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低压电容器范文1
无功功率是维持电力系统正常运行最主要的一个因素。搞好电力系统的无功平衡，提高负荷的功率因数，可以减少线路和变压器中的有功功率损耗和其他电能损耗，从而提高电能质量，降低电能损耗，并保证了电力系统的稳定运行和用户的供电质量。
1无功补偿的作用
1.1提高变配电设备利用率，减少投资费用
对低功率因数的负荷进行无功补偿，接入并联电容器，由于无功电流得到补偿，使得负荷电流减少
由于功率因数提高而使变配电设备减少的容量（kVA）可用公式1计算：
ΔS ＝P/ COSφ1－P/ COSφ2
＝P×（COSφ2－COSφ1）/（COSφ2×COSφ1）
（1）式中：
S---为减少的设备容量
P---为负荷有功功率
COSφ1---为补偿前负荷功率因数
COSφ2--- 为补偿后负荷功率因数
如1000kW的负荷容量，补偿前功率因数为0.7，从公式1中可计算出当功率因数补偿到0.95时，为该负荷输电的变配电设备容量可减少376kVA，对于新建项目可以减少投资费用（变配电设备容量减少376kVA，可减少基本电费的支出），经济效益明显。
2.2 降低电网中的功率损耗
当负荷的功率因数从1降到COSφ时，电网中的功率损耗将增加的百分数约为δp（%）=（1/COS2φ-1）×100%
2.3 减少了线路的压降
由于功率因数的提高，线路传送电流小了，系统的线路电压损失相应减小，有利于改善末端的电能质量。
2.4 提高功率因数及相应地减少电费
根据国家水利电力部国家物价局1983年颁布的《功率因数调整电费办法》规定三种功率因数标准值，相应地减少电费：
①功率因数标准0.90，适用于160千伏安以上的高压供电工业用户、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站。②功率因数标准0.85，适用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工业用户，100千伏安（千瓦）及以上的非工业用户和100千伏安（千瓦）及以上的电力排灌站。③功率因数标准0.80，适用于100千伏安（千瓦）及以上的农业用户和趸售用户。
3 低压并联电容器无功补偿的种类
3.1 集中补偿
在低压配电所内配置若干组电容器接在配电母线上，补偿供电范围内的无功功率
3.2 就地补偿
将补偿电容器安装于用电负荷附近，或直接并联于用电设备上
就地补偿分为两种：一是分散就地补偿，电容器接在低压配电装置或动力箱的母线上，对附近的用电设备进行无功补偿。二是单独就地补偿，将电容器直接接在用电设备端子上或保护设备末端，一般不需要电容器用的操作保护设备，
3.3 就地补偿与集中补偿节能比较
4 电容补偿在技术上应注意的问题
①防止涌流。在电容器投入时，一般情况下伴随着很大的涌流，在IEC出版物831电容器篇中电容器投入涌流的计算公式如下：Is＝In×√2S/Q
（3）式中：
Is ---为电容器投入时的涌流（A）
In ---为电容器额定电流（A）
S ---为安装电容器处的短路功率（MVA）
Q ---为电容器容量（Mvar）
在低压电容器回路中，可采用以下方法限制：一是串联电抗器；二是加大投切电容器的容量；三是采用专用电容器投切的接触器。转贴于
②防止系统谐波的影响。由于电容器回路是一个LC电路，对于某些谐波容易产生谐振，造成谐波放大，使电流增加和电压升高。为此可采用串联一定感抗值的电抗器以避免谐振，如以电抗器的百分比为K，当电网中5次谐波较高，而3次谐波不太高时，K宜采用4.5％；如中3次谐波较高时，K宜采用12％，当电网中谐波不高时，K宜采用0.5％。
③防止产生自励。采用电容器就地补偿电动机无功功率，电容器直接并联在电动机上，切断电源后，电动机在惯性作用下继续运行，此时电容器的放电电流成为励磁电流。如果补偿电容器的容量过大，就可使电动机的磁场得到自励而产生电压，电动机即运行于发电状态，所以补偿容量小于电动机空载容量就可以避免，一般取0.9倍就没关系。
QC=0.9×3UI0
（4）式中：
Qc ---为补偿电容器容量
U ---为系统电压
I0 ---为电动机空载电流
5 电容补偿控制的选择及补偿容量的确定
5.1 电容器组投切方式的选择
电容器组投切方式分手动和自动两种。对于补偿低压基本无功及常年稳定的高压电容器组，宜采用手动投切；为避免过补偿或轻载时电压过高，易造成设备损坏的，宜采用自动投切。高、低压补偿效果相同时，宜采用低压自动补偿装置。
5.2 电容器补偿容量的确定
先进行负荷计算，确定有功功率P和无功功率Q，补偿前自然功率因数为cosφ1，要补偿到的功率因数为cosφ2。则QC=P(tgφ1－tgφ2)
（5）式中：
Qc ---为补偿电容器容量
P ---为负荷有功功率
COSφ1---为补偿前负荷功率因数
COSφ2 --- 为补偿后负荷功率因数
确定无功补偿容量时，还应注意以下三点：①在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功造成功率损耗增加，也是不经济的。②功率因数越高，每千乏补偿容量减少损耗的作用将变小，通常情况下，将功率因数提高到0.95就是合理补偿。③ 就地补偿电容器容量选择的主要参数是励磁电流，因为不使电容器造成自励是选用电容器容量的必要条件，可用公式4计算。
6 结语
采用无功补偿可以提高功率因数，是一项投资少，收效快的节能措施。并联补偿电容器原理简单、使用方便、运行经济，还可以分组投切保证电压合格率和合理的功率因数。我国很多地区配电网和农网平均功率因数偏低，通过采用补偿电容器进行合理的补偿，一定能够提高供电质量并取得明显的经济效益。
参考文献
[1]电力工业部综合管理司.用电检查技术标准汇编[M].北京:中国电力出版社，2000.
