200kvar ■ 電壓 : 2 ~ 16 kV

■ 雷電沖擊電壓 : 75, 95, 110, 125, 150, 170, 200 kV ■ 損耗：0.15W/kVAR

■ 頻率 : 50, 60 Hz 等和直流 ■ 爬電距離 : 380, 620, 745, 825 mm

■ 介質(zhì)損耗角正切值低 :0.15W/kvar(0.015%) ■ 高規(guī)格的殼體破裂曲線提供更高的安全性能

■ 卓越的電氣性能以及可靠性 ■ 符合環(huán)保要求，EDISOL 絕緣油對(duì)健康和環(huán)境無(wú)危害

■ CLEANBREAK 熔絲熔斷系統(tǒng)

產(chǎn)品特性

產(chǎn)品應(yīng)用

技術(shù)參數(shù)

圖 3 EXTM-7Li 單相全膜內(nèi)熔絲電容器

電力電容器

10

EXTM-7Li 型內(nèi)熔絲電容器

CLEANBREAK? 內(nèi)熔絲熔斷系統(tǒng)。每一個(gè)電容器元件均串聯(lián)一根

CLEANBREAK? 限流熔絲作為保護(hù)。這個(gè)專利的熔絲保護(hù)系統(tǒng)具有以

下特點(diǎn)：

■ 絕緣防火隔板隔離開(kāi)熔絲，可以避免熔絲動(dòng)作時(shí)損害到周邊的元件

和熔絲。

■ 每個(gè)熔絲安裝在一個(gè)絕緣防火管里，避免周邊的元件故障和熔絲動(dòng)

作對(duì)它的傷害。

■ CLEANBREAK ? 內(nèi)熔絲根據(jù)限制電流來(lái)動(dòng)作，切斷電流流入故

障的電容器元件，這樣避免并聯(lián)元件中的能量釋放到故障元件中，

同時(shí)減少產(chǎn)生氣體和減少對(duì)故障元件和周邊的電介質(zhì)損壞。

■ EXTM 機(jī)械連接系統(tǒng)。采用無(wú)焊接式內(nèi)部連接，消除焊接處局部發(fā)熱。EXTM 聯(lián)接系統(tǒng)，在組裝過(guò)程中可以 100% 全方位

檢查，確保內(nèi)部連接的完整性，提高運(yùn)行可靠性。

■ 獨(dú)立的封閉式電容器注油系統(tǒng)，確保更高真空度和更優(yōu)的注油浸漬效果，以進(jìn)一步提高電容器電氣性能和使用壽命。

■ 不銹鋼的殼體，并涂上淺灰色油漆，可以抵制強(qiáng)烈的腐蝕性氣體。殼體噴涂環(huán)氧的底漆和聚氨酯的外漆，達(dá)到或優(yōu)于

ANSI C57.12.31 戶外柱上安裝的標(biāo)準(zhǔn)和 ANSI C57.12.29 海岸鹽霧浸蝕標(biāo)準(zhǔn)。

■ 淺灰色、濕處理瓷套管，表面上釉保證了強(qiáng)度高，耐久度長(zhǎng)，并且與殼體嚴(yán)格密封。單片覆蓋結(jié)構(gòu)提供了更好的密封特性。

■ 不銹鋼的安裝攀，標(biāo)準(zhǔn)化的安裝尺寸 , 方便產(chǎn)品更換。每個(gè)安裝攀的底面是沒(méi)有上油漆的，保證可靠接地。

■ 帶平行凹槽的線夾，適合多種導(dǎo)體安裝。

■ 內(nèi)置放電電阻，當(dāng)電容器切除時(shí)，可以在 5 分鐘內(nèi)放電到 50V 以下或 10 分鐘內(nèi)放電到 75V 以下（根據(jù)客戶要求）。

■ 不銹鋼銘牌，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求標(biāo)明參數(shù)。

■ 箱體標(biāo)有不含多氯聯(lián)苯的標(biāo)志。

技術(shù)參數(shù)

