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摘要：当前随着经济社会的快速发展，我国电力系统中对变电站的并联电容器装置存在巨大的高集成性需求与紧凑型布置需求，因此本文针对这两大需求，重点结合我国电力系统中紧凑型的集成式并联电容装置的实际功能特点进行阐述。
关键词：10kV；紧凑型；集成式；并联电容器装置；研制
近年来，随着我国土地价格的不断上涨，变电站的建设也逐渐形成了一种主变压侧设备小型化、紧凑型的发展趋势，从而通过集成性设计不断减少电力系统装置的占地面积。因此，针对这种情况，在充分保证我国电网能够安全稳定运行的基础上，需要不断对电力设备的装置系统进行缩容，以此减少占地面积，所以研制一种紧凑型以及小型化的电容装置设备已经成为生活发展的需要。
一、10kV紧凑型集成式并联电容器装置的研制背景
通常情况下，我国一般性的并联电容器装置主要包括连线以及钢支架和电容器单元、放电线、电抗器以及电流互感元件、支柱绝缘子及避雷器等设备装置，在实际的生产过程中生产商会将电容器单元中的相关运行组件连接在一起，而其它诸如避雷器以及电抗器和二次连线及一次连线等都通过散件的形式被运往输电现场。在施工现场通过电力施工技术人员的组装，对相关的零部件进行组装设计。因此，电力施工安装技术人员如果对电力系统的相关产品不够熟悉或者在施工过程中理解方式存在一定差异，由此会导致相关的电力设备安装不规范，调试过程出现问题，从而引发一定的电力运行故障[1]。
正是出于这种原因考虑，早在2012年，国家电网公司就对我国的智能变电站10kV并联电容器装置设备提出了紧凑型集成式布置设计的要求，因此本文在此现实需求之上以及理论基础支撑背景下，对我国的10kV紧凑型集成式并联电容器装置进行研制分析。
二、10kV紧凑型集成式并联电容器装置的研制过程分析
在对10kV紧凑型集成式并联电容器装置进行研制过程中，必须要保证装置设备能够满足以下的具体要求：一是要保证在电力施工现场对相关的电力设备进行安装时工作任务量尽量最小，在厂家生产过程中就需要将相关的散装电力设备进行一次接线处理，并将电力设备的二次接口引线汇总到一个端子排中，因此在设计过程中必须保证这些装置设备能够科学组装连接为一个系统的整体。二是相关的电容装置设备能够满足整体性的运输需求，结合我国交通部门2000年出台的2号文件相关规定，电力设备的装置在运输过程中要对其具体的尺寸进行控制，高度必须小于3米，而最大宽度应该在2.5米之下，因此这一规章制度为10kV紧凑型集成式并联电容器装置的研制过程造成了巨大的影响。三是要保证10kV紧凑型集成式并联电容器装置的结构布置相对紧凑；四是要确保10kV紧凑型集成式并联电容器装置的占地面积较小[2]。
因此，为了能够使研制出的10kV紧凑型集成式并联电容器装置与上述要求相符，在不断满足电容装置整体性运输需要的前提下，本文重点考虑将电容装置进行一体化设计与布置，在对结构进行布置过程中，主要将电容器的装置分为箱变式模块与集合式电容器两大运行模块。通过将放电线圈以及电容器等单元模块一同放置进铁壳之内，从而构造一个新型的集合式电容装置设备，因此在此模块设计基础上组建一个集合式的电容器模块，然后再将电容器装置模块中的电抗器以及氧化锌避雷器、放电线圈、隔离开关等众多的部件布置在箱变外壳中，由此组建为新的箱变式模块。
在上述两大模块基础上，本文重点考虑安装平台为集合式电容器模块的上方平台，而在集合式电容器模块的上方平台通过安装箱变式模块，从而构成全新的“上下对接式”装置结构，具体的10kV紧凑型集成式并联电容器装置结构如下图所示[3]：
图1 “上下对接式”装置结构
在结构设计与研制过程中由于该电容装置设备的总体高度受到外部环境的限制，因此10kV紧凑型集成式并联电容器装置的本体结构主要设计为扁平型结构，从而便于对电容器设备的高度进行合理布置。本文通过对电容器装置进行重新优化设计，从而设计为紧凑式的结构型，其总体结构尺寸满足了电力设备的运输需求。在此过程中，为了不断发挥10kV紧凑型集成式并联电容器装置的功能作用，本文在实际研制过程中对装置设备的多种不同功能结构进行了分析对比，除了“上下对接式”装置结构之外，另外两种设计结构分别为“左右分体式结构”与“整体式结构”，具体的结构布置情况如下图所示：
通过上述三种不同的设计结构图示对比可以看出，10kV紧凑型集成式并联电容器装置只有采用“上下对接式”装置结构才能不断满足结构设计要求，而且这一结构布置方式的尺寸较小，在运输过程中又与我国交通部令2000年第2号令规定的运输要求相符，除此之外这一结构总体设计方式无论是从安装方面来讲，还是从实际的运行维护、以及检修过程来讲，都大大提高了其运行的性能，所以通过对比发现，10kV紧凑型集成式并联电容器装置需要选用“上下对接式”装置结构进行综合设计。
三、10kV紧凑型集成式并联电容器装置的研制综合效果分析
通过上述结构布置之后，经过实际的运行评估，发现该系统设备具有一定的优点，首先该电容装置设备的占地面积较小，而且设计结构十分紧凑，完全符合其实际的运输需求。该电容装置设备通过对其使用性能进行不断的优化组合，本文将这一整体的系统划分为两个不同的独立运行模块，通过上下结构的有效对接，从而实现整体性运行。所以，经过紧凑式的优化设计，使其结构设计更加科学合理，最终达到了设计体积小以及占地面积少等综合设计要求。如下表所示，本文通过对上述三种不同的结构设计方式的综合优势进行效果评估对比，从而发现10kV紧凑型集成式并联电容器装置的研制综合效果更好。
其次，通过上述表的对比分析可知，10kV紧凑型集成式并联电容器装置在生产过程中就实现了整体性预装，因此确保了其安装的技术质量不断提高。本文所研制的电容器具有集成性显著等特征，而且采用箱变式的结构，通过整体性的运输，将电力施工现场的安装运输工作量不断减小，同时通过全封闭式的运行管理，使10kV紧凑型集成式并联电容器装置结构的运行安全风险不断降低。
结束语
综上所述，按照10 kV紧凑型集成式并联电容器装置高集成性以及装置小型化的特点，对电容器的装置吊装以及电抗器的布置情况等众多关键性技术进行深入论述研究，从而在分析基础上，提出了上述问题的初步解决方案，因此这一论述希望对我10kV紧凑型集成式的并联电容器装置的研制过程提供一定的理论借鉴。
参考文献
[1]廖一帆,庞美钦,顾风彪,李锐海.紧凑型集合式并联电容器试验问题研究[J]. 高压电器,2014,v.50;No.30609:41-46.
[2]翟宏平,廖一帆,龙玉保,李锐海.10 kV紧凑型集成式并联电容器装置的研制[J].电力电容器与无功补偿,2014,v.35;No.15505:1-6+12.
[3]刘金亮,樊旭亮,白国强,程新兵.紧凑型Marx发生器高功率微波源研究进展[J].强激光与粒子束,2012,v.24;No.17804:757-764.
论文作者:何文
论文发表刊物:《电力技术》2016年第5期
论文发表时间:2016/10/15
标签：电容器论文; 装置论文; 紧凑型论文; 结构论文; 模块论文; 设备论文; 电容论文; 《电力技术》2016年第5期论文;