低压电容器范文2
【关键词】电容式电压互感器 二次电压 绝缘板
电容式电压互感器（CVT）是电力系统重要的输变电设备，它在电网中将一次电压信息传递给测量、保护和控制装置[1]。由于其制造工艺简单，运行可靠性高，因此在我国电力系统得到广泛应用。但由于厂家工艺、产品本身问题等原因，CVT发生故障的个案也不少。本文就我局的两起220kV CVT二次电压降低故障进行了分析，找到故障原因，最后提出该批次CVT的运维策略。
1故障现象
我局某500kV变电站一期220kV线路间隔的CVT为加拿大传奇公司生产的TEM型，1987年投产。2014年6月2日，一线路C相CVT 二次电压偏低（C相36V，正常相为57.7V），当日停电更换C相CVT。2014年7月25日，另一线路A相CVT出现同一现象故障，当日停电将三相CVT更换。
翻查该2台CVT的预试记录、红外检测以及运行巡视记录，均没有异常，属于突发性缺陷。
2故障分析
CVT二次电压异常常见的原因有电容分压器损坏、中间变压器损坏、补偿电抗器损坏等[2]。为查找该2台CVT的故障原因并提出对策，将以上两相CVT和另一正常相CVT进行诊断性试验。三只CVT的绝缘电阻、直流电阻、电容值、介损值、变比等常规试验项目数据均在正常范围内。在常规试验无法查找缺陷原因的情况下，利用串联谐振耐压装置对3只CVT进行升压试验，模拟试品在运行中的情况。C相CVT（下节）在电压54kV（0.85倍运行电压，下节Un=110/ =63.5 kV）时出现电压不稳，二次电压在35-40V之间波动，并听到电磁单元油箱内部有异常响声。A相CVT在电压63.5 kV（1.0倍运行电压，下节Un=110/ =63.5 kV）时出现电压不稳，二次电压在46-50V之间波动，并听到电磁单元油箱内部有“当当”的异常响声。以上两相故障CVT在电压升至运行电压附近时，出现二次输出电压不稳定，与运行中异常情况吻合。正常相CVT升至63.5kV无异常，后升压至1.1倍运行电压也无异常。
根据耐压试验可以判定A、C相CVT内部存在缺陷。为了确定缺陷是在电容分压器还是在电磁单元，对A相CVT进行解体检测。把电容分压器和电磁单元分离，测试电容分压器，绝缘电阻、电容量、介损值均正常，电容分压器合格。打开电磁单元油箱，便发现电磁单元的内部地刀（运行中打开）静触头座有碳迹，与接地端螺杆之间的绝缘板有明显的放电通道痕迹（图1 ）。检查C相CVT，绝缘板有同样的碳迹及放电通道痕迹，而正常相CVT则无此现象。初步判断故障是由于连接于环氧绝缘板的内部地刀静触头座对接地刀端子放电所致。
图1 A相CVT电磁单元绝缘板
脱开中间变压器高压端子与绝缘板的连接，单独测量中间变压器，各项数据表明中间变压器无异常。为确认绝缘板的缺陷，对以上三相CVT取油箱油样进行油中溶解气体色谱分析（见表一），并对绝缘板进行耐压试验。
表1 油箱油样试验数据（单位μL/L）
设备 氢气（H2） 甲烷（CH4） 乙烷（C2H6） 乙烯（C2H4） 乙炔（C2H2） 总烃（∑CxHy） 一氧化碳（CO） 二氧化碳（CO2）
A相CVT 7907 515.23 288.59 1541.2 1389.66 3734.68 467 122887
C相CVT 11533 778.34 535.7 2320.45 2388.11 6022.6 1217 56867
正常相CVT 203 22.21 11.15 17.56 42.19 93.11 102 13304
色谱分析数据显示，A、C相CVT油中总烃、氢气、乙炔都远远超过注意值（分别为100μL/L、150μL/L、2μL/L）。根据《DL/T722-2000变压器油中溶解气体分析和判断导则》三比值法的编码规则，算出编码组合均为112，表示有电弧放电，主要是指油隙闪络，引起对箱壳放电，符合图1所示的缺陷情况。A、C相CVT的二氧化碳含量远远超过材料正常老化产生的二氧化碳量。根据《导则》要求，计算CO2/CO比值，远远大于7，表示固体绝缘劣化。从图1可以看出，放电通道正是建立在地刀静触头和接地点的绝缘板上。
正常相CVT的气体含量以及CO2/CO比值也超过注意值，说明该CVT绝缘板的绝缘性能也处于劣化过程中。
从CVT的电容分压比计算可知，在额定电压下中间变压器一次侧的电压（即加在内部地刀静触头与接地端螺杆之间的电压）约8kV，参照这一电压，对3个试品的绝缘板进行绝缘检测和耐压试验，以确认绝缘板的绝缘状况。A、C相CVT绝缘板绝缘电阻不合格：1000V，绝缘电阻0.45MΩ；2500V，绝缘电阻表输出电压在900-1000V之间波动，无法得到稳定读数。在刀闸静触头进行加压，试验变压器在1kV左右保护动作，说明绝缘板绝缘已经被破坏。正常相CVT绝缘板2500V下绝缘电阻3.7MΩ，耐压试验8kV无异常，升高电压至9kV闻到焦味，油中冒烟和出现气泡，可见正常相CVT其绝缘板的绝缘裕度已不足。
由图2的CVT内部结构图可知，运行中中间变压器一次侧的电压约为8kV，此时内部地刀静触头与接地端螺杆之间也约有8kV的电压。承受电压的绝缘板由于运行日久，绝缘降低，在电压作用下，形成放电通道，使扼流线圈和中间变压器一次侧线圈并联，从而使得加在中间变压器一次侧的电压降低，导致CVT二次输出电压变小。
图2 CVT内部结构图
3 结语
CVT油箱内电磁单元的环氧板劣化，在运行电压下内部地刀静触头与接地端螺杆形成放电通道，使扼流线圈和中间变压器一次侧线圈并联，从而使得加在中间变压器一次侧的电压降低，导致CVT二次输出电压变小。该变电站一期220kV线路间隔的CVT自1987年投运至今已28年，随着运行时间长，中间变压器油箱内的环氧板绝缘性能逐步下降。由于预防性试验的试验电压较低，因此无法检测出该缺陷。油箱内油量少无法取油样进行跟踪分析，而此类固体绝缘的放电发展较快，红外检测也较难发现，因而常规的预防性试验和运行巡视均不能发现缺陷，也不具备现场检修条件。因此建议应尽快更换该批次CVT。在更换前，应至少储备1组新CVT作为备品以备随时更换。
参考文献：
[1] 陈志勇.110～220kV电容式电压互感器运行故障及缺陷分析[J].电气应用，2009，28（17）.
