具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许 多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例 是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分 传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是 对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的 技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典 限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应 该被理解为理想化的或过于正式的意义。

本发明实施方式提供了一种高压电容器的心子及高压电容器，所述高 压电容器具有大容量且体积比特性小的优点，同时减小了设备的重量，降 低了安装难度，本发明的高压电容器对于我国输变电工程用并联电容器单 元具有重要的理论和应用价值，可以广泛应用于35kV-1000kV变电站用并 联电容器补偿装置中，可以产生很好的经济效益，符合国家节能减排和建 设资源节约型社会的要求。

图1为根据本发明实施方式的高压电容器的心子的结构示意图。如图 1所示，本发明实施方式提供的高压电容器的心子100，所述心子包括：多 个串联的元件单元101和与每个元件单元并联的放电电阻102；每个元件 单元101包括：多个并联的电容元件1011和与每个电容元件1011串联的 内熔丝1012；每个内熔丝1012和其两端的连接线弯设于两个电容元件1011 之间的区域。

在本发明的实施方式中，心子包括4个串联的元件单元和与每个元件 单元并联的放电电阻；每个元件单元包括16个并联的电容元件和与每个电 容元件串联的内熔丝。内熔丝为隐藏式，每个内熔丝和其两端的连接线弯 设于距离该内熔丝最近的两个相邻的电容元件之间。每个高压电容器的容 量能够达到668kvar，场强不低于63kV/mm。

优选地，其中所述电容元件包括：两个极板和位于两个极板间的极间 介质。

优选地，其中所述极板为铝箔；所述极板采用折边凸出结构。

优选地，其中所述极间介质为多层耐高温聚丙烯薄膜。

在本发明的实施方中，所述电容元件的极间介质为3层耐高温聚丙烯 薄膜，且薄膜性能稳定温度比常规薄膜高出20℃；极板采用铝箔，厚度为 0.005mm，铝箔采用折边凸出结构，因此不会出现电场畸电，能够有效降低 元件的局部放电。

图2为根据本发明实施方式的高压电容器的结构示意图。如图2所示， 本发明实施方式提供的高压电容器200，包括：箱体201、绝缘紧箍夹板 202和心子203。其中，所述心子203和心子100的结构相同，在此不再赘 述。

优选地，所述心子203和所述绝缘紧箍夹板202位于所述箱体201内 部，所述箱体201内部填充有绝缘油，所述心子203浸设于所述绝缘油中。

优选地，所述绝缘紧箍夹板202，夹设于所述心子203的两端，以避 免高压电容器内部有悬浮电位。

优选地，其中所述绝缘紧固夹板的压紧系数为预设阈值。

优选地，其中所述预设阈值为1。

优选地，其中所述箱体的端盖上穿射有多个出线套管。

优选地，其中所述出线套管为一体式压接套管。

优选地，其中所述箱体的两个侧面设置有2个吊装孔。

在本发明的实施方式中，以具有优异耐高温和抗老化特性的浸渍剂作 为绝缘油，绝缘油通过180℃、1000h热老化试验，击穿电压下降幅度不超 过10％。心子采用绝缘紧箍夹板夹紧，避免电容器内部有悬浮电位，绝缘 紧箍夹板的压紧系数为1。箱体由不锈钢板弯折焊接而成。箱体的尺寸为 383mm×179mm×857mm，体积为58.7L，电容器单元容量为668kvar，能 够确保体积比特性不大于0.09L/kvar。箱体两个小侧面焊有2个吊装孔， 供搬运及安装使用。箱体的端盖上有2个出线套管，出线套管为10裙的一 体式压接套管，爬距为620mm，净距为225mm，可以满足50/125kV绝缘水 平的要求，并且一体式压接套管可以有效防止渗漏油。

在本发明的实施方式中，大容量优比特性的高压电电容器应设计为场 强不低于63kV/mm，容量不小于668kvar，体积比特性不大于0.09L/kvar， 损耗不超过0.018％。电容器安装运行地区的海拔应不超过1000m，环境空 气温度为(-40-50)℃。具体地，大容量优比特性高压电力电容器应满足 如下性能要求：

(1)电容偏差

电容器的实测电容(修正到20℃)与其额定值间的偏差应不超过 -1％-+3％。

(2)损耗角正切(tanδ)

