摘要：眾所周知，高壓并聯(lián)電容器裝置（以下簡稱“電容裝置”或“裝置”）是無功電源的主要組成部分，且由于電容裝置多數(shù)集中裝設(shè)于各級變電所作為調(diào)相調(diào)壓的一種主要手段，故確保裝置系統(tǒng)配置的合理性和性能的可靠性，對于相連電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運行具有十分重要的意義。
　　關(guān)鍵詞：高壓電容器 調(diào)相 調(diào)壓
　　
　　隨著裝置的設(shè)計制造和安裝調(diào)試的專業(yè)化和規(guī)范化的進(jìn)展，不僅加快了裝置工程的建設(shè)速度，而且促進(jìn)了裝置品質(zhì)的提高與改善，這無疑是裝置技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的表現(xiàn)。然而這并不意味著裝置工程的設(shè)計選型只要套用生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品樣本，設(shè)計單位仍然擔(dān)負(fù)著不可或缺的主導(dǎo)設(shè)計的責(zé)任與任務(wù)，裝置的設(shè)計選型還涉及到對生產(chǎn)廠家的設(shè)計與生產(chǎn)能力及其產(chǎn)品質(zhì)量的鑒別把關(guān)。
　　
　　本文著重研討在裝置設(shè)計選型中應(yīng)引為關(guān)注的問題。諸如，裝置質(zhì)量應(yīng)符合的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、供需方互動進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、成套裝置應(yīng)堅持配套器件的優(yōu)化組合、積極推進(jìn)裝置結(jié)構(gòu)工藝改革與規(guī)模生產(chǎn)的進(jìn)程，等等問題。
　　
　　裝置設(shè)計選型的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
　　
　　為了使裝置工程通過設(shè)計與選型真正達(dá)到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)與經(jīng)濟(jì)合理的綜合目標(biāo)要求，在裝置的整體設(shè)計上應(yīng)該遵循以下原則：
　　
　　a）電容裝置的設(shè)計（包括電氣接線，電器導(dǎo)體的選擇，保護(hù)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(fēng)等方面）應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50227－1995《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計規(guī)范》，以及GB／T11024．1－2001《標(biāo)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(dǎo)則》中的有關(guān)規(guī)定；
　　
　　b）電容裝置產(chǎn)品的技術(shù)條件（包括產(chǎn)品分類，技術(shù)要求，試驗方法，檢驗規(guī)則，以及標(biāo)志、包裝、運輸、貯存等）應(yīng)符合電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL／T604－1996《高壓并聯(lián)電容器裝置訂貨技術(shù)條件》的規(guī)定要求；
　　
　　c）密切注視國內(nèi)外電容裝置技術(shù)發(fā)展動態(tài)，積極推廣應(yīng)用新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝、新材料；
　　
　　d）重視調(diào)查、總結(jié)與吸取電容裝置或相關(guān)設(shè)備的運行經(jīng)驗與事故教訓(xùn)，采取切實有效的安全保護(hù)措施；
　　
　　e）電容裝置在技術(shù)上把安全可靠放在首位，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合指標(biāo)上要體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理與技術(shù)先進(jìn)，同時要為加工制造、運輸安裝和運行維護(hù)創(chuàng)造良好條件。
　　
　　自從電容裝置形成了專業(yè)化的產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)與安裝調(diào)試之后，亦就產(chǎn)生了裝置設(shè)計選型新的理念，供需雙方對于裝置的設(shè)計選型和后續(xù)過程，必然是共同合作或密切關(guān)注的過程。所以，上述設(shè)計原則是雙方都應(yīng)遵循的。然其關(guān)鍵是保證裝置設(shè)計符合GB50227－1995和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB／T11024．1、DL／T604－1996等的規(guī)定要求。在實施標(biāo)準(zhǔn)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(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T7111-1993《高壓并聯(lián)電容器裝置》提出更嚴(yán)格的要求。
　　
　　通常，產(chǎn)品設(shè)計是通過型式試驗、產(chǎn)品鑒定和運行業(yè)績考核等手段進(jìn)行設(shè)計驗證與設(shè)計確認(rèn)，同時也是對企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品能力與質(zhì)量保證和控制能力的綜合評價。1998年國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會在審定發(fā)布《全國城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造所需主要設(shè)備產(chǎn)品及生產(chǎn)企業(yè)推薦目錄》時，就是以“推薦企業(yè)有生產(chǎn)許可證，有省部組織（或委托）的鑒定證書或原電力部、機(jī)械部兩部整頓合格證，有國家認(rèn)定的質(zhì)檢中心檢測的合格證和“設(shè)備產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)，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(wù)好。”為先決條件的［1］。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(bǔ)償成套裝置質(zhì)檢中心試驗?zāi)芰ο拗疲鶗幸欢l件約束而達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)品的設(shè)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(chǎn)品型試復(fù)蓋范圍和部分試驗內(nèi)容及試驗方法作適當(dāng)規(guī)范與簡化，使產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品質(zhì)量的驗證與標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實施有效的結(jié)合，從而保證裝置的設(shè)計選型真正落在實處。