低压电容器范文3
【关键词】低压配电系统、电容补偿、安装调试、功率因数
1.引言
低压电容补偿装置广泛应用于工矿企业的配电系统中，起到降低无功功率，提高配电系统有功功率的输送比例，提高功率因数，改善电压质量，稳定设备运行的作用。
然而装置中的各主要元件若配置不当，则容易发生过度补偿、欠补偿、补偿投切过于频繁、电容器过热，造成设备故障，严重时甚至发生爆炸事故。为保证电容补偿装置正常运行，减少电气事故的发生，必须切实做好电容补偿装置的选型及安装调试工作。
2.电容补偿原理
在配电系统中存在一种电场与磁场的交换，用作于电气设备中建立和维持磁场的电功率，这就是无功功率。无功功率并不用于做有用功，但它是通过电网产生、传输和配送，从而加大了变压器、发电机和线路的负担，引起线路压降和损耗，降低功率因数。
电容补偿的原理，是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电路系统里，能量在两种负荷间相互转换。电容补偿装置主要是由若干组开关（含熔断器）、切换电容接触器、电抗器、电容器，以及具有测量、控制、保护、信号和调节功能的功率因数控制器组成。当系统中电动机起动时，产生感性无功功率，控制器检测到电流矢量滞后于电压矢量，通过吸合接触器，投入一组电容器进行容性无功功率补偿，缓解这种滞后现象。一般企业都采用低压电容补偿装置来降低无功功率，提高功率因数。
3.低压电容补偿方式宜采用集中补偿和分散补偿相结合的方式
3.1 集中补偿：装设在企业总变电所的变压器低压侧母线上，可减少变压器及输电线路的无功损耗，而且能提高本变电所的供电电压质量。
3.2 分散补偿：根据用电设备对无功的需要量，将单台或多台低压电容器组分散地装设在车间低压母线上。其特点是用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，可减少配配电系统中的无功流动，减少线路的导线截面，无功容量较小，效果较明显。
3.3 低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高变压器的利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。
4.低压电容补偿装置关键元器件的技术要求
低压电容补偿装置采用自动分步补偿电容的方式，补偿无功同时，具备消谐功能。补偿回路采用主熔断器、分路熔断器、电容器接触器、滤波电抗器、电容器串联回路形式，以自动控制电容器的投入与切离，达到所设定的功率因数并有效抑制谐波电流，使生产设备可靠运行。
4.1 功率因数控制器：设定范围：0.80（电感性）～1～0.8（电容性）；报警功能：欠/过补偿，欠/过电流，欠/过电压，过温度，谐波电压过大。
4.2 低压电力电容器：干式电容器，额定电压420V以上，采用聚丙烯膜作电介质，具有自愈性能，具过电流、过压力、过温度保护功能。电容器被永久击穿时仅故障元件退出运行，其他元件仍可正常运行。
4.3 消谐电抗器：专用电抗器的额定电压为400V，工矿企业取谐波5次以上，电抗率宜选用4.5～7%。
4.4 电容器接触器：专用接触器，采用容性接触器，带有灭弧功能的超前辅助触点。额定绝缘电压：690V。
4.5 低压电容补偿装置应安装于室内，环境温度：-25℃～+45℃；电容器的开关、保护装置及连接件的额定电流必须能承受电容器额定电流的1.5倍；为保证调谐频率准确和稳定，电容器、电抗器宜采用同一生产厂家生产。
5.安装调试要点
5.1 按设计要求，功率因数控制器取样电流与取样电压不能同相。即若取A相作电流信号，那么电压必须取B、C相电压。如果取样接线不正确，功率因数控制器就不能正常工作，补偿结果就会出现的错误。
5.2 回路的通电试验。在通电使用之前，应该先检验回路接线是否正确，再进行通电试验。当所有接线正确无误后，在辅助电路分别通以85%和100%额定电压下进行5次操作，所有电器元件的动作显示，应符合电路图的要求，并且各个元器件动作灵活。
5.3 工频过电压保护试验。进行该项试验时，应将电容器拆除，然后给装置接上电源。并将电容器投切开关闭合，调整电源电压到1.1倍额定电压值，在规定1min时间内，过电压保护设施应能将电容器支路与电源断开。
5.4 功率因数控制器参数设置。
5.4.1 电流变比：变比值依据电流互感器变比，若电流互感器变比是800/5，则设置的变比值是160。
5.4.2 电容量：依据每组电容器实际配置的容量进行设置，单位：Kvar。
5.4.3 投切延时：30s。
5.4.4 功率因数cosΦ：0.95～0.97。
5.4.5 过电压设置：430V。
5.5 电容补偿装置的调试
手动模式（空载）调试。将控制器设置为手动模式，进行手动投切电容试验，同时观察电容的投切是否正确，以及补偿电流的变化是否正确。
自动模式（带负载）调试。将控制器设置为自动模式，启动一台较大功率的设备，观察功率因数低于设定值时，电容器应能自动投入；停止这台设备，电容器应能自动切离。
6.电容器的安全运行
6.1 允许运行电流
正常运行时，电容器应在额定电流下运行，最大运行电流不得超过额定电流的1.3倍，三相电流差不超过5 %。
6.2 允许运行电压
电容器对电压十分敏感，因电容器的损耗与电压平方成正比，过电压会使电容器发热严重，电容器绝缘会加速老化，寿命缩短，甚至电击穿。因此，电容器装置应在额定电压下运行，一般不宜超过额定电压的1.05倍，最高运行电压不宜超过额定电压的1.1倍。当母线超过1.1倍额定电压时，须采取降温措施。
6.3 合闸问题
电容器组禁止带电重合闸。主要是因电容器放电需要一定时间，当电容器组的开关跳闸后，如果马上重合闸，电容器是来不及放电的，在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷，这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流，从而造成电容器外壳膨胀，甚至爆炸。所以，电容器组再次合闸时，必须在断路器断开3 min之后才可进行。因此，电容器不允许装设自动重合闸装置，相反应装设无压释放自动跳闸装置。
6.4 允许运行温度
