最新刊期
2026 年 第 47 卷 第 4 期
- 摘要：为验证全国产直流干式电容器在柔性直流输电工程中的运行性能，依托昆柳龙直流输电工程龙门换流站，对已连续挂网运行1～2年的20台2.8 kV、9 mF全国产直流干式电容器开展系统性试验研究与解剖分析。围绕电容器长期运行后的电气性能、封装工艺与可靠性，依托本单位特高压电力技术与新型电工装备基础国家工程研究中心电容器评估与可靠性验证平台开展系统评估。研究结果表明，经过长期挂网运行后，全国产直流干式电容器电容量保持稳定，未见显著衰减，介质损耗变化较小，表现出良好的电气稳定性和绝缘性能。对电容器元件开展直流耐压与耐久性试验，结果表明，各元件均满足NB/T 11388—2023标准中的相关要求，元件耐久性明显优于标准规定的500 h考核指标。元件解剖分析结果表明，全国产直流干式电容器在材料匹配、自愈特性及结构设计等方面能够满足柔直工程相关需求，但部分厂家生产的电容器在封装一致性与局部结构应力控制方面仍存在优化空间。全国产直流干式电容器综合性能达到工程化应用要求，具备进一步推广基础，该研究可为高压直流输电工程核心装备国产化提供技术支撑与参考。关键词：直流干式电容器;国产化;挂网运行;耐压特性;工程应用34|0|0更新时间：2026-08-26
- 摘要：直流支撑电容器是制约柔性直流输电工程发展的“卡脖子”环节，现有在运工程尚无自主可控电容器的批量应用。对某换流站挂网试运行的多型号自主可控电容器进行解体分析与试验研究，识别缺陷并实施工艺改进，并开展试验方案优化探索。结果表明，挂网前后电容最大衰减率为-0.24%，电气性能无显著劣化；解体及试验揭示元件耐压水平异常，注胶量控制不当，包封件与聚氨酯脱壳，以及聚氨酯存在气泡4类典型缺陷，据此提出金属化膜渐变区错位设计、电容式液面传感注胶监测、包封件表面微纹理处理及真空脱气参数精确控制等改进措施；针对常规参量难以反映电容器老化程度的问题，提出阶梯耐压试验过程的电容变化曲线可有效表征电容器前期老化程度。自主可控电容器通过挂网运行后的状态分析、工艺改进及试验方案优化，其可靠性得到提升，证明了替代进口产品的可行性。关键词：直流支撑电容器;自主可控;挂网运行;解体分析;工艺改进9|0|0更新时间：2026-08-26
- 摘要：本文分析了聚氨酯胶的基本性能参数介电常数、电导率和损耗角正切对直流支撑电容器对壳交流局部放电性能的影响规律；分析了温度对聚氨酯固化化学反应的影响机制及剩余生胶比例的影响；分析了聚氨酯主剂中官能团没有完全反应存在的问题；结合巴申定律分析计算了注胶真空度对电容器局部放电影响的规律；阐述了用于直流支撑电容器的双组分聚氨酯胶的三种固化工艺：高温固化、常温固化和混合固化，对聚氨酯胶的性能的影响。得到了聚氨酯的基本性能参数变化对电容器局放稳定性的影响机制和温度对直流支撑电容器影响的机制，提出了聚氨酯的固化温度越低，聚氨酯固化的均一性越差，对壳局放及其稳定性越差的结论；获得了注胶真空压强越高，微气隙的击穿场强越高的推论；提出聚氨酯的基本性能参数不能出现突变的建议。关键词：聚氨酯;直流支撑电容器;局部放电;巴申定律;固化反应13|0|0更新时间：2026-08-26