　　
　　供需互動技術(shù)創(chuàng)新
　　
　　近20年來，尤其是在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造大潮的推動下，電容裝置技術(shù)發(fā)展迅速，新技術(shù)與新產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用絡(luò)繹不絕，技術(shù)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(dāng)前已由電容器膜紙復(fù)合介質(zhì)改為全膜介質(zhì)；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）［2］，容量從3．6Mvar擴(kuò)大到20Mvar，箱殼內(nèi)從充注絕緣油發(fā)展到充注絕緣氣體［3］，此外還有可調(diào)容量形式，通過切換補(bǔ)償容量滿足負(fù)荷變化需要；③為適應(yīng)變電設(shè)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［4］，已在一些城市戶內(nèi)變電所獲得應(yīng)用。再以裝置中配套設(shè)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［5］；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［6］，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)生滲漏油的弊病；④為適合裝置的保護(hù)與控制的要求，加強(qiáng)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(jī)控制與保護(hù)裝置等等應(yīng)運而生。
　　
　　任何一種研發(fā)的新技術(shù)、新產(chǎn)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(xùn)，從而改進(jìn)與完善的話，則將停滯不前或半途而廢。上述種種新技術(shù)、新產(chǎn)品也同樣經(jīng)歷如此過程。為了促進(jìn)電容裝置技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展，大凡只要新技術(shù)或新產(chǎn)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(shè)計選型時應(yīng)積極支持采用。值得提出的成功經(jīng)驗是，制造廠家（含高等院校或科研院所）與電業(yè)單位共同命題，共同研發(fā)，互動互補(bǔ)，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(hù)與控制的一、二次設(shè)備等配套件與電容器一起構(gòu)成電容裝置。無數(shù)的裝置實際運行經(jīng)驗教訓(xùn)告訴我們，配套件與主件一樣重要，配套件的技術(shù)性能和產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣亦直接關(guān)系到裝置能否安全可靠運行。因此，在裝置的設(shè)計選型中理所當(dāng)然地包括對配套件的選擇，應(yīng)保證其技術(shù)性能指標(biāo)符合有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)廠家提供的“成套裝置”，其實是不包括投切開關(guān)的半成套裝置，開關(guān)是由建設(shè)單位自選與裝設(shè)的。然而，投切開關(guān)在裝置中與電容器同樣是最關(guān)鍵部件，對它的選用要特別慎重。因為，如果開關(guān)性能存在缺陷（例如，開關(guān)關(guān)合時觸頭彈跳時間過長，開斷時發(fā)生單相或多相重?fù)舸瑒t在投切電容器組過程中所引發(fā)的事故，其危害性是最嚴(yán)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(yán)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(guān)性能提出質(zhì)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(fēng)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(zé)任的情況下，由生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)更換或修復(fù)損壞器件后再投運，應(yīng)該說事故隱患沒有真正消除。可見，從有利于保證裝置整體的質(zhì)量與安全，以及便于分析發(fā)生事故原因、責(zé)任和事故處理，實以生產(chǎn)廠家提供包括開關(guān)在內(nèi)的成套裝置為宜。
　　
　　2）國內(nèi)不少電容器生產(chǎn)廠，為了提高裝置中配套器件的自給能力，設(shè)立分廠研發(fā)與生產(chǎn)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(zhì)量差，屢屢出事。鑒于，在國內(nèi)眾多的配套件的專業(yè)生產(chǎn)中已有一些公認(rèn)的品牌產(chǎn)品，因此在裝置設(shè)計選型中應(yīng)堅持配套器件的優(yōu)化組合，選用優(yōu)質(zhì)品牌產(chǎn)品，以確保裝置安全和促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。
　　
　　結(jié)語
　　
　　1.在裝置形成專業(yè)化的產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)與安裝調(diào)試之后，隨即形成了裝置設(shè)計選型新的理念。裝置設(shè)計選型應(yīng)包括對生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量和質(zhì)保能力的鑒別認(rèn)可。
　　
　　2.提倡供需互動技術(shù)創(chuàng)新，支持采用新技術(shù)與新產(chǎn)品，積極推動裝置技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)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(zhì)和安全可靠。
　　
　　4.積極推動裝置結(jié)構(gòu)工藝改革和結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化，以及加工生產(chǎn)專業(yè)化與規(guī)模化。