电容器正常工作时，其周围额定环境温度一般为40℃～-25℃；其内部介质的温度应低于65℃，最高不得超过70℃，否则会引起热击穿，或是引起鼓肚现象。电容器外壳的温度是在介质温度与环境温度之间，不应超过55℃。因此，应保持电容器室内通风良好，确保其运行温度不超过允许值。
6.5 爆炸问题
电容器在运行过程中，如出现电容器内部元件击穿、电容器对外壳绝缘损坏、密封不良和漏油、鼓肚和内部游离、带电荷合闸或是温度过高、通风不良、运行电压过高、谐波分量过大、操作过电压等情况，都有可能引起电容器损坏爆炸。
6.6 案例：电容投切频繁故障分析
6.6.1 现象：污水厂泵站配电房的电容补偿装置在调试期间，出现电容投切频繁问题，直接影响到电路中的主要器件（如接触器、电容器）的使用寿命，并对设备的安全运行构成威胁。
6.6.2 分析：泵站配电房的电容补偿装置总容量400kvar，分为10组，即每组电容40kvar。现场调查显示，当电路功率因数偏低时，补偿装置自动投入一组电容后，功率因数上升0.08，明显出现过补偿；紧接着补偿装置检测到功率因数偏高，自动就退出一组电容，功率因数则下降0.08，又出现功率因数偏低的情况。如此循环，就形成了电容补偿装置投切频繁的现象。
对无功补偿的电容量进行复核。按设计图纸的总装负荷为768.18kw，计算负荷为534.56kw，大功率设备以4台150kw的进水泵为主，占设备负荷84%，其电动机功率因数cosφ=0.78。取功率因数cosφ1=0.78提升到cosφ2=0.95，计算需要补偿的容量（无功功率）：
Qjs=Pjs（tgφ1-tgφ2）
=P js[tg（arcosφ1）-tg（arcosφ2）]
=534.56×[0.802-0.329]=253（kvar）
（1）
实际上，泵站共有4台的进水泵，其中常用的2台由AB变频器驱动。AB变频器功率因素达95%，可不考虑补偿，其他设备的功率因数都在0.75以上。那么，修正计算取P1=534.56-2×150=234.56（kw），功率因数cosφ1=0.75提升到cosφ2=0.95，补偿容量则有：
Q1=P1（tgφ1-tgφ2）
=P1[tg（arcosφ1）-tg（arcosφ2）]
=234.56×[0.882-0.329]=130（kvar）
（2）
根据式（1）Qjs=253 kvar，式（2）Q1=130 kvar，对比电容补偿装置配置容量400kvar，显然大了1倍左右。
综上述分析，导致电容投切频繁的原因是过补偿，总补偿电容量过大，分为10组后的每组电容量也是过大。
6.6.3 解决方案：因为Q1=130kvar，取总容量Q=150kvar，对装置相关元器件的参数进行调整，电容器住仍分为10组，则有每组容量15kvar。
6.6.4 方案实施及效果。参照解决方案，按每组容量15kvar对电容补偿装置实施改造后，电容投切频繁现象得以消除，达到了预期的使用效果。
6.6.5 案例启示：低压配电系统的电容补偿装置无功补偿电容量，根据实际用电设备参数进行分析计算，才能取得理想的效果，尤其是对于分散补偿方式。当不具备设计计算条件时，电容器安装容量可按变压器容量的10%～30%确定；对于电动机类型的功率负荷，补偿量约为40%。
低压电容器范文4
关键词：反应堆压力容器 焊接难点 个人建议
中图分类号：C35 文献标识码： A
1 绪论
1.1 引言
反应堆压力容器设备是压水堆核电站中的心脏设备，该设备是放射性物质的包壳，在运行期间不仅承受高温、高压和强辐照，而且在核电站的整个运行寿期内不可更换，对电厂的稳定安全运行极其重要。
反应堆压力容器作为核电厂一回路主设备承担着三项重要功能：一、作为包容反应堆堆芯的容器，起着固定和支撑堆内构件的作用，保证燃料组件按一定的间距在堆芯内的支撑与定位；二、作为反应堆冷却剂系统的一部分，起着承受一回路冷却剂与外部压差的压力边界的作用；三、与其它一回路压力边界设备一起构筑了核电厂防止放射性物质外逸的第二道屏障。
1.2 600MW反应堆压力容器概况
我国自主设计的CNP600反应堆核电站是根据大亚湾的压水堆技术进行设计修改的，采用了两条30万千瓦标准回路的结构。目前采用该堆型的有秦山二期4个机组和海南昌江核电2个机组，秦山二期扩建工程3、4号机组沿用了1、2号机组的设计理念和标准，在原来的基础上进行了改进。600MW反应堆压力容器遵循法国“压水堆核岛机械设备设计和建造规则（RCC-M）”要求进行设计和制造，属于安全一级、质保Q1级和抗震1I级设备。设备主要设计参数和整体尺寸如下：
主要材料：16MND5 水压试验压力：22.8Mpa
设计压力：17.2Mpa 外型尺寸：6200×5282×12978mm
运行压力：15.5Mpa 设计寿命：40年
设计温度：343℃ 总 重：339t
运行温度：327.2--292.8℃ 全容积： 123m3
最大快中子通量 5×1019n/cm2 有效容积：98.577m3
秦山二期扩建工程3、4号反应堆压力容器是由中国核动力研究设计院设计，韩国斗山重工株式会社（简称斗山）和中国第一重型机械股份公司（简称一重）各自承制一台。
2 反应堆压力容器结构
反应堆压力容器通常分为顶盖组件、筒体组件两大部分。
2.1顶盖组件
顶盖组件主要由上封头和顶盖法兰两部分组成。上封头上焊有37个贯穿件管座，其中33个为CRDM管座，4个为热电偶管座，以供安装控制棒驱动机构组件和热电偶仪表导向管；有1根排气管，用于排放容器内的气体；有3个吊耳，用来运输吊装；还有通风罩支承，用来支承上面CRDM通风罩组件。顶盖法兰上开有56个主螺栓孔，用于主螺栓贯穿；在法兰面上设有两道同心环形沟槽，用于安装两道金属密封环。
2.2 筒体组件
筒体组件主要由法兰-接管段筒体、堆芯筒体、过渡段和下封头组成。其中法兰-接管筒体上有2个入口接管和2个出口接管，它们分别与反应堆各个冷却剂环路的冷段和热段连接；另外还设有2个安注管，用于在事故情况下注入冷却剂；在法兰面上设有1个检漏管，用于检测并引出密封泄露。过渡段上焊有四个径向支承块，这四个支承块与堆内构件M形插入件配合，用以限制堆内构件下部在水力冲击下发生转动。下封头上有38根中子测量管座，用作堆芯测量系统伸入压力容器的通道。
顶盖组件和筒体组件通过可拆卸的56件主螺栓、主螺母和垫圈联接紧固。
冷却剂通过入口接管进入压力容器，并且向下流过堆芯吊篮和容器壁之间的环形空间，在底部转向朝上流过堆内构件/燃料组件堆芯到出口接管，将堆芯内产生的热能带出。
