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2024年6月20日下午，由中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司牽頭，我司和廣西大學(xué)聯(lián)合申報的廣西重點研發(fā)計劃粵桂東西部協(xié)作關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用方向“全國產(chǎn)化高壓濾波電容器關(guān)鍵技術(shù)研究及工程應(yīng)用”項目啟動會在廣西大學(xué)順利召開！中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司電力科研院副總經(jīng)理邵震，廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院院長武新章，我司副總經(jīng)理李剛參加項目啟動會，會議由項目負責(zé)人廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院張鐿議教授主持。
會議開始，由項目負責(zé)人張鐿議教授首先介紹項目的重要背景和意義。目前，在薄膜電容器中占比85%的“薄膜”都是由雙向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）制成。制作電容器的主要材料是聚丙烯“粗化膜”，約占制造成本30%~50%左右。經(jīng)過多年發(fā)展，各類電容器設(shè)備的技術(shù)水平日臻完善，但電容器均基于進口粒料薄膜設(shè)計與生產(chǎn)，無法適配國產(chǎn)材料。因此應(yīng)用國產(chǎn)化粒料的自主可控電力電容器系列產(chǎn)品的開發(fā)勢在必行。但超、特高壓直流輸電流濾波電容器自主可控替代方面，仍面臨著許多技術(shù)難題，目前尚無相關(guān)產(chǎn)品，要將國產(chǎn)的PP粒料加工制成合格的電容產(chǎn)品，有多個關(guān)鍵技術(shù)需要攻克。
該項目是基于前期南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司牽頭研發(fā)的國產(chǎn)聚丙烯粒料成果，開發(fā)出聚丙烯粗化薄膜并研制全國產(chǎn)化交直流濾波電容器樣機。根據(jù)廣西科技計劃項目任務(wù)書：全國產(chǎn)化高壓濾波電容器關(guān)鍵技術(shù)研究及工程應(yīng)用（桂科AB24010119），我司質(zhì)量管理負責(zé)人黃桂發(fā)詳細介紹了該項目的主要研究內(nèi)容、預(yù)期研究成果、樣機試制實施計劃、最終產(chǎn)品參數(shù)性能要求以及質(zhì)量保證措施等內(nèi)容（詳見附件）。
該項目若研制成功，將意味著我國高壓濾波電容器真正實現(xiàn)了100%完全自主可控，對于打破國外公司的技術(shù)壟斷、推動全產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、保障電容器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全，有著重大意義。我司攜手中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司和廣西大學(xué)，不斷提高科技創(chuàng)新水平，推動電容器行業(yè)科技進步！
附件
主要研究內(nèi)容
（1）原材料回廠研究、檢驗。根據(jù)GB/T 13542.2、JB/T11051進行薄膜基本理化、電氣性能檢測，對比與進口粒子薄膜的差異分析。
（2）電容器元件卷繞工藝研究。研究卷繞張力、速度等因素對電容器元件層間松緊度、平整度影響。國產(chǎn)粒料聚丙烯薄膜彈性模量較大，可能會影響電容器元件的卷制性能。針對薄膜的這一特征，優(yōu)化了電容器卷繞張力，使卷制元件使卷制元件平整，無折皺和S型，確保電容器的電氣性能。