圖 4 CLEANBREAK? 專利熔絲系統(tǒng)

內(nèi)熔絲技術(shù)

11

高壓并聯(lián)電容器裝置

庫(kù)柏高壓并聯(lián)電容器裝置，采用 McGraW-Edison型

EXTM-7L全膜電容器。該電容器組的設(shè)計(jì)符合甚至超過(guò)GB、

ANSI/IEEE、NEMA和IEC應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足電容器裝置更

穩(wěn)定、更低的運(yùn)行成本需要，制造適用于35kV或更高電壓等級(jí)

變電站使用的電容器裝置是非常必要的。

例 1:TBB10-18000/300-BL

即 10kV、18000kvar、單臺(tái) 300kvar、雙星形接線、中性電流不平衡保護(hù)并補(bǔ)裝置。

例 2：TBB35-36072/334-AQ

即裝置額定電壓 35kV、裝置額定容量 36072kvar、單臺(tái)額定容量 334kvar、單星形接線、橋式電流差動(dòng)保護(hù)、框架圍欄式

并補(bǔ)裝置。

T BB

裝置的型號(hào)舉例

保護(hù)方式：K- 開(kāi)口三角電壓、

C- 差壓、Q- 橋差、

L- 中線不平街電流

一次接線方式：

A- 單星、B- 雙星

第三特征數(shù)，單臺(tái)電容器額定容量，kvar

第二特征數(shù)，電容器裝置額定容量，kvar

第一特征數(shù)，電容器裝置額定電壓，kV

附加特征號(hào)

并聯(lián)補(bǔ)償

成套裝置

電力電容器

12

高壓并聯(lián)電容器裝置

■ 制造和運(yùn)行成本低

■ 損耗低

■ 占地面積小

■ 增加了由于動(dòng)物引起的故障保護(hù)

■ 易于實(shí)現(xiàn)不平衡保護(hù)

■ 易于安裝維護(hù)

■ 穩(wěn)定性和可靠性得到了提高

■ 庫(kù)柏高壓并聯(lián)電容器組易于安裝，其電容器之間的

大部分連接是在工廠內(nèi)集成裝配，因此在安裝過(guò)程

中只需要很少的電氣連接。

■ 高壓并聯(lián)電容器組可采用簡(jiǎn)單而有效的不平衡檢測(cè)

方法，每個(gè)單元發(fā)生故障而引起的阻抗變化足以被

簡(jiǎn)單的繼電保護(hù)裝置檢測(cè)到。

■ 只需少量組件和匯流排，因此占地面積少，運(yùn)輸成本低。

■ 只需少量連接件并且流經(jīng)連接線的電流小，因此易于安裝，且成本低，

■ 使用戶能更快地看到電容器組的經(jīng)濟(jì)效益。

■ 產(chǎn)生的損耗 I2R 低，因此降低了運(yùn)行成本，延長(zhǎng)了使用壽命。

■ 不需要周期性地測(cè)量電容值，降低了戶外維護(hù)費(fèi)用。

■ 庫(kù)柏電力電容器的容量范圍大，電壓范圍寬，可以按照客戶的需求提供各種電力電容器。同時(shí)庫(kù)柏可以利用豐富的

經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)庫(kù)柏電容器的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、特點(diǎn)，為客戶提供優(yōu)化而又經(jīng)濟(jì)的方案。

安裝和維護(hù)

成本低

優(yōu)化設(shè)計(jì)

庫(kù)柏高壓并聯(lián)電容器裝置的優(yōu)點(diǎn)

典型的高壓電容器組一次圖

13

高壓無(wú)熔絲電容器裝置

裝置的型號(hào)舉例

工作原理

■ 制造和運(yùn)行成本低 ■ 損耗低

■ 占地面積小 ■ 易于實(shí)現(xiàn)不平衡保護(hù)