3 反应堆压力容器主体材料
根据1、2号反应堆压力容器良好的运行业绩，3、4号反应堆压力容器的主材依然选用16MND5锻件。该锻件具有优良的焊接性能、较高的淬透性和强度、较强的抗中子辐照与抗脆化性，同时还具有良好的低温冲击韧性和较低的无延性转变温度等优点（1）。所不同的是4号反应堆压力容器的16MND5锻件，全部由一重锻造。北钢院对此材料与国外同牌号锻件进行了等效性试验与论证，证明各项指标都达到了等效的要求。因科镍贯穿件采用了抗各种水介质和高温应力腐蚀性能的因科镍690材料（1）；安全端采用了304LN型或316LN型的控氮不锈钢。
4 反应堆压力容器焊接难点
反应堆压力容器的制造主要涉及到冶炼、锻造、焊接、机加工、无损检验等专业。涉及的每个专
业领域都存在一些工艺难点，包括：法兰接管段等大锻件的锻造；接管-安全端异种金属焊接，大接管马鞍形窄坡口埋弧自动焊，CRDM管座/中子测量管与封头的密封焊；筒体组件的最终精加工，封头J型坡口的机加工；以及接管-安全端异种金属焊缝的无损检验。
以下重点介绍焊接工艺难点。
4.1焊接工艺难点
反应堆压力容器制造中有大量的焊接工序，包括不锈钢堆焊、镍基隔离层堆焊、低合金钢环焊缝组焊、管座对接焊、管座-封头密封焊、接管-安全端异种金属焊接及各种补焊。这里重点介绍接管-安全端异种金属焊接这个业内公认的难题，很多制造厂都走过弯路。
反应堆压力容器共设有6个接管，入口接管、出口接管和安注接管各2个。为了减少安装现场的焊接难度，以及方便压力容器设备在现场与一回路管道（奥氏体不锈钢）进行同种金属焊接，因此每个接管端部都与不锈钢锻件（即安全端）进行焊接，这条焊缝即为“接管-安全端焊缝”。由于低合金钢与不锈钢的线膨胀系数有较大差别，并在长期高温运行会发生碳迁移，如直接进行连接将会在低合金钢与不锈钢的结合面上形成较大应力差，从而影响结构安全。设计上选取了线膨胀系数介于低合金钢与不锈钢之间、并略接近于低合金钢的镍基合金作为过渡材料，从而不仅较好地缓和焊缝两侧的应力差，还能阻止碳迁移，低合金钢的稀释作用对镍基合金来说影响不大（2）。
该焊缝的结构为“低合金钢接管（16MND5）-镍基预堆边-镍基对接焊缝-不锈钢安全端（Z2CND18-12）”，参见示意图4.1、4.2。
图 4.1 出入口接管-安全端焊缝结构 图4.2 安注管-安全端焊缝结构
此异种金属焊接工艺的难点在于镍基合金本身熔池的流动性差、润湿性不好，焊接过程中焊缝容易氧化，熔池表面的氧化膜不易彻底去除，从而形成了焊缝夹杂物，因此对焊接工艺和焊接操作工要求很高，否则在焊接过程中很容易产生缺陷。考虑到焊接的困难性，为了优化焊接参数，以及提高焊接操作工的技能，斗山和一重除了进行焊接工艺评定试验外，都进行了大接管焊接前的焊接工艺试验，如斗山在焊接大接管前共进行了三次模拟试验，以及焊接见证件和在役检查试块的焊接；一重也进行了一次工艺试验。斗山针对模拟试验中出现的预堆边与对接焊缝融合处整圈未熔合缺陷进行了深层次的原因分析，并对试环进行解剖试验，缺陷的真实性得到了验证，并根据实际情况对工艺进行了改进。一重委托无损检验专业单位运用自动超声仪器进行扫查来确认试验环的焊缝质量。
虽然两家制造厂做了很多工艺准备的工作，但由于焊接过程不易控制，3、4号压力容器产品焊缝中还是出现了焊接缺陷。3号反应堆压力容器中6条接管-安全端焊缝共有5条焊缝出现了缺陷，主要位置在镍基预堆边与对接焊缝的融合处。4号压力容器有1条接管-安全端焊缝出现了质量问题。焊接结果详见表4.1。
表4.1 压力容器接管-安全端异种金属焊缝结论
针对以上的结论，我们对两个制造厂所使用的焊接方式、焊材以及焊接操作工方面进行分析比较。
4.1.1 焊接方式
斗山和一重都采用了钨极脉冲氩弧焊，针对出入口接管和安注管不同的焊接厚度，韩国斗山重工使用了日立的BHIC焊机和美国AMI焊机，分别采用了半全位置（自下而上）和全位置焊接方式，压力容器处于竖直状态，接管横躺，如图4.3。这种方式的好处在于可使用两台焊机同时焊接对称的两个接管，焊接周期缩短一半。但这种焊接方式难度较大，焊机从6点钟位置爬坡至12点位置，焊接参数未针对不同的弧度进行细化，而是用相同参数从头焊至结束，增加了产生缺陷的可能性。
一重对所有的接管都采用横焊焊接方式，使用的是焊机POLYSOUDE PC600，压力容器处于躺着状态，接管竖直向上，这种焊接方式能使焊机始终保持同一姿势，熔池成形比较规则，如图4.4。
图4.3 3号压力容器大接管-安全端焊接方式 图4.4 4号压力容器大接管-安全端焊接方式
4.1.2 焊材选择
3、4号压力容器都使用了镍基合金690焊接材料，具体类型、批号使用如表4.2。
表4.2 镍基合金焊材内容
从以上表可看出，3号压力容器大接管镍基预堆边使用的是焊带25.4×0.5，而对接焊缝使用的是Φ1.2的焊丝。据了解，该镍基焊缝很少用焊带和焊丝这种搭配方式进行焊接，而斗山使用焊带，主要是考虑焊接效率比较高。但焊带热输入量大、熔池晶粒比较粗大，塑性比较差，流动性很差，并且金属纯净度也比较差，因此与焊丝熔敷金属的晶粒熔合的不是非常好。
4号压力容器接管镍基预堆边和对接焊缝使用了同种规格的焊丝Φ0.9，镍基预堆边和对接焊缝搭接处熔合的比较好。
4.1.3 焊接操作工
斗山之前制造的很多压力容器都没有此类接管-安全端异种金属焊缝，焊接操作工的技能就是靠产品焊接前的工艺准备中摸索累积的，包括三次模拟试验、一次焊接工艺评定试验、一次焊接见证件试验和在役检查试块的焊接，因此经验相对比较欠缺。以致焊接过程中的一些细节未完全控制，产生了焊接质量缺陷。主要有以下三个方面：
（1）对焊接参数的控制得不太好，例如送丝速度和焊接速度过快造成热输入量偏低。
（2）气体保护不理想，气体保护不足使焊道产生氧化物，可能生成氧化镍（NiO），由于镍基合金与氧化镍的熔点差别很大（镍基合金：1446℃，氧化镍：2090℃），氧化镍会以夹渣出现在焊缝中。同时INCONEL52中的Al含量较高，气体保护不理想的情况下，也很容易生成Al2O3。
（3）焊道打磨不够理想，部分焊道打磨不充分，氧化物未去除，部分焊道打磨过量，产生凹坑。
