本發(fā)明涉及一種干式高壓自愈式并聯(lián)電容器的散熱結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在到目前為止，成功應(yīng)用于電力系統(tǒng)的高壓并聯(lián)電容器都是油浸的，其

固體介質(zhì)采用聚丙烯薄膜，極板為鋁箔，簡稱“油浸箔式電容器”。其特點為：

電容器單臺容量大，有功損耗小，發(fā)熱量低，運行穩(wěn)定。缺點是箱殼內(nèi)充滿絕緣

油，一旦內(nèi)部發(fā)生嚴重故障引發(fā)箱殼爆裂，容易引起火災(zāi)，造成重大事故，這種

事故并不鮮見，可見運行安全性一直是這種電容器存在的隱患。該缺陷限制了這

類電容器在重要場合如城市地下變電站、大型建筑的戶內(nèi)變電站及重點防火場所

的應(yīng)用。

干式高壓自愈式并聯(lián)電容器箱殼內(nèi)無油，憑借其自愈特性，可以防止介質(zhì)弱點和局部放電帶來的危害而可靠地運行，適合安裝于城市地下變電站、大型建筑的戶內(nèi)變電站及重點防火場所。但是這類電容器由于須顧及在高場強下工作的自愈性能，故作為極板的金屬鍍層極薄，致使極板電阻較大，比上述“油浸箔式”結(jié)構(gòu)電容器的極板電阻大2個數(shù)量級，結(jié)果造成電容器的有功損耗較大，發(fā)熱量增大，而電容器發(fā)熱量大往往引起電容器過熱。電容器過熱帶來的危害是：工作壽命降低，容易誘發(fā)介質(zhì)熱擊穿使電容器失效。因此干式高壓自愈式并聯(lián)電容器，受困于技術(shù)和結(jié)構(gòu)的特殊性，目前還沒有很好解決的關(guān)鍵技術(shù)之一，就是電容器運行的過熱問題，于是散熱結(jié)構(gòu)就成為這類干式電容器研發(fā)所需攻克的關(guān)鍵點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在為了克服現(xiàn)用“油浸箔式”電容器故障后易引發(fā)爆炸、火災(zāi)等重大事故之不足，解決干式高壓自愈式并聯(lián)電容器運行過熱的問題，本發(fā)明提供一種適用于干式高壓自愈式并聯(lián)電容器（以下簡稱“電容器”）的散熱結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明解決問題所采用的技術(shù)方案如下。

所述散熱結(jié)構(gòu)的特征在于：將所述容量較大（例如334kvar）的電容器設(shè)計成4個容量較小電容器單元（以下簡稱“單元”）的組合，每個單元設(shè)計時盡量擴大其表面積，并在單元之間設(shè)置散熱風(fēng)道，以增大散熱面積、增強空氣對流散熱的效果。所述單元主要由心子、箱殼、接線端子和壓力釋放閥構(gòu)成，心子由多個元件排列組成。心子中的元件單行排列，每個元件的兩個端面靠近單元箱殼的兩個大面，利于元件向箱殼傳熱；心子中元件的電氣連接和引出采用盡可能寬的薄銅箔，以降低連接電阻，且有利于心子熱量的傳導(dǎo)；心子與箱殼之間采用絕緣和阻燃性能良好的樹脂充填，使該處絕緣得以減薄，縮短元件內(nèi)部熱量外傳的路