- 摘要：柔性直流支撑电容器是模块化多电平换流器（MMC）子模块中的关键储能元件，其等效串联电感（ESL）直接影响系统开关过电压与可靠性。本文以平面单块心子排列结构为研究对象，采用COMSOL Multiphysics建立整机电感仿真模型，系统研究了元件直径（并联数）、铜板厚度、薄膜宽度、电极结构形式及长高比五类关键因素对整机ESL的影响规律。研究表明：电极系统是整机ESL的绝对主导因素，贡献比达97.1%～98.3%，元件自身贡献不足3%；元件直径影响较小（增幅6.6%），铜板厚度从0.4 mm增至2.0 mm，ESL仅降低0.19%，铜板厚度影响不显著；薄膜宽度从150 mm减至60 mm降幅达44.5%，铜条+编织线结构ESL为整体铜板的1.20～1.63倍，长高比L/H从0.62增至2.57可降低ESL约75.7%。采用短路放电法对5个典型样品进行试验验证，仿真与试验最大相对误差不超过5.0%，验证了模型的有效性，为低电感直流支撑电容器的优化设计提供了系统性定量依据。关键词：柔性直流输电;直流支撑电容器;等效串联电感（ESL）;整机仿真;参数化扫描;COMSOL仿真10|0|0更新时间：2026-08-26
- 摘要：温升性能对电容器至关重要，温升的高低直接影响电容器的寿命。为了降低柔性直流输电换流阀用直流支撑电容器（简称柔直电容器）的温升，研究了影响柔直电容器温升的因素及规律。通过对试验数据的分析，得出影响电容器温升的因素繁多，几乎涵盖了电容器的方方面面。降低柔直电容器温升应从多方面进行改进和优化，材料方面，建议选取低损耗的PP介质，导体选用电阻率低的紫铜，在保证极壳绝缘性能的前提下选择尽可能大导热系数的聚氨酯。设计方面，建议金属化膜低方阻区宽度占薄膜总幅宽的20%～30%为宜，单个心子不宜过大，控制其直径在68～78 mm为宜，铜带电流密度建议选择≤1.5 A/mm2。工艺方面，建议卷绕间洁净度至少10 000级，喷金气压选择应0.3 MPa～0.4 MPa之间为宜，焊接建议采用恒温自动化焊接，灌注建议采用真空度低于100 Pa的真空灌注为宜。试验方面，尽量采取接近实际运行的状态进行试验，以消除影响温升试验结果的干扰因素，得到尽可能准确的试验结果。关键词：柔直电容器;温升;寿命;电流密度;材料;工艺;设计;试验3|0|0更新时间：2026-08-26
- 摘要：本文根据电容器在不同大气压强下，其温度升高或降低吸收或释放的热量相同的原理，得到电容器外壳散热系数与稳态时间的乘积在不同海拔下相等的关系，设计了不同海拔下，电容器升温和降温的验证实验；根据实验数据计算，得到了在5 000 m海拔下，电容器升温过程中对周围空气的散热系数，比在常压下减小了28%；在降温过程中的散热系数，比在常压下减小了25%；本文推导得到了在常压下和高海拔下，电容器最热点温升差值与其外壳的温升差值相等的结论。实验数据表明，上述结论是正确的。在5 000 m海拔的对应大气压强下，电容器的外壳温升和最热点温升均升高了2.8 K；实验结果还表明，气压越低，电容器的温度稳定时间越长。关键词：高海拔;直流支撑电容器;散热系数;温度稳定时间;热阻3|0|0更新时间：2026-08-26
- 摘要：自愈特性作为反应金属化膜电容器质量的一项重要参考指标，如何有效地通过各类测试方法实现电容器元件的自愈性能考核，最大限度筛选出合格的电容器元件是电容器生产商最关注的问题，本文结合实际生产需求，通过电测法实现自愈次数有效性分析，从不同维度提出可量化的自愈特征参数并进行了量化考核分析，确定了不同维度的量化指标作为电容器元件全检策略的质量评价依据。关键词：自愈特性;有效性分析;量化考核5|0|0更新时间：2026-08-26