电容器在额定电压、额定频率下，20℃时的损耗角正切(tanδ) 应不大于0.00018。

(3)损耗角正切(tanδ)、电容和温度的关系

在-40～80℃的温度范围内测量电容器的损耗角正切、电容和温度，做 出相关曲线，在这个温度范围内，电容器的电容温度系数的绝对值应不大 于0.0004/K，损耗角正切应不大于0.0003。测量温度点为-40℃、-20℃、 0℃、20℃、40℃、60℃、80℃。在烘箱温度升到每个温度点至少8h或介 质温度升到每个温度点2h后进行测试。

(4)绝缘水平

电容器的绝缘水平50/125kV。

(5)端子间电压试验

电容器的两个端子间的电介质应能承受2.15UN的工频交流试验电压， 历时10s。

(6)放电电阻

电容器的内放电电阻应能使其剩余电压在10min内自降至50V以 下。

(7)局部放电性能

1)出厂试验

在出厂试验的端子间电压试验过程中，监测电容器的局部放电。在端 子试验电压历时10s后，先降压至1.2UN保持1min，然后再将电压升到1.5 UN保持lmin，在后1min内不应观察到局部放电水平增加。

在出厂试验的极对壳电压试验过程中，监测电容器的极对壳局部放电。 在规定值为40pC时，电容器极对壳局部放电的熄灭电压应不低于1.2倍最 高运行线电压ULm(ULm＝17.3kV)。

2)型式试验

在常温下加压(不超过2.15UN)至极间局部放电起始后历时1s，降压 至1.35UN保持10min，然后升压至1.6UN保持10min，此时，电容器极间 的局部放电量应不大于40pC。

在低温(-40℃)下电容器极间的局部放电熄灭电压应不低于1.2UN。

在常温下电容器极对壳局部放电的熄灭电压应不低于1.2倍最高运行 线电压ULm(施加电压不超过35kV)。

电容器的极间和极对壳局部放电量规定值为40pC。

(8)热稳定性试验

热稳定性试验时，电容器冷却空气温度为55℃。

(9)套管和引出端子的机械强度

电容器的套管应能承受500N的水平拉力，引出端子应能承受40N·m 的扭矩。

(10)耐受爆破能量

电容器外壳所能承受的爆破能量应不小于15kJ。

图3为根据本发明实施方式的高压电容器的示例图。如图3所示，高 压电容器包括：心子、箱体、绝缘紧箍夹板、出线套管和吊装孔。其中， 心子包括4个串联的元件单元和与每个元件单元并联的放电电阻；每个元 件单元包括16个并联的电容元件和与每个电容元件串联的内熔丝。内熔丝 为隐藏式结构，每个内熔丝和其两端的连接线弯设于距离该内熔丝最近的 两个相邻的电容元件之间，可以满足规定的放电要求。心子采用绝缘紧箍 夹板夹紧，避免电容器内部有悬浮电位。每个电容元件的结构为全膜结构， 极间介质为3层耐高温聚丙烯薄膜(2×RR0.0100mm+RR0.0103mm)，薄膜 性能稳定温度比常规薄膜高出20℃，场强为64.59MV/m，压紧系数k＝1； 极板采用铝箔1235型号，0.005mm，铝箔采用折边凸出结构，不会出现电 场畸电，有效降低元件局部放电。箱体由不锈钢板弯折焊接而成。箱体的尺寸为383mm×179mm×857mm，体积为58.7L，电容器单元容量为668kvar， 能够确保体积比特性不大于0.09L/kvar。箱体的两个小侧面焊有2个吊 装孔，供搬运及安装使用。出线套管采用10裙一体式压接套管，爬距为 620mm，净距为225mm，可以满足50/125kV绝缘水平的要求，且一体式压 接套管可以有效防止渗漏油。在本发明的实施方式中，为确保总温升不大于25.6℃，总损耗应不超过0.156W/kvar，确保总重量不大于88kg，重量 比特性不大于0.132kg/kvar，影响损耗、温度和重量的各参数按照表1 设置。本发明实施方式的高压电容器场强不低于63kV/mm，容量不小于 668kvar，体积比特性不大于0.09L/kvar，损耗不超过0.018％。

表1大容量优比特性电容器单元主要设计计算参数

已经通过参考少量实施方式描述了本实用新型。然而，本领域技术人 员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本实用新型以上公 开的其他的实施例等同地落在本实用新型的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常 含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该 [装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例， 除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确 的顺序运行，除非明确地说明。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、 或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施 例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个 或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不 限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形 式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程 序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现 流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图 中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、 专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一 个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令 产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个 方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理 设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存 储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个 流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备 上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机 实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现 在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的 功能的步骤。

在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、 “外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系， 这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定 的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、 “相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可 拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相 连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体 情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而 非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属 领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进 行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等 同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。