针对3号压力容器接管-安全端焊缝质量问题，我们对一重进行了多次经验反馈，通报了3号焊接情况和返修方案，并强调了焊接过程中的注意事项。一重焊工进行了针对性的技能培训，在焊接前进行工艺试验，掌握了打磨和气体保护有效方法，并增加了层间渗透检验来保证质量。因此相对3号压力容器，4号压力容器的接管-安全端异种金属焊接的结果好一点。
鉴于以上原因的分析，由于焊接方式和焊接材料一经选定不能进行更换，斗山在产品焊缝返修前进行了补焊模拟试验来加强焊接操作工的技能，增加过程中层间渗透检验来加强质量控制，优化了焊接参数、更换了打磨工具、改善了气体保护等措施，并邀请了西屋专家对焊接进行指导和把关，顺利完成了返修并经最终无损检验确认合格。
4.1.4 个人建议
通过以上焊接工艺等方面的分析比较，并借鉴1号、2号压力容器的制造经验，以及其它项目的一些设计理念，有以下三方面的建议。
（1）焊接工艺改进
秦山二期共4台压力容器的接管-安全端异种金属焊缝只有三菱承制的1号压力容器的焊缝非常干净，未发现任何显示。具有丰富制造经验的三菱采用的是自行开发的等离子焊丝自动堆焊技术进行堆焊镍基预堆边，而对接焊缝选择了管嘴向下的布置和特殊辅助工装的焊机进行自动脉冲氩弧焊，并没有采用接管向上，横焊这种比较简易操作的焊接方式。三菱采用如此复杂的焊接工艺，从最终的焊缝效果来看，还是具有一定道理的。因此建议制造厂在焊接工艺还需改进，对焊接方式和焊机辅助装置上进行研究。
（2）焊材的选择
2号压力容器大接管-安全端的镍基预堆边是采用了传统的药皮焊条进行手工堆焊，对接焊缝是用焊丝进行自动焊接的，在预堆边和对接焊融合面出现过有规律的缺陷，几方研究后建议不采纳手工焊与自动焊结合的焊缝结构。从目前3号压力容器来看，用焊带堆焊的预堆边和焊丝焊接的对接焊缝两者的融合面也存在大量未熔合缺陷。因此在焊材选择方面，建议都选择焊丝，而焊接手法都用自动焊更好。
（3）焊缝结构更改
接管-安全端焊缝之所以采用镍基焊材，主要考虑了低合金钢与不锈钢的线膨胀系数有较大差别，并在长期高温下运行会发生碳迁移等因素。但目前其它电厂百万千瓦压力容器接管-安全端焊接结构采用了不锈钢焊材替代镍基焊材的设计。焊接顺序为安全端与接管组焊后进行一次中间消除应力热处理，之后与法兰接管段焊接，该焊缝要经受最终消除应力热处理。
这种设计可通过中间热处理方法来消除材料线膨胀系数不同引起的焊接残余应力，以及采用了堆焊不锈钢309L过渡层和热处理方法来有效地抑制碳向奥氏体不锈钢308L焊缝金属迁移。之前所担心的不锈钢在经过热处理热循环后，由于过饱和碳向晶界迁移，在晶界形成贫铬现象，容易产生晶间腐蚀现象。目前有研究认为，在采用超低碳不锈钢的情况下，由于不锈钢中碳含量在0.04%以下，即使发现碳向晶界迁移，也不会造成明显的贫铬现象，因此，超低碳不锈钢对热处理敏化不太敏感。
安全端的焊接流程为：
其它电厂接管-安全端具体使用的焊接材料与采用的焊接方法如表4.3所示。
表4.3 其它电厂接管-安全端焊接材料与焊接方法
采用这种焊接结构，不仅可以避免镍基焊材的异种金属焊接，大大减少了产生焊接缺陷的概率。而且还改变了焊接顺序，可以大大缩短制造周期。
反应堆压力容器除了接管-安全端这个焊接难点外，其它如大接管与筒体的马鞍型焊接最困难的是在焊接过程中要周期性地进行上坡焊和下坡焊，焊道的厚度也会因此而使得上坡时加厚，下坡时减薄。焊接操作工在施焊过程中通过频繁调节焊接速度，使在上坡焊时焊速快些，而在下坡焊时焊速放慢，来保证焊层的厚度均匀（2）。
另外CRDM管座与上封头密封焊存在很难控制焊接变形的难点，焊接的变形引起了CRDM管座位置度偏差，越焊到外面的管座变形越大。虽然制造厂在焊接过程中通过管座内充水冷却、安装辅助工装等措施来控制变形，但还是有很多管座的位置度不满足设计要求。中子测量管座与下封头的焊接也存在位置度超差的问题，对设备质量存在隐患。
5 总结
秦二厂已完成制造的4台600MW反应堆压力容器，只有三菱重工承制的1号压力容器按期交货，其余3台由于制造工艺难点或管理原因引起了质量问题导致推迟交货。其中2号压力容器、3号压力容器由于接管-安全端异种金属焊缝的质量问题对整个机组的工期造成很大影响。因此工艺难点的解决对质量保证和进度控制都是至关重要的。
参考文献：
低压电容器范文5
[关键词] 磁电机；功能；故障分析
[DOI] 10.13939/ki.zgsc.2015.24.078
1 Slick4300系列磁电机的工作原理
磁电机由磁路、低压电路、高压电路三个部分组成。其中磁铁转子、软铁架和软铁心磁路构成了磁路，用以产生变化的基本磁场，形成线圈中变化的基本磁通，一级线圈、断电器和电容器构成了低压电路，用以产生低压感应电流（即低压电流），并在适当时机将低压电路断开，使低压电流的电磁场迅速消失，二级线圈和分电器构成了高压电路，用以在低压电路断开时，产生高压感应电流（即高压电），并将高压电按发动机的点火次序输送至各汽缸的电嘴。
2 磁电机系统故障分类
磁电机的故障，可以分为两大类，即从故障导致的后果进行分类，可以分为一般性故障和重大故障。对飞机发动机系统不会产生非常大的影响，整个系统还能继续工作，只是性能指标有所下降，这些故障是一股性故障。对飞机发动机系统产生很大的危害，严重时磁电机不工作导致整个系统瘫痪，这些故障是重大故障。磁电机系统故障分类如下表所示。
3 磁电机部件功能故障分析
对于磁电机系统来说，其组成的基础是零部件。所以系统的故障主要是由零部件故障引起的。因此，研究零部件故障，分析其故障模式，是研究一个系统失效的基础。在描述系统的失效模式时，是以零部件故障模式来表征。
3.1 外定时不当
磁电机向电咀输出高压脉冲时发动机不在理想的提前点火位置。提前点火角度大，点火甲-，汽缸中燃气的最高压力出现在活塞运动到上死点之前，发动机的各曲轴连杆组件受力较严重，发动机有较大的功率损失；提前点火角度小则汽缸中燃气的最高压力出现在活塞运动到上死点之后，燃气不能充分膨胀做功发动机也有较大的功率损失。主要表现为测试单磁时掉转过多。当然在这种情况下磁电机本身的工作性能是没有问题的，只要重新作外定时即可。
3.2 断电器间隙调整不当
断电器间隙过大过小时，会使二次线圈电压降低，火花减弱，引起磁电机掉转过多，发动机功率下降。但间隙增大时比间隙减小时掉转相对要少一些。因为间隙增大，提前点火角增大，可以弥补一些火花减弱的影响。断电间隙变化的原因，主要是不断跳火花时的电侵蚀；尼龙顶块的磨损等。如上所述，断电器间隙过大或过小影响初断时机和断开角大小，从而影响二次线圈输出电压的大小，造成发动机单磁掉转多，或磁电机超差（两磁电机掉转数超过50RPM）。