- 摘要：本文通过对X厂家和Y厂家同规格金属化膜在相同工艺下制备的圆元件进行试验验证，发现X厂材料制备的元件更容易发生“炸膜”现象，最终明确“炸膜”现象与拉膜、镀膜工艺有一定的相关性。“炸膜”现象实为圆元件金属化膜外层中留边沿面击穿现象。通过对中留边沿面击穿的机理进行分析。首先，中留边边缘极板电场畸变严重在低电压下放电，会增加沿面击穿的风险；其次，中留边基膜表面的粗糙度和表面污秽的程度，也会直接影响到中留边沿面击穿场强。针对“炸膜”现象提出改进措施，如增加中留边宽度、优化蒸镀工艺，调整电晕面的极性强度、优化屏蔽油涂刷工艺，减小屏蔽油涂刷不均匀性等，均可进一步降低沿面击穿的概率，提升金属化膜质量。X厂家针对一定规格厚度薄膜进行工艺优化，有效抑制了元件中留边沿面击穿的发生。关键词：金属化膜;镀膜;圆元件;中留边;炸膜;沿面击穿26|0|0更新时间：2026-08-26
- 摘要：高压油浸式电容器被广泛应用在无功补偿和滤波等重要场合，运行时承受较高电压，聚丙烯薄膜表面微观形貌对电容元件内部电场分布有很大影响。本文关注以往电场计算中被忽略的表面粗糙度的影响，考虑电容元件内部金属箔、绝缘油和多层聚丙烯粗化膜共存情况，建立了电容元件内部电场分布计算模型，研究了薄膜表面粗糙度对元件内部电场分布的影响：粗化薄膜表面的凸起和凹陷会导致电场畸变，并使局部电场集中；随着油缝增大，凹陷处膜和油中特征点处相对电场强度逐渐减小；表面越粗糙电场畸变程度越大；薄膜厚度对相对电场强度的影响较小；交流电场作用下，油的相对介电常数越大，电场不均匀程度越大；直流电场作用下，油的电导率越小，凸起处膜和油中的相对电场强度越大，凹陷处膜和油中的相对电场强度越小。基于本文研究结果后续可优化电容元件设计方法。关键词：油浸式电容器;电容元件;聚丙烯薄膜;粗糙度;电场特性18|0|0更新时间：2026-08-26
- 摘要：薄膜电容器是柔性直流输电、新能源并网等领域的核心设备，承担稳压支撑、直流滤波、无功补偿等关键作用。目前，高端直流干式电容器及高性能聚丙烯（PP）介质薄膜在核心应用场景仍主要依赖进口，国外企业在材料配方、薄膜加工与装备制造环节形成系统性技术壁垒，制约了我国电力设备供应链的自主可控发展。高温储能特性是国产薄膜与国外先进产品的主要差距之一，高温下PP分子链段热运动加剧，热激活载流子输运显著增强，导致电导损耗上升、击穿强度衰减。本文系统综述了纳米复合、全有机复合和表面修饰三类改性策略的最新研究进展，重点从载流子产生-迁移-复合全过程剖析了不同方法的高温调控机制及其与储能性能的构效关系。结合国产化需求，指出了当前研究的科学瓶颈与技术挑战，为突破PP薄膜高温性能短板、支撑行业自主可控发展提供科学依据。关键词：聚丙烯;高温储能特性;载流子输运;电导损耗;薄膜电容器17|0|0更新时间：2026-08-26
- 摘要：针对油浸式高压电容器用聚丙烯粗化膜粒料依赖进口的问题，以两家厂商生产的纯进口粒料、复合粒料、纯国产粒料粗化膜为研究对象，系统开展材料理化性能、电气性能及成品电容器多维度对比试验。测试分析薄膜粗化度、结晶度、机械性能、热收缩率，并采用50点电极法、元件试验、模型电容器试验评价电气特性，同时对成品开展介质损耗、热稳定及加速老化试验。结果表明：纯国产粒料薄膜粗化沟槽更深，电气性能离散性大、击穿场强偏低，高温介质损耗不达标，加速老化寿命不足；复合粒料薄膜在微观形貌、理化特性、电气稳定性及耐老化性能上均与进口粒料薄膜接近，各项指标满足标准要求。研究证实复合粒料粗化膜可替代进口材料投入实际应用；纯国产粒料膜需优化原料与制膜工艺、降低设计场强以提升使用可靠性。研究成果可为国产聚丙烯粗化膜在高压电容器领域的推广应用提供参考。关键词：油浸式高压电容器;聚丙烯粗化膜;国产粒料;复合粒料;电气性能;加速老化6|0|0更新时间：2026-08-26
