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主要是產(chǎn)品外觀差,主要技術(shù)經(jīng)濟指標比特性(kg/kvar)較大,產(chǎn)品成套性差。
主要產(chǎn)品技術(shù)指標差異:
1、國產(chǎn)殼式高壓并聯(lián)電容器的單臺容量小。從20世紀80年代末期至今,國產(chǎn)大容量電容器仍然是以單臺334kvar產(chǎn)品為主導,近年出現(xiàn)了500kvar的電容器產(chǎn)品,西安ABB合資公司的產(chǎn)品單臺容量達到823kvar。為了防止此類事故發(fā)生,要求單臺熔斷器熔絲規(guī)格必須匹配,熔斷器熔絲熔斷后要認真查找原因,電容器組不得使用重合閘,跳閘后不得強送電,以免造成更大損壞的事故。而國外瑞典、美國GE公司、美國COOPER公司等從1998年就已開始批量提供單臺1000kvar的電容器了。
2、國產(chǎn)高壓電容器比特性差距大。國內(nèi)外電容器比特性大致比例是國外:合資:國內(nèi)=1:1.5:2,即同容量的電容器國產(chǎn)的體積、質(zhì)量要比國外的產(chǎn)品大一倍。這些包括電磁成形,marx發(fā)動機,脈沖激光器(特別是TEA激光器),脈沖形成網(wǎng)絡(luò)1,雷達,融合研究和粒子加1速器。目前我國生產(chǎn)的全膜高壓并聯(lián)電容器的工作場強還較低(45~55MV/m),與國外相比(工作場強60~70MV/m)還有較大差距。國內(nèi)此類電容器的單臺容量已做到500-700kvar/臺,對于集合式和縮小型高壓并聯(lián)電容器的單臺容量已做到10000kvar/臺,電容器損耗功率已不大于0.5W/kvar,差距表現(xiàn)在單位容量電容器的質(zhì)量和體積均較大,國內(nèi)電容器為0.2~0.8kg/kvar,而發(fā)達國家生產(chǎn)同類電容每kvar的質(zhì)量為0.1~0.2kg/kvar。國內(nèi)外電容器介質(zhì)工作場強、內(nèi)部元件電壓和質(zhì)量比特性對比見表2。
3、低壓自愈式并聯(lián)電容器整體產(chǎn)品與國際水平比還有差距。所用設(shè)備主要靠進口,國產(chǎn)金屬化膜的質(zhì)量不穩(wěn)定,原材料部分也是進口的。
4、補償?shù)攸c選擇不同。國外廣泛采用在345kV及以下主負荷側(cè)補償,國內(nèi)以在66kV及以下三次側(cè)補償為主。在主負荷側(cè)補償?shù)膬?yōu)點是直接補償、效果好,并可使主變壓器結(jié)構(gòu)簡化、造價降低、提高輸送功率。
5、產(chǎn)品外觀上的差距。國產(chǎn)電容器普遍存在著造型不夠美觀、加工工藝粗糙、焊接和防腐涂層質(zhì)量差等明顯差距。
紋波電流額定值的定義是很復雜的,而且每個廠家在其定義紋波電流額定值時都有其各自的考慮。但是欲想提高紋波電流的承受能力,就得緊緊抓住熱阻和允許溫升這兩個主要因素,對所應用電容器的相關(guān)信息了解的越多對提升紋波電流承受能力越有利。作為超級電容器,其電荷的轉(zhuǎn)移很快,充、放電的速度以秒為單位,而傳統(tǒng)電池的充電則需要數(shù)個小時。另外,通過頻率影響ESR也可能提高紋波電流能力,因此應該根據(jù)具體應用和設(shè)計采用多種有效的措施來達到預期的效果。
高溫、長壽命化
在開關(guān)電源設(shè)計過程中,不可避免地要挑選適用的電容。就100μF以上的中、大容量產(chǎn)品來說,因為鋁電解電容的價格便宜,所以,迄今使用廣泛。
電解電容器的壽命與電容器長期工作的環(huán)境溫度有直接關(guān)系,溫度越高,電容器的壽命越短。普通的電解電容器在環(huán)境溫度為90℃時已經(jīng)損壞,如:EPCOS B41303,B43303等型號的電解電容器。
高頻低阻抗化
對于中小輸出功率開關(guān)電源的工作頻率除少數(shù)因價格限制而仍采用20~40kHz外,大多數(shù)均在50kHz以上;(9)必須仔細地注意接有電容器組的電氣線路上所有接觸處(通電匯流排、接地線、斷路器、熔斷器、開關(guān)等)的可靠性。DC/DC電源模塊大多在300kHz以上;大功率開關(guān)電源的開關(guān)頻率受主開關(guān)(一般采用IGBT)的開關(guān)速度限制而一般在20~40kHz。
盡管開關(guān)頻率有所不同,但是開關(guān)電源的輸出整流濾波電容器的作用基本相同,主要是通過利用濾波電容器吸收開關(guān)頻率及其高次諧波頻率的電流分量而濾除其紋波電壓分量。
在開關(guān)電源輸出端用的濾波電容,與工頻電路中選用的濾波電容并不一樣,在工頻電路中用作濾波的普通電解電容器,其上的脈動電壓頻率僅有100Hz,充放電時間是毫秒數(shù)量級,為獲得較小的脈動系數(shù),需要的電容量高達數(shù)十萬微法,因而一般低頻用普通鋁電解電容器制造目標是以提高電容量為主,電容器的電容量、損耗角正切值以及漏電流是鑒別其優(yōu)劣的主要參數(shù)。由于復合三極管的放大作用,把被測電容的充放電過程予以放大,使萬用表指針擺幅度加大,從而便于觀察。
在開關(guān)穩(wěn)壓電源中作為輸出濾波用的電解電容器,由于大多數(shù)的開關(guān)電源工作在方波或矩形波的狀態(tài),含有及其豐富的高次諧波電壓與電流,其上鋸齒波電壓的頻率高達數(shù)十千赫,甚至數(shù)十兆赫,它的要求和低頻應用時不同,電容量并不是主要指標,衡量它好壞的則是它的阻抗頻率特性,如圖3所示。電機起動器在單相鼠籠式電動機中,電動機殼體內(nèi)的初級繞組不能在轉(zhuǎn)子上起動旋轉(zhuǎn)運動,而是可以維持轉(zhuǎn)子運動。