■ 易于安裝維護(hù) ■ 增加了由于動(dòng)物引起的故障保護(hù)

■ 穩(wěn)定性和可靠性得到了提高 ■ 十分適合于諧波濾波器

組成EXTM-7L電容器的內(nèi)部的電容稱元件，通過(guò)串、并聯(lián)連接元

件得到額定的電壓等級(jí)和容量的電容器。圖2為由多個(gè)元件組成

一個(gè)完整電容器的示意圖。元件由鋁箔極板及高介電性能聚丙烯

薄膜卷繞一定圈數(shù)而成。EXTM-7L型電容器具有良好的、安全的

絕緣故障模式，而安全故障模式的關(guān)鍵在于不必另外安裝熔斷

器。

Ser ies

Section

Element

圖 2 電容器典型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

庫(kù)柏?zé)o熔絲電容器組，代表了庫(kù)柏電容器的研發(fā)成果

McGraw-Edison?型EXTM-7L全膜電容器。該電容器

組的設(shè)計(jì)符合甚至超過(guò)ANSI/IEEE，NEMA、IEC、

GB、DL應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足電容器裝置的更穩(wěn)定、更

低的運(yùn)行成本需求，制造適用于35kV或更高電壓等級(jí)

變電站用無(wú)熔絲電容器組是非常必要的。80年代后期

就提供了無(wú)熔絲電容器組，但并不是一項(xiàng)新技術(shù)，早在

1971 年庫(kù)柏電力系統(tǒng)生產(chǎn)全膜電容器后，就采用此項(xiàng)

技術(shù)。

電力電容器

14

高壓無(wú)熔絲電容器裝置

無(wú)熔絲電容器組的制造和運(yùn)行成本極低。

■ 無(wú)熔絲電容器組不需要熔絲，只需少量組件和匯流排，因此占地面積少，運(yùn)輸成本低。

■ 無(wú)熔絲電容器組只需少量連接件并且流經(jīng)連接線的電流小，因此易于安裝，且成本低，使用戶能更快地看到電容器

組的經(jīng)濟(jì)效益。

■ 無(wú)熔絲電容器組沒(méi)有因熔絲發(fā)熱產(chǎn)生的損耗 I2R，因此降低了運(yùn)行成本，延長(zhǎng)了使用壽命。

■ 不需要周期性地測(cè)量電容值，利用少量電容測(cè)試設(shè)備即可定位故障電容器，降低了戶外維護(hù)費(fèi)用。而且沒(méi)有令人頭

痛的熔絲動(dòng)作故障，不需要故障報(bào)警設(shè)備。

■ 無(wú)熔絲電容器組的損耗比內(nèi)熔絲電容器組低大約 40％ -50％，與噴逐式外熔絲電容器組相比，損耗大致相同或稍微

低一點(diǎn)，這樣每年可節(jié)省大量能源。對(duì)無(wú)熔絲與內(nèi)熔絲電容器組作的任何比較，都應(yīng)包括因損耗引起的運(yùn)行成本。

■ 同時(shí)，無(wú)熔絲電容器組運(yùn)行溫升大大低于內(nèi)熔絲電容器組。全膜型無(wú)熔絲電容器組運(yùn)行溫度越低，不僅能量損耗越低，