- 摘要：薄膜电容器用双向拉伸聚丙烯薄膜的性能与树脂原料的结晶结构密切相关。选取6种国内外薄膜电容器专用聚丙烯树脂，经热压制备薄片样品后，采用广角X射线衍射法、小角X射线散射法和差示扫描量热法表征其晶型、结晶度、片晶与非晶层厚度、熔融及结晶温度，并测试拉伸性能。结果表明：进口4种树脂均出现了β相晶体，其中HPT牌号的β相晶体含量达25.7%，且结晶度最高、片晶厚度最大，HC330BF的结晶温度最高且结晶度较高，这两种牌号的进口树脂具有较强的结晶能力，适合于电容器薄膜的生产。SF263树脂的结晶度明显低于其他牌号，且拉伸强度和断裂伸长率不高，不适合电容器薄膜的生产。两种国产树脂未出现β相晶体，FC03的结晶度高于FC03R，且非晶区尺寸低于FC03R，主要原因是FC03R的等规度低于FC03，二者分子量及其分布的差异也对结晶度和结晶尺寸产生影响。国产两种牌号的树脂的拉伸强度和断裂伸长率均高于进口树脂。关键词：电容器薄膜;聚丙烯树脂;结晶结构;结晶行为;晶型4|0|0更新时间：2026-08-26
- 摘要：电工级超纯聚丙烯树脂是制取干式直流电容器用金属化薄膜和油浸式电容器用粗化膜的基础材料，因其下游制膜加工难度大、稳定性要求高及终端应用场景特殊，对树脂的灰分含量、等规指数、分子量分布、析出物等关键物性指标要求非常苛刻。传统催化剂体系生产的聚丙烯产品的灰分含量一般≥200 ppm，远远达不到超纯聚丙烯要求的≤30 ppm，同时因应用场景不同，等规指数差异性较大，难以实现精准调控。因此，进口产品一般采用“淤浆聚合+洗涤脱灰”工艺路线（简称～“两步法”）进行生产；国内产品基于高活性主催化剂，在ST-Ⅱ双环管聚丙烯工艺装置上无需增加“洗涤脱灰、脱无规物”流程，直接聚合生产（简称～“一步法”）。由于工艺路线不同，在产品结构、低聚物含量、加工工艺窗口及装置运行成本、物耗、能耗等技术、经济指标上存在一定差异。本研究可为聚两烯树脂的制备提供参考。关键词：高活性;灰分;等规指数;分子量分布;低聚物5|0|0更新时间：2026-08-26
- 摘要：干式直流支撑电容器是柔性直流输电系统的核心器件，其元件卷绕质量直接决定产品的电气性能与长期运行可靠性。针对国产与进口树脂金属化聚丙烯薄膜机械强度差异导致的卷绕工艺适配性问题，基于ANSYS平台构建电容器圆柱元件卷绕过程的二维轴对称有限元模型，采用区域分层法实现计算效率与仿真精度的平衡，系统对比分析两种薄膜在8 N、10 N、13 N 3种典型恒定卷绕张力下的应力响应、变形特性及卷层间压力分布规律。本研究将国产粒料（中原石化FC03R）制备的薄膜编号为树脂A，进口粒料（北欧化工HC300BF）制备的薄膜编号为树脂B。研究结果表明：树脂A纵向弹性模量偏低19.3%，导致其基础层最大等效应力较树脂B低1.72%，最大径向变形低1.18%；卷层间压力呈显著分层特性，外层压力分布差异明显；树脂A强度储备更小，断膜风险更高，卷绕工艺窗口窄于树脂B。进一步通过不同卷绕张力下的加速老化实验验证了仿真结论，发现适中的卷绕张力可使国产薄膜元件获得最优的电容量稳定性。研究结果为国产树脂膜的卷绕工艺参数优化提供了定量理论支撑。关键词：树脂;双向拉伸聚丙烯薄膜;直流支撑电容器;卷绕工艺;有限元仿真;力学响应4|0|0更新时间：2026-08-26
聚丙烯薄膜电容器全链条国产化关键技术
- 地址：陕西省西安市莲湖区西二环北段18号 邮编：710077
- 联系电话：02984221423 传真：02984221423 Email：dldrq@126.com
- 全部版权《电力电容器与无功补偿》编辑部所有，技术支持由《电力电容器与无功补偿》编辑部提供。 陕ICP备05005324号-3
陕公网安备 61010402000197 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies
0