（3）元件干電容控制研究。國產(chǎn)化聚丙烯膜元件卷制后的測量干電容與浸漬后的實際電容會有偏差。通過元件組裝并壓裝成心子與浸漬后的成品電容大量數(shù)據(jù)對比，得出元件國產(chǎn)化聚丙烯膜干電容比值。
（4）電容器防滲漏工藝研究。為了防止電容器油滲漏，我公司采取了相關(guān)措施。電容器單元的外殼全部采用不銹鋼板，并且盡量采用自動焊接，電容器外殼對接處、套管與外殼均采用氬弧焊，焊縫平整美觀、牢靠，從而可有效地降低了電容器箱體和焊縫出現(xiàn)滲漏油的幾率。電容器套管采用滾壓一體式壓接套管，接線端子與瓷套之間、瓷套與蓋子之間都采用輥壓式密封聯(lián)接，無需任何焊接，且接線端子為實心，可有效防止?jié)B漏油。
（5）電容器設(shè)計關(guān)鍵特性研究。根據(jù)研究超高壓直流輸電工程用全國產(chǎn)化交直流濾波電容器性能要求及應(yīng)用工況，設(shè)計國產(chǎn)薄膜的電容器參數(shù)設(shè)計、制造工藝、結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。
（6）電容器元件老化特性研究。研究電容器元件長期運行等效加速老化試驗方法；分析電容元件在加速老化電壓1.4 UN，1.6 UN，1.8 UN下的老化差異；研究老化對電容器元件關(guān)鍵參量影響機理；研究不同工藝對電容器元件的老化特性影響。研究全國產(chǎn)化交直流濾波電容器場強分布及老化特性；研究電容器長期運行可靠性。國產(chǎn)化交直流濾波電容器帶電運行可靠性研究主要為電容器老化性研究即國產(chǎn)聚丙烯薄膜的主要關(guān)鍵的是老化試驗研究。根據(jù)GB/T11024標(biāo)準(zhǔn)要求電容器的老化試驗要通過外殼不小于60℃，1.4UN，1000h。如果完成按照標(biāo)準(zhǔn)進行老化試驗，完成試驗最少要1個半月時間，耗時較長。
（7）全國產(chǎn)化交直流濾波用電容器樣機（含樣機或設(shè)備研制的成果或交付物，應(yīng)提供初設(shè)、定型的全部圖）。
項目研究預(yù)期目標(biāo)完成以下目標(biāo)
根據(jù)研究超/特高壓直流輸電工程應(yīng)用工況，研究全國產(chǎn)化交直流濾波電容器、中性母線沖擊電容器參數(shù)設(shè)計、制造工藝、結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，提出基于耐壓、低溫過電壓、老化等關(guān)鍵因素的優(yōu)化條件及絕緣設(shè)計方案。
根據(jù)以上要求，開展電容器等樣機試制，基于研究成果，開展基于國產(chǎn)薄膜的電容式電壓互感器、直流耦合電容器參數(shù)設(shè)計、制造工藝、結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法研究，研制典型參數(shù)的基于國產(chǎn)薄膜的電容式電壓互感器、直流耦合電容器樣機，通過試驗驗證。
最終產(chǎn)品參數(shù)性能要求如下：
交流濾波電容器：損耗角正切值≤0.03%，電容器元件設(shè)計場強≥65 kV/mm，電容量偏差不超過5%，耐爆能量水平≥15kJ；
直流濾波電容器：損耗角正切值≤0.03%，電容器元件設(shè)計場強≥105kV/mm，電容量偏差不超過5%，耐爆能量水平≥15kJ；
中性母線沖擊電容器：損耗角正切值≤0.05%，電容器元件設(shè)計場強≥80 kV/mm，電容量偏差不超過5%，耐爆能量水平≥15kJ；
電容式電壓互感器：損耗角正切值≤0.03%，局部放電≤50pC，鐵磁諧振≤25個周波，準(zhǔn)確等級：0.2級；
直流耦合電容器：額定電容50000pF；損耗角正切值≤0.03%，局部放電≤50pC。
全國產(chǎn)化交直流濾波電容器、中性母線沖擊電容器樣機需通過第三方試驗驗證。