而且絕緣系統(tǒng)的運(yùn)行壽命越長(zhǎng)、越穩(wěn)定。

■ 占地面積?。寒?dāng)安裝空間有限時(shí)，無(wú)熔絲電容器組是理想的選擇。無(wú)熔絲電容器組不需噴逐式熔斷器而增加的間距，

并且沒(méi)有最少并聯(lián)臺(tái)數(shù)的限制。無(wú)熔絲電容器組尤其適用于戶內(nèi)應(yīng)用。

成本低

損耗

工作原理

圖 3 所示為不接地雙星形無(wú)熔絲電容器組原理圖。無(wú)熔絲電容

器組由一個(gè)或多個(gè)電容元件串接而成的電容器連接而成。如果

某個(gè)電容器內(nèi)的一個(gè)元件發(fā)生故障，此元件的串聯(lián)段都將被短

接。流經(jīng)電容器的電流增加很少，因此該串聯(lián)段的剩余串聯(lián)元

件端電壓相應(yīng)升高不多。當(dāng)串聯(lián)段部分元件短接后，EXTM-7L

型全膜電容器在安全故障模式下依然能繼續(xù)運(yùn)行。

圖 3 無(wú)熔絲電容器組典型原理圖

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庫(kù)柏?zé)o熔絲電容器組優(yōu)化了電容器組的穩(wěn)定性和可靠性。

■ 動(dòng)物防護(hù)：通過(guò)選擇電容器套管終端護(hù)罩和內(nèi)部接線保護(hù)管能減少裸露部分。因此，降低了由于鳥(niǎo)或其它動(dòng)物引起

的外部閃絡(luò)產(chǎn)生的電壓降。

■ 無(wú)熔絲電容器：無(wú)熔絲電容器組由于沒(méi)有熔絲，因此不會(huì)發(fā)生熔絲誤動(dòng)作及熔絲發(fā)熱而產(chǎn)生的損耗 I2R，避免了因熔

絲發(fā)熱而使絕緣系統(tǒng)升溫的情況，延長(zhǎng)了絕緣壽命。

■ 維護(hù)費(fèi)用低：減少了周期性維護(hù)。內(nèi)熔絲電容器組用不平衡檢測(cè)裝置檢測(cè)不到第一或第二個(gè)內(nèi)熔絲的動(dòng)作情況，當(dāng)

電容器組內(nèi)分散熔絲動(dòng)作時(shí)，不平衡繼電保護(hù)裝置檢測(cè)不到故障信號(hào)，這就是所謂的模糊指示。因此，內(nèi)熔絲電容

器組必須進(jìn)行周期性維護(hù)，以便定位局部故障電容器。

? 第一個(gè)串聯(lián)元件被短接，即能被無(wú)熔絲電容器組不平衡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到。工作人員可安排在方便的時(shí)候進(jìn)行維護(hù)，這

樣消除了由于檢測(cè)不到損壞電容器而引起的絕緣故障。因此，不必進(jìn)行周期性維護(hù)定位部分元件短接的電容器。顯然，

無(wú)熔絲電容器組維護(hù)費(fèi)用很低。

■ 易于維護(hù)：定位無(wú)熔絲電容器組內(nèi)發(fā)生部分元件故障的電容器相當(dāng)容易，特別是相對(duì)于內(nèi)熔絲電容器組而言。首先

用低壓電容測(cè)量?jī)x找到有損壞元件的電容器串聯(lián)支路，然后在此串聯(lián)支路內(nèi)測(cè)量單個(gè)電容器的值找到被損壞的電容

器。發(fā)生部分元件損壞的無(wú)熔絲電容器的電容值通常比初始電容值高 11％，用一個(gè)簡(jiǎn)便、低壓級(jí)、手持式電容測(cè)試

儀就可非常容易檢測(cè)到故障電容器。

? 必須測(cè)量每個(gè)電容器的電容值，才能定位內(nèi)熔絲電容器組內(nèi)發(fā)生局部故障的電容器。但是，對(duì)于熔絲已動(dòng)作的內(nèi)熔絲

電容器元件，其電容值只是降低了 1~2％，因此，并不是僅僅簡(jiǎn)單測(cè)量電容值而已。為了定位發(fā)生局部故障的內(nèi)熔

絲電容器，測(cè)量的電容值必須根據(jù)溫度進(jìn)行修正，并且應(yīng)與以前的測(cè)量記錄作比較。

■ 體積?。簾o(wú)熔絲電容器比內(nèi)熔絲電容器體積小，輕 20％，搬運(yùn)方便。

■ 簡(jiǎn)化：庫(kù)柏?zé)o熔絲電容器組在滿足需要的同時(shí)得到了很大簡(jiǎn)化。簡(jiǎn)化不平衡繼電保護(hù)和維護(hù)，并且延長(zhǎng)了其使用壽命。

