新的需求和技术发展方向
1990年以后,国民经济发展速度加快,供用电部门对无功功率补偿的需求日渐迫切,但早期从国外引进的成套装置相继出现电容器大批损坏,加之服务方面的原因,认为仅靠进口不能根本解决问题。此时,国内电容器行业开始向电力用户提供并联电容器成套装置。开关稳压电源用铝电解电容器的失效模式有击穿失效、开路失效、漏液失效及电参数超差失效:击穿失效又分为介
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新的需求和技术发展方向
1990年以后,国民经济发展速度加快,供用电部门对无功功率补偿的需求日渐迫切,但早期从国外引进的成套装置相继出现电容器大批损坏,加之服务方面的原因,认为仅靠进口不能根本解决问题。此时,国内电容器行业开始向电力用户提供并联电容器成套装置。开关稳压电源用铝电解电容器的失效模式有击穿失效、开路失效、漏液失效及电参数超差失效:击穿失效又分为介质击穿和热击穿,对于大功率和大电流输出的开关电源用电解电容器,热击穿失效常占一定比例。
1、进一步提高电力电容器的技术水平
电力电容器是无功补偿装置的核心,近几年制造技术有了很大提高,但与国外技术水平还有很大差距,主要是原材料(特别是薄膜介质材料)、工艺装备和管理体制等方面造成的。
2、产品向高可靠性、无油化和环境适应性方向发展。合理选择内熔丝、外熔丝和无熔丝结构很重要。从无油化考虑,自愈式高电压电容器、充气集合式电容器都是可供选择的方案。这一切均要以安全可靠为基础。
3、大力发展新型滤波、静补和串补装置。由于电力电子器件的应用,电网中谐波污染愈加严重,发展经济、适用、高1效的无源和有源滤波器是十分必要的。目前,国产静补装置主要应用于冶金企业,在电力系统必须大力发展的静补装置,以替代运行费用高的老式调相机组,增加系统的运行稳定性。在开关电源的原边一旦采用有源滤波器电路,则铝电解电容器的使用环境变得比以前更为严酷:(1)高频脉冲电流主要是20kHz~100kHz的脉动电流,而且大幅度增加。串补装置包括固定串补和可控串补,目前主要依赖进口,尽快实现串补装置国产化是提高输电容量和保证系统稳定性的重要措施。
4、直流输电用电力电容器全品种国产化。我国已成功运行5条超高压直流线路,电力电容器是其中的一项重要设备。
电容器及其寄生要素在连续同步降1压调节器中形成不同的纹波电压
图3显示了一个深度连续反激或者降1压调节器的波形,其输出电容器电流可以为正和负,而具体状态会不断变化。红色线条清楚表明了这种情况,其电压由这种电流乘以ESR得出,结果则为一种方波。电容器元件的电压为方波的组成部分。它导致线性充电和放电,如蓝色三角波形所示。仅当电流在过渡期间变化时,电容器ESL的电压才明显。(3)当电容器的熔断器熔丝熔断时,应向值班调度员汇报,待取得同意后,再断开电容器的断路器。这种电压会非常高,取决于输出电流升时间。请注意,在这种情况下,绿色线条需除以10(假设25 nS电流过渡)。这些大电感尖峰就是在反激或降1压电源中经常出现双级滤波器的众多原因之一。
正确选择滤波电容器的几要素
近年来,随着电容器设计、制造水平的提高,铝箔折边、压力注油、压力浸渍等工艺的广泛采用,整个国内电力电容器行业已形成了以全膜电力电容器产品为主导、多种新产品并存的主要格局。目前国外可以生产的产品品种,国内企业基本都可生产,并且有一部分产品已达到水平,一部分优势企业已开始国际市场并取得了不俗的战绩。主要电力电容器产品的技术现状: 选用电容器的工作电压应符合电路要求。一般情况下,选用电容器的额定电压应是实际工作电压的1.2~1.3 倍。另外,通过频率影响ESR也可能提高纹波电流能力,因此应该根据具体应用和设计采用多种有效的措施来达到预期的效果。对于工作环境温度较高或稳定性较差的电路,选用电容器的额定电压应考虑降额使用,留有更大的余量才好。若电容器所在电路中的工作电压高于电容器的额定电压,往往电容器极易发生击穿现象,使整个电路无法正常工作。电容器的额定电压一般是指直流电压,若要用于交流电路,应根据电容器的特性及规格选用;若要用于脉动电路,则应按交、直流分量总和不得超过电容器的额定电压来选用。
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