全國產(chǎn)化交直流濾波電容器、中性母線沖擊電容器樣機送到第三方機構(gòu)進行驗證。試驗包括型式試驗、耐久性試驗和耐爆試驗，主要試驗項目和要求如表1所示。產(chǎn)品通過型式試驗后開展產(chǎn)品鑒定。同時電容式電壓器互感器樣機、直流耦合電容器樣機通過出廠試驗驗證，力爭項目實施周期內(nèi)完型式試驗驗證機產(chǎn)品鑒定。
表1 電容器試驗項目和要求
序號 | 試驗項目 | 試驗數(shù)據(jù) |
1 | 密封性試驗 | 電容器通體加熱到80℃±2℃，保持8h無滲漏。 |
2 | 外觀檢查 | 外觀完好 |
3 | 端子間電壓試驗 | 2.15UN的工頻交流試驗電壓，歷時10s |
4 | 端子與外殼間交流電壓試驗（干試） | 42kV，歷時1min |
5 | 端子與外殼間交流電壓試驗（濕試） | 42kV，歷時1min |
6 | 端子與外殼件雷電沖擊電壓試驗 | 75kV，正負極性各15次 |
7 | 電容測量 | -5％～+5％ |
8 | 損耗角正切（tanδ）×10-4 | ≤0.03 |
9 | 電容隨頻率和溫度的變化曲線測量 | 電容變化≤4.00×10-4 tanδ(%)≤0.03 |
10 | 內(nèi)放電電阻 | 10min內(nèi)自√2 UN降至75V以下 |
11 | 內(nèi)熔絲放電試驗 | 1.7UN的直流電壓 |
12 | 局部放電測量 | 常溫下極間局部放電量不大于40pC；低溫（-40℃）下電容器極間的局部放電熄滅電壓、常溫下電容器極對殼局部放電熄滅電壓應(yīng)不低于1.2ULm。 |
13 | 熱穩(wěn)定試驗 | 在冷卻空氣溫度為60時，心子最熱點的溫度不高于80℃。 |
14 | 高溫下電容器損耗角正切（tanδ）×10-4 | ≤0.03 |
15 | 短路放電試驗 | 10min內(nèi)承受5次2.5UN直流電壓的充放電試驗 |
16 | 套管受力試驗 | 500N水平拉力，40N·m，10s扭矩 |
17 | 內(nèi)熔絲隔離試驗 | 下限0.9√2UN上限2.2√2UN，殘壓不小于70％；斷口承受3.5UNe（UNe為元件電壓）直流電壓，歷時10s。 |
18 | 過電壓試驗 | 通過300次的過電壓試驗，在完成300次過電壓周期試驗后，還通過在室溫下1.4UN=11.03 kV，歷時100小時試驗。 |
19 | 老化試驗 | 1.4UN,外殼65℃, 1000h |
20 | 過電壓周期試驗 | 通過1700次 |
21 | 外殼耐爆能量試驗 | 耐爆能量≥15kJ |
本項目按照下表所示進度安排開展項目研究工作：
表2 項目進度安排
研究課題 | 所需時間 | 主要內(nèi)容 |
電容器元件卷繞及浸漬工藝研究 | 5個月 | 研究卷繞張力、速度等因素對電容器元件層間松緊度、平整度影響；研究真空度、浸漬溫度、時間等因素對電容器元件局放、交、直流擊穿特性等影響。 |
電容器元件老化特性研究 | 3個月 | 研究電容器元件長期運行等效加速老化試驗方法；研究老化對電容器元件關(guān)鍵參量影響機理；研究不同工藝對電容器元件的老化特性影響。 |
國產(chǎn)化交直流濾波電容器、中性母線沖擊電容器樣機研制 | 5個月 | 研究電容器元件交直流耐壓特性；研制全國產(chǎn)化超高壓交直流濾波用電容器樣機，關(guān)鍵性能不低于國外產(chǎn)品?；谏鲜鲅芯砍晒?，探索研制中性母線沖擊電容器。 |
國產(chǎn)化電容式電壓互感器、直流耦合電容器樣機研制 | 5個月 | 研究基于國產(chǎn)薄膜的電容式電壓互感器、直流耦合電容器設(shè)計制造方法，分析國產(chǎn)化后設(shè)備長期運行可靠性；探索研制基于國產(chǎn)薄膜的直流耦合電容器、電容式電壓互感器。 |
質(zhì)量保證措施
一、保障目標(biāo)
1.合理優(yōu)化設(shè)計，嚴(yán)格控制質(zhì)量，確保產(chǎn)品質(zhì)量符合要求，保證設(shè)備一次試驗成功、一次投運成功、長期安全運行。
2.按合同及國標(biāo)要求，加強物資運輸保障，確保按時將合同產(chǎn)品送達現(xiàn)場。
3.加強現(xiàn)場安裝的質(zhì)量控制，指派具有豐富安裝經(jīng)驗、工作責(zé)任心強的技術(shù)人員到現(xiàn)場指導(dǎo)安裝，對相關(guān)操作人員開展培訓(xùn)，并提供設(shè)備保養(yǎng)和維護方案。