無(wú)熔絲電容器單元內(nèi)部元件數(shù)量只有相應(yīng)內(nèi)熔絲電容元件數(shù)量的 1/2 到 1/3，內(nèi)部連接點(diǎn)大約為內(nèi)熔絲的 1/5。簡(jiǎn)化

無(wú)熔絲電容器相當(dāng)于使其更穩(wěn)定。

■ 無(wú)熔絲電容器組易于安裝，其電容器之間的大部分連接是在工廠內(nèi)集成裝配，因此在安裝過(guò)程中只需要很少的電氣

連接。

■ 無(wú)熔絲電容器組可采用簡(jiǎn)單而有效的不平衡檢測(cè)方法。無(wú)熔絲電容器組的電容器由少量大電容元件連接而成。因此，

每個(gè)元件發(fā)生故障而引起的阻抗變化足以被簡(jiǎn)單的繼電保護(hù)裝置檢測(cè)到。

■ 電容器組應(yīng)該進(jìn)行周期性巡視檢查。

穩(wěn)定性和可靠性

安裝和維護(hù)

高壓無(wú)熔絲電容器裝置

電力電容器

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高壓濾波及無(wú)功補(bǔ)償裝置

在一個(gè)理想的電力系統(tǒng)和供電系統(tǒng)中，電能是以正弦波電

壓和電流向用戶供電的。但若有非線性負(fù)荷，如整流器、

變頻器、電弧爐、電焊機(jī)等接入系統(tǒng)，會(huì)產(chǎn)生大量高次諧

波電流導(dǎo)致系統(tǒng)電壓和電流波形畸變，造成電力系統(tǒng)諧波

污染，對(duì)電力設(shè)備和用電設(shè)備造成危害。因此，當(dāng)注入系

統(tǒng)的高次諧波電流超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限制時(shí)，就必須采取濾波

措施，即裝設(shè)高壓濾波器，用以改善和提高功率因數(shù)，抑

制濾除電網(wǎng)諧波，降低線路損耗節(jié)約能源，優(yōu)化電網(wǎng)的供

電質(zhì)量。

無(wú)熔絲電容器組是高壓濾波器的理想選擇

一個(gè)典型的諧波濾波裝置包括 H5，H7，H11 三個(gè)支路。見(jiàn)下圖

變壓器

電氣主接線圖

等效電路圖

Is

Is

In

In

M

I 5 I 7 I 11

I 5 I 7 I 11

17

靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVC）用電容器

■ 產(chǎn)生大量的 2~11 次為主的各次諧波分量，

引起供電系統(tǒng)電流和電壓畸變；

■ 伴隨的無(wú)功功率沖擊，導(dǎo)致供電母線電壓

波動(dòng)和閃變；

■ 三相電極不對(duì)稱短路 , 引起負(fù)序電流和產(chǎn)

生負(fù)序電壓。

現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，如在鋼鐵行業(yè)、鐵道行業(yè)等中一般采用大型非線性沖擊負(fù)荷，生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、電能

質(zhì)量產(chǎn)生巨大的影響：

利用靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置 (SVC) 來(lái)解決如上問(wèn)題。

設(shè)計(jì)靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置所需資料：

靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置簡(jiǎn)易示意圖

H7 H5 H4 H3 H2

LA F EA F

■ SVC 要接入的電網(wǎng)系統(tǒng)圖

■ 額定電壓及頻率

■ 供電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的短路容量及可能

變化的范圍

■ 無(wú)功功率的變化或相關(guān)負(fù)荷資料

■ 諧波及負(fù)荷的詳細(xì)資料

■ 允許的電壓波動(dòng)及諧波含量，無(wú)功功

率的需求

■ 與補(bǔ)償裝置相關(guān)的附加或特殊的要求

■ 周圍環(huán)境條件

電力電容器

18

串聯(lián)電容器組裝置 (SC，TCSC)