3.3 断电器触点烧蚀
断电器接触不良，会使接魑电阻增大，断电时的低压电流减小，二次线圈电压减小。造成接触不良的主要原因是接触点间进入油污和发生金属转移。电容器有保护断电器触点的作用，当电容器失效时断电器触点很快烧蚀，或电容器安装不牢接触电阻大也会引起断电器触点的烧蚀。这里需要说明的是电容器的结构，如下图，电容器两端都有引出线，但这并非电容器的两个极，实际上它们在电容器内部是连通的，是一根导线，即电容P导线，起将一、二次线圈连接点通向磁电机外连接磁电机开关的作用。电容器真正的两极是P导线和电容器外壳。当电容器安装不牢接触电阻R’大到不能忽略的时候，此时断电器两端电压不再等于电容器两端电压，使电容器对断电器触点的保护作用减弱甚至失去保护。当R’=∞即断路时。接触电阻大对二次线圈输出电压也有影响，接触电阻和一次线圈内阻一起构成RC充电电路的电阻R’+R，显然R’+R >R，这使RC电路的时间常数τ=（R’+R）C增大充电时间延长，这显然也减小了丨di/dt丨使二次线圈输出电压降低。由于接触电阻R’的大小随发动机震动并不为一恒定值，所以影响到各汽缸电阻得到的电压也就大小不一，故障初期可能出现发动机抖动，随时间增长由于断电器触点烧蚀、触点发热严重甚至烧融断电器尼龙顶块使断电器触点不能断开磁电机失效。所以工作中一定要认识到电容器的外壳是电容器的一个极，对其接地的可靠性要引起充分的重视。
3.4 线包绝缘性变差
由于线包受潮及工作温度过高会引起线包绝缘性变差。线包绝缘性变差时，会使线包和壳体之间以及线包与附件的金属接触点和部件间发生放电现象，使磁能损失增大，二次线圈电压降低。试车检查单磁电机工作时会出现掉转过多。当分解磁电机做工作时，如该磁电机发生了线包对外放电现象，我们就可看到线包放电部分被烧黑的迹象。
3.5 磁电机内部高压电导出部分接触不良
如在二次线圈输出端接线片处磨损，导致与分电臂旋转轴的弹簧炭柱接触不良，将产生强烈的电火花，使分配到电咀的电压降低，且会把跳火部分烧坏。
3.6 分电盘裂纹
分电盘发生裂纹现象是由于分电盘所在的工作环境较差。当产生裂纹后，在裂纹处会发生漏电现象，导致二次线圈电压降低，影响磁电机正常工作。
3.7 分电桩磨损、烧伤
磁电机分解开后发现分电桩磨损、烧伤，会导致电桩与分电臂之间的间隙大小发生改变，影响输出电压的大小。
3.8 断电器的弹簧片和低压导线
由于断电器的弹簧片长期被凸轮来回顶开会疲劳直至断裂，低压导线由于安装不正确被挤压导致在接线处脱开等现象，导致磁电机不工作，是由于低压电路断路使磁电机不产生高压电。
低压电容器范文6
一、目前的机遇和困扰
电力电容器行业目前来看，仍然要依靠电网的规模投资才能维持现有的平稳发展趋势，其中为特高压交直流输电及其配套工程提供的电容器将占到很大的比重。令人可喜的是，按照国网和南网“十二五”的发展规划，2020年前要构建大规模的“西电东送”、“北电南送”的能源配置格局。“十二五”期间，国家电网公司规划建成“三纵三横”的特高压同步电网和13回特高压直流输电线路，总变电（换流）容量达到4.1亿千伏安；南方电网公司将在已有的直流输电线路基础上，建设金沙江中游梨园、阿海电站送电广西直流工程，各省形成坚强的500kV骨干网架。巨大的无功补偿和交直流滤波需求量对行业来说，必将又是一次发展的机遇。当然，还应该清醒地认识到，现在行业虽然规模扩大了，但利润没有明显增长，除了前面讲到的人工和市场的原因，还有技术层面的原因：我国电力电容器的传统技术与国外先进水平的差距。
1、铁壳类电容器的体积比特性差距较大与国外先进水平的电容器相比，行业产品的体积比特性大约多出30%。研究数据表明，这30%的构成分别为：压紧系数小占14%，介质额定场强偏低占10%，心子与箱壳间隙大占3%，元件留边宽占2%，铝箔厚度大占1%。占比重最大的压紧系数问题。国内厂家设计产品的压紧系数通常不太高，这和传统的真空浸渍工艺有关：以往由于设备和工艺的原因，真空度无法达到理想状态，心子适当放松有利于抽空和浸渍。通过技术改造升级，现在真空浸渍设备的能力完全可以达到要求，但固有观念仍认为压紧系数小一些比较安全。事实证明，国外单元产品压紧系数更高，真空浸渍时间更短，但运行的故障更低。在合理设计的前提下，通过增加薄膜宽度、减小元件留边宽度及使用更薄的铝箔，也能有效降低心子高度，进一步增大器身在箱壳占据的空间，缩小与箱壳的间隙，就能够降低箱壳高度、减少浸渍剂和包封纸的用量，从而达到降低材料成本的目的。介质额定场强是个特殊的话题，厂家希望在合理的范围内尽可能高一些，这样会显著提高产品比特性，但用户为了可靠运行又希望不要太高。如果像国网要求的限制在57MV/m，那厂家必须满足；但在一些没有限制的场合下，只要保证安全运行，可以适当提高。
2、CVT的需求一直呈下降趋势近几年来，由于土地资源的稀缺，气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)大量替代空气绝缘的敞开式开关设备(AIS)，电力系统对CVT的需求一直呈下降趋势。另外，随着各地智能变电站的兴建，电子式电压互感器也处于较快的增长趋势，对传统CVT产生一定影响。对CVT技术参数的要求也发生了显著变化，随着继电保护微机化和测量仪器仪表数字化的实现，对二次绕组的输出容量要求迅速降低，由过去单个绕组150VA，减少到现在的10VA甚至更低。面对这样的问题，应该认真分析，提出应对措施。从市场需求的角度来看，CVT在未来的5~8年还有很大的发展空间，一方面替代产品还需要一个成熟期，另一方面已运行产品还需要维护更新。此外，与替代产品相比，CVT现有的优势在于其低成本和高可靠性，在超高压和特高压电网建设中，以及对土地资源稀缺性不敏感的地区和企业用户，还需要大量敞开式的CVT。从技术角度上，对500kV及以上电压等级的骨干网用CVT，准确测量是关键，可靠运行是根本。因此需要在产品设计和加工质量上下功夫，进一步提高产品的测量精度，提高运行的可靠性。对220kV及以下电压等级的CVT，建议通过技术手段降低现有产品成本。由于负荷的大幅减小，变压器的输出阻抗可以降低，最直接的方法是降低现有的中间电压，继而减小变压器铁芯尺寸和二次绕组的线径。再者是对电抗器进行优化设计（理论上中间变压器漏抗大到一定数量时，可以去掉电抗器），阻尼器考虑采用电阻，这样电磁单元就可以做到小型化甚至是无油化。另外，有条件的企业还可以考虑发展电容分压型电子式电压互感器。发展适应智能电网的电力设备是大势所趋，但电子式互感器运行中也出现了很多问题，2011年至2012年，湖南、云南、福建、黑龙江等地的智能电网变电站均出现电子式互感器爆炸的事件，主要原因是设备的主绝缘存在缺陷，而行业的优势在于对一次设备主绝缘的设计研究有经验，如果能够进一步通过合作、引入或自行研发二次部分，开发电容分压型电子式互感器将具有非常明显的优势。