4.配合安裝公司和業(yè)主完成工程的創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)。
二、物資供應(yīng)保障措施
1.編制專門的生產(chǎn)進度計劃
根據(jù)合同的交貨時間，結(jié)合市場管理部提供的信息，編制《生產(chǎn)計劃》，以對產(chǎn)品在卷制、進罐、試驗、裝配、包裝等工序的進度進行有效控制。
2.嚴(yán)格按照ISO14001管理體系的要求進行生產(chǎn)。
在原材料使用、零部件加工、元件卷制、芯子壓裝、電容器真空處理、熱烘試漏、出廠試驗、油漆、裝配、包裝全過程嚴(yán)格執(zhí)行公司的質(zhì)量管理體系和《質(zhì)量計劃》的要求。
3. 加強培訓(xùn)
為確保生產(chǎn)的順暢進行、保質(zhì)保量的完成生產(chǎn)任務(wù)，切實做好每個員工的培訓(xùn)工作。通過學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、考核，提高全體員工的工作責(zé)任心和質(zhì)量意識，使質(zhì)量意識真正深入到每個員工的心中。特別需要加強對卷制、壓裝、裝配、真空浸漬、油處理、外殼焊接操作人員的培訓(xùn)。
4.保障特殊工序設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)
選用最好的設(shè)備來生產(chǎn)該工程的產(chǎn)品，特別是在特殊過程中：在元件卷制過程中確保進口卷制機的穩(wěn)定運行、在真空處理過程中密切關(guān)注真空罐的運行情況，確保生產(chǎn)的產(chǎn)品達到設(shè)計參數(shù)要求。
5.加強生產(chǎn)過程中控制
各車間技術(shù)員、工藝員與檢查員要跟班生產(chǎn)，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的問題，設(shè)計及工藝人員要經(jīng)常下到車間第一線跟蹤產(chǎn)品質(zhì)量，及時解決生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的技術(shù)問題，生產(chǎn)調(diào)度員要及時協(xié)調(diào)生產(chǎn)進度，確保按時交付。
6.預(yù)留安全生產(chǎn)周期
根據(jù)產(chǎn)品的投產(chǎn)數(shù)量和公司實際生產(chǎn)情況，擬訂電容器生產(chǎn)周期進行排產(chǎn)，產(chǎn)品入庫時間距離實際交貨期均預(yù)留了1個月的時間，預(yù)留時間足夠應(yīng)付后期所出現(xiàn)的一些不可控因素。
三、質(zhì)量保證措施
1.根據(jù)本合同及技術(shù)協(xié)議的要求，專門編制了質(zhì)量計劃, 對本合同產(chǎn)品在設(shè)計、工藝、采購、制造、檢驗、包裝、運輸、現(xiàn)場檢驗、用戶服務(wù)（包括指導(dǎo)安裝、配合調(diào)試、性能試驗及試運行）等方面的質(zhì)量進行更好的控制。
2.根據(jù)本合同及技術(shù)協(xié)議的要求，進行全面、完整、科學(xué)的試驗驗證和設(shè)計驗證。為了確保產(chǎn)品的可靠性，我公司決定從原材料、設(shè)計結(jié)構(gòu)、抗震性能、絕緣性能、降噪性能等方面進行全面、完整、科學(xué)的試驗驗證。在進行全面調(diào)研和試驗驗證的基礎(chǔ)上，總結(jié)國內(nèi)外同類產(chǎn)品的設(shè)計制造和運行情況，結(jié)合新材料、新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用，擬定合理的設(shè)計、工藝、試驗方案，并對于設(shè)計、工藝、試驗方案進行認真全面的評審，確保設(shè)計、工藝、試驗方案最優(yōu)，并符合合同及技術(shù)協(xié)議的要求。通過對試制產(chǎn)品進行全面的型式試驗和特殊試驗，以驗證設(shè)計、工藝、試驗方案的合理性和產(chǎn)品的可靠性。