220kV,500kV,1000kV 等甚至更高的超高壓遠(yuǎn)距離大容量輸

電，為我國(guó)的西電東送以及全國(guó)電力聯(lián)網(wǎng)工程起到重要作用。

由于超高壓系統(tǒng)本身的重要性，對(duì)輸電電路的安全性、可靠性，

傳輸能力都提出了更高的要求。串聯(lián)電容補(bǔ)償是提高輸電系統(tǒng)

穩(wěn)定極限以及經(jīng)濟(jì)性的有效手段之一。

在輸電線路中加入串聯(lián)電容器能夠減小線路的電抗，加強(qiáng)兩端

的電氣聯(lián)系，縮小兩端的相角差，改善并聯(lián)線路之間的負(fù)荷分

配，降低線路的功率損耗，提高電網(wǎng)末端電壓的質(zhì)量，從而獲

得較高的穩(wěn)定限額，傳輸較高的功率。

由上式可見(jiàn)，當(dāng)輸電線路裝設(shè)串補(bǔ)電容器后的靜態(tài)穩(wěn)定輸送功率理論上可提高 1/（1-KC）倍。

一般情況下，輸送功率由動(dòng)穩(wěn)定極限決定。

若故障為不對(duì)稱短路，裝設(shè)串補(bǔ)電容器后對(duì)系統(tǒng)動(dòng)穩(wěn)定以及事故后靜穩(wěn)定水平的提高起到較好的作用。

■ 系統(tǒng)額定電壓 ■ 系統(tǒng)額定電流 ■ 裝置額定容量

■ 無(wú)熔絲電容器 ■ 單元額定參數(shù)

串補(bǔ)裝置的基本原理

技術(shù)參數(shù)

P - MW

U1 U2 kV

- U1 U2

XL -

U1U2

XL

sin

U1U2

XL - XC

sin

XL

XL - XC 1 - KC

式中的 U1U2/XL為線路的極限輸送功率即靜態(tài)穩(wěn)定極限。 式中：Kc=Xc /XL- 補(bǔ)償度；Xc - 串補(bǔ)電容器的容抗值（?）

19

業(yè)績(jī)表

高壓濾波 500kV 變電站并聯(lián)補(bǔ)償

項(xiàng)目名稱 總?cè)萘?(kvar) 系統(tǒng)電壓 (kV) 應(yīng)用 行業(yè) 國(guó)家

昌吉 - 古泉 ±1100kV 特高壓換流站項(xiàng)目 3379715 ±1100 HVDC 電力系統(tǒng) 中國(guó)

錫盟 - 泰州 ±800kV 換流站項(xiàng)目 2489616 ±800 HVDC 電力系統(tǒng) 中國(guó)

貴廣 ±500kV 二回直流輸電工程 1726018 ±500 HVDC 電力系統(tǒng) 中國(guó)

云南 - 廣東 ±800kV 直流輸電工程 1001376 ±800 HVDC 電力系統(tǒng) 中國(guó)

國(guó)網(wǎng)渾源串補(bǔ)項(xiàng)目 3664000 500 串補(bǔ) 電力系統(tǒng) 中國(guó)

500kV 本溪南變電站新建工程 120000 66 并補(bǔ) 電力系統(tǒng) 中國(guó)

500kV 廣元變電站擴(kuò)建工程 240000 35 并補(bǔ) 電力系統(tǒng) 中國(guó)

寶鋼五冷軋項(xiàng)目 50400 10 濾波 鋼鐵 中國(guó)

太原鋼廠 52800 10 SVC 鋼鐵 中國(guó)