3、高压干式自愈式电容器没有突破，低压自愈式电容器仍存在电容损失过快的问题10多年前，高压干式自愈式电容器刚推出时受到广泛欢迎，市场一度急剧膨胀，各类生产高压干式电容器的企业如雨后春笋般地涌现出来，但由于技术基本都采用低压串联，电容损失过快及保护问题没有解决，产品运行后的质量问题凸显出来，到2006年左右这类产品基本全部退出市场；低压自愈产品相对好得多，除了个别特殊的使用环境外，在无功补偿和滤波方面基本全部采用自愈式电容器，但电容损失过快的问题仍然很突出。这两类产品与国外技术水平的具体的对比见表2。从表2可以看出，我们和国外先进水平的差距十分明显，甚至超过铁壳类电容器。国外最著名的产品当属ABB公司的高压干式电容器——DryHEDR，它采用塑料外壳的圆柱体结构，中间有通孔可用来通风冷却，通过改变外壳高度和并联数量来满足高电压和大容量的要求。DryHEDR分为直流和交流两种产品，直流干式电容器用于SVClight，而交流干式电容器用于无功补偿。产品的主要优点是：体积小、能量密度高、占地省；无渗漏，防火灾；不使用浸渍剂、溶剂和油漆等化学品，在生产、运输、使用以及废弃物处理均对环境无害。面对差距，国内的企业需要直面现实，迎头赶上，通过研究借鉴国外先进技术，严格控制材料和加工工艺，以提高低压自愈式产品的运行寿命为基础，努力降低电容损失率，争取使产品使用寿命达到10年以上；开发机车电容器、直流支撑电容器、换流阀均压电容器等中压干式自愈图3主负荷侧直接补偿接线方式式电容器，积累经验，逐步向高压产品过渡。
二、技术发展动态
1、南网±200MVA链式静止补偿器（STATCOM）投入运行近几年，越来越多的产品和电力电子技术联系起来，电力电子器件从过去辅助、从属的地位已经逐渐向核心、支配地位发展，STATCOM就是很好的例子。STATCOM，即SVG（StaticVarGenerator），是并联在变电站传输母线上的静止同步补偿装置，能够以毫秒级的速度调节输出类似于电容器或电抗器的电流补偿系统无功，在电网发生故障时紧急支撑电网电压，加快电网故障后的电压恢复，提高电网安全稳定性。2011年8月19日，全球首个±200MVA链式静止补偿器在南方电网公司500kV东莞变电站投运，今年，又在东莞500kV水乡变电站、广州500kV北郊变电站和广州500kV木棉变电站落地运行。以往电容器基本上是无功补偿的代名词，包括后来出现的SVC、MSVC等，只是控制方式的改变，无功功率还是需要电容器来调节。STATCOM改变了大家的认识，它利用可关断大功率电力电子器件调节桥式电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿，根本不需要电容器。随着大功率电力电子器件的日趋成熟和成本的不断降低，传统的电容器补偿的方式将会受到更多的挑战。
2、主负荷侧直接无功补偿传统的无功补偿方式中，高压无功补偿装置一般都安装在变压器的第三绕组，第二绕组则作为主负荷侧，无功功率需要变压器绕组间的耦合作用实现传递。之前也有人提出过在主负荷侧直接补偿的想法，但因为制造成本和可靠性的问题没有应用。近几年，随着直流输电工程交流侧无功补偿和滤波装置设计运行经验的不断积累，以及1000kV特高压交流输电工程变压器第三绕组采用110kV无功补偿装置的要求，部分厂家重新提出主负荷侧直接补偿的概念并已成功运行，装置接线方式见图3。这种接线方式有如下特点：（1）整个装置的绝缘水平为到110kV；（2）电容器两端不加装放电线圈，放电装置采用电容器的内部放电电阻；（3）电容器采用单星形接线，采用双桥差保护以提高装置保护的灵敏度；（4）为防止操作过电压对电抗器线圈造成损害，电抗器两端并接过电压保护器。采用主负荷侧直接补偿的优点是：（1）无功功率无需通过变压器绕组交换，补偿效果更好；（2）可以减小变压器磁路尺寸，降低第三绕组的输出容量甚至取消第三绕组，从而降低变压器的制造成本；（3）充分体现无功补偿的重要性，提高电网运行的经济性。
3、智能化集成式无功补偿装置2012年10月起，为配合国网公司新一代智能变电站示范工程的建设需要，由西安高压电器研究院牵头组织，西容、桂容、无锡日新、合容等企业参与开展了智能化集成式无功补偿装置的研制工作。此次智能变电站设备改变过去供应商为主导的分专业设计模式，采用整站“一体化设计、一体化供货和一体化调试”的运作模式，目的是实现“占地少、造价省、可靠性高”的目标。具体到无功补偿装置有如下特点：（1）以集合式或箱式电容器为装置的核心；（2）将电容器、隔离接地开关、串联电抗器、放电线圈、避雷器、智能组件、传感器等部件集成设计；（3）采用普通箱式或标准集装箱结构，整体运输整体安装；（4）与系统连接仅用“三缆”（电力电缆、操作线缆、光缆）；（5）电容器设备与智能组件间能通过传感器和控制器进行信息交互；（6）装置具有测量、控制、监视、保护等功能。
4、智能式低压电容器近几年我国东部经济发达地区，逐步推广智能式低压电容器，其工作核心仍然是低压自愈式电容器，但与传统低压电容器装置不同的是，它利用智能控制单元、晶闸管复合开关电路、线路保护单元组成控制保护部分，并将这些智能部件组成一个整体安装在电容器上部，代替传统的无功补偿控制器、熔断器、机械开关、热继电器等。这种装置具有明显的优点：（1）装置接线简单，体积小，易于维护；（2）电容器元件装有温度传感器，如果电容器工作温度过高，智能控制单元可根据设定温度自动切除电容器；（3）内部有智能单元和晶闸管复合开关电路，可以很方便地实现电容器的过零投入，避免合闸涌流危害；（4）易于实现数据的网络通信。这种电容器装置具备了结构紧凑、可靠性高及智能化的特点，很可能会成为今后低压无功补偿和交流滤波的发展方向。