3.選用質(zhì)量最好且有長期供貨業(yè)績的原材料和配套件并妥善保管，對主要原材料和組部件的進廠進行全批次檢驗。對關(guān)鍵原材料、外購配套件，提出明確完整的技術(shù)要求并嚴(yán)格選擇供方，經(jīng)總工審核批準(zhǔn)后方可執(zhí)行。物資采購部按要求采購原材料及配套件，并收集好生產(chǎn)廠家出廠時的產(chǎn)品合格證和材質(zhì)證明。原材料及配套件進廠要有明確標(biāo)識，要按不同材料的特性分類進行保管。主要材料固體介質(zhì)：聚丙烯薄膜、鋁箔，要嚴(yán)格進行防潮、防水保管（包括供貨廠家運輸途中）；液體介質(zhì)也要存放在室內(nèi)進行保管（包括運輸途中防水、防濕措施）。所有材料的型號、規(guī)格均應(yīng)正確，生產(chǎn)廠家應(yīng)符合質(zhì)量控制文件的要求，且均有合格的入庫手續(xù)，庫房存放條件應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)和工藝要求，存放整齊，標(biāo)志清晰、完整；均有原材料制造廠的原材料質(zhì)量保證書、出廠檢驗報告及桂林電力電容器有限責(zé)任公司的進廠驗收報告。所有材料在送入生產(chǎn)工序前專用標(biāo)識都應(yīng)完好，確保原材料及配套件在保管期間完好無損。
四、加強檢驗與試驗
1.對涉及產(chǎn)品的原材料、配套件，進貨檢驗員要嚴(yán)格按要求做好檢驗和驗證記錄。
2.嚴(yán)格按要求進行原材料及配套件進廠檢驗、中間過程、相關(guān)和出廠試驗。
3.各制造工序加強自檢、互檢、專檢。抽查產(chǎn)品時，增加抽檢數(shù)量和巡查次數(shù)。
4.各工序檢查員作好檢驗狀態(tài)標(biāo)識，下工序檢查員復(fù)查上工序是否有檢查員簽章及復(fù)查上工序傳遞零部件，確保未經(jīng)檢驗和不合格品不流入下工序。
5.全面跟蹤控制。工序了結(jié)，工序檢查員及時收集工序檢驗記錄及相關(guān)操作記錄，質(zhì)量跟蹤卡送質(zhì)量保證部。
五、加強生產(chǎn)過程控制、設(shè)立多個質(zhì)量控制點、設(shè)置特別質(zhì)量跟蹤卡
1.各生產(chǎn)車間挑選責(zé)任心強、水平高的人員進行專人定員操作。
2.各生產(chǎn)車間要按技術(shù)、工藝要求進行操作，保證產(chǎn)品在工藝參數(shù)范圍內(nèi)生產(chǎn)。生產(chǎn)調(diào)度要及時協(xié)調(diào)生產(chǎn)進度，以確保按時交付。
3.包裝：包裝箱的尺寸應(yīng)符合設(shè)計圖紙的要求，包裝箱應(yīng)牢固可靠并采取防塵、防潮、防止損壞等措施；被包裝物清單應(yīng)齊全；包裝箱外圖形（包括防塵、防潮、易碎、向上、勿倒置、起吊標(biāo)記、重心標(biāo)記、堆碼極限標(biāo)記等）及文字標(biāo)志不僅應(yīng)滿足相關(guān)要求，還應(yīng)能區(qū)分被包裝物在電容器組的具體位置； 注意備品、備件、專用工具、儀器、儀表的包裝。
4.鋼構(gòu)架選用較大規(guī)格的型鋼，外表面采用熱浸鋅處理，增強其抗腐能力。電容器組需在公司內(nèi)，進行鋼構(gòu)件熱浸鋅前試裝，確保在熱浸鋅前消除設(shè)計、加工錯誤，框架在浸鋅后不再進行破壞鋅層的加工，同時校驗相關(guān)裝配尺寸的合理性。熱浸鋅后試裝，確保消除熱浸鋅的變形校驗，杜絕不合格的產(chǎn)品流到用戶現(xiàn)場。
六、加強產(chǎn)品運輸及時、安全到用戶工地現(xiàn)場的措施
1.選擇有資質(zhì)、有能力的運輸公司，簽訂長期合同。
2.加強與運輸公司的聯(lián)系、及時了解每個工程運輸?shù)倪M度，確保產(chǎn)品的及時、安全到用戶指定的到貨現(xiàn)場。