北京首鋼 196600 10 濾波 鋼鐵 中國(guó)

山東鋁廠 36000 36 濾波 冶金 中國(guó)

張集北礦 20700 6 SVC 冶金 中國(guó)

蘭州鋁廠 126000 35 SVC 冶金 中國(guó)

馬來(lái)西亞國(guó)家石油公司 Petronas電容柜項(xiàng)目 10600 11 并補(bǔ) 石化 馬來(lái)西亞

中石化云南公司 80000 10 并補(bǔ) 石化 中國(guó)

珠海 BP 化工無(wú)功補(bǔ)償項(xiàng)目 4008 6 并補(bǔ) 石化 中國(guó)

天津渤化石化優(yōu)先公司 PDH 6348 6 并補(bǔ) 石化 中國(guó)

南京揚(yáng)子石化近浦橡膠公司項(xiàng)目 6000 10 并補(bǔ) 石化 中國(guó)

中石油呼和浩特 500 萬(wàn)噸 / 年煉油擴(kuò)能改造工程 15350 35 并補(bǔ) 石化 中國(guó)

中海油富島有限公司 6KV 開(kāi)關(guān)柜更新改造項(xiàng)目 2400 6 并補(bǔ) 石化 中國(guó)

安徽顧橋煤礦 63960 10 SVC 有色 中國(guó)

淮南礦業(yè)集團(tuán) 16750 10 濾波 有色 中國(guó)

天津空客 6000 10 并補(bǔ) 航空 中國(guó)

上海大飛機(jī)中心及新虹橋機(jī)場(chǎng) 5400 6 并補(bǔ) 航空 中國(guó)

上海浦東機(jī)場(chǎng) 35kV 變電站 2400 35 并補(bǔ) 航空 中國(guó)

華潤(rùn)水泥 33900 10 并補(bǔ) 水泥 中國(guó)

香港水力局 HK DSD 就地補(bǔ)償項(xiàng)目 150 11 并補(bǔ) 市政 中國(guó)

土耳其 BEST 串補(bǔ)項(xiàng)目 1207430 400 串補(bǔ) 電力系統(tǒng) 土耳其

巴西 Teles Pires 串補(bǔ)項(xiàng)目 2017536 500 串補(bǔ) 電力系統(tǒng) 巴西

埃塞俄比亞電力公司 99216 400 并補(bǔ) 電力系統(tǒng) 埃塞俄比亞

澳大利亞電力公司 148080 326 并補(bǔ) 電力系統(tǒng) 澳大利亞

約旦電力公司 110640 33 并補(bǔ) 電力系統(tǒng) 約旦

韓國(guó)電力公司 - KEPCO 525231 170 SVC 電力系統(tǒng) 韓國(guó)

土耳其 25920 34.5 SVC 電力系統(tǒng) 土耳其

印度尼西亞電力公司 52496 170 并補(bǔ) 電力系統(tǒng) 印度尼西亞

國(guó)際熱核聚變反應(yīng)堆實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目 1620000 66 SVC 核能 法國(guó)

澳大利亞 KARARA 礦場(chǎng)濾波項(xiàng)目 128004 35 濾波 冶金 澳大利亞

冰島 395000 33 濾波 冶金 冰島

澳大利亞風(fēng)電場(chǎng) 75800 33 濾波 風(fēng)電 澳大利亞

智利 Minera Escondida 項(xiàng)目 335000 46 濾波 有色 智利

青海 – 河南 ±800kV特高壓換流站項(xiàng)目 4473924 ±800 HVDC 電力系統(tǒng) 中國(guó)

北京環(huán)球主題公園項(xiàng)目 7000 10 并補(bǔ) 商業(yè)中心 中國(guó)

北京辦事處

北京市朝陽(yáng)區(qū)建國(guó)門外大街 8 號(hào)

國(guó)際財(cái)源中心 IFC 大廈 9 層

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