徑，減小熱阻；單元箱殼的材料為不銹鋼，防止在運行時生銹而影響外表的散熱效果。

本發(fā)明的有益效果是：基于所述自愈式電容器極板電阻大、運行時有功損耗和發(fā)熱量大的特點，在整體上將所述電容器設(shè)計成由4個電容器單元組成，單元間設(shè)置散熱風(fēng)道，以增強散熱效果；在電容器單元內(nèi)部采用減小連接電阻、縮短熱傳導(dǎo)路徑，單元外表采用增大散熱面積、不銹鋼箱殼防止銹蝕等措施。采用以上方法和措施，所述電容器形成了獨特的散熱結(jié)構(gòu)，以滿足電容器在戶內(nèi)外環(huán)境條件下長期穩(wěn)定可靠工作的要求。經(jīng)試驗證明，這種結(jié)構(gòu)的電容器（額定電壓11/kv，容量334kvar）在熱穩(wěn)定試驗中達到了熱平衡，最熱點溫度低于80℃，符合相關(guān)標準和實際運行的要求。

附圖說明

圖1為整臺大容量干式高壓自愈式并聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為干式高壓自愈式并聯(lián)電容器單元的示意圖。

圖3為圖2的主視剖面構(gòu)造圖。

圖4為圖2的左視剖面構(gòu)造圖。

圖中，1-單元；2-支架；3-散熱風(fēng)道；11-單元的箱殼；12-單元的接線端子；13-單元的壓力釋放閥；14-單元的心子；15-單元內(nèi)的樹脂絕緣層；141-元件；142-聯(lián)接銅箔。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。

在圖1中可見：整臺大容量電容器由4個單元(1)組成，4個單元(1)等間距排列，安裝在支架(2)上，單元(1)之間留有窄小的散熱風(fēng)道(3)，以增大散熱面積、增強散熱效果。4個單元(1)串聯(lián)連接，滿足整臺電容器額定電壓、容量、絕緣水平及戶內(nèi)外運行的要求。

在圖2中可見，單元主要由箱殼(11)、接線端子(12)、壓力釋放閥(13)、心子(14)和充注的樹脂絕緣層(15)構(gòu)成。箱殼(11)用不銹鋼制作，防止在運行時生銹而影響外表的散熱效果。每個單元設(shè)計時盡量擴大其表面積，以利散熱。

在圖3和圖4中可見：心子(14)主要由元件(141)及元件間聯(lián)接銅箔(142)構(gòu)成。

元件(141)由金屬化薄膜卷繞、兩端噴金而成，具有局部擊穿后自愈的性能。心

子(14)中的元件(141)單行排列，每個元件(141)的兩個端面靠近電容器箱殼(11)的兩個大面，以利于元件(141)向箱殼(11)傳熱；心子(14)中元件(141)之間的電氣連接和引出采用盡可能寬的薄銅箔(142)，以降低連接電阻，且有利于心子(14)熱量的傳導(dǎo)；心子(14)與箱殼(11)之間充注具有良好絕緣和阻燃性能的樹脂，形成樹脂絕緣層(15)，使該處絕緣得以減薄，縮短元件(14)內(nèi)部熱量向外傳導(dǎo)到箱殼(11)的路徑，減小熱阻。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種干式高壓自愈式并聯(lián)電容器的散熱結(jié)構(gòu)，以解決所述電容器運行過熱的問題。所述電容器由4個電容器單元組成，單元之間設(shè)置散熱風(fēng)道，以增強散熱效果。單元由箱殼、接線端子、壓力釋放閥、心子和樹脂絕緣層構(gòu)成；心子由元件及聯(lián)接銅箔構(gòu)成；元件由金屬化薄膜卷繞、兩端噴金而成，具有自愈性能。心子中元件設(shè)計成單行排列，元件兩端靠近箱殼的兩個大面，以利傳熱；內(nèi)部的電氣連接和引出采用寬的薄銅箔，以降低連接電阻；心子與箱殼之間用絕緣和阻燃性能良好的樹脂充填，使該處絕緣減薄，以縮短傳熱路徑；單元箱殼用不銹鋼制作，避免生銹而影響外表的散熱效果。熱穩(wěn)定試驗結(jié)果證明，電容器達到了熱平衡，并滿足相關(guān)標準和實際運行的要求。

技術(shù)研發(fā)人員：孫曉武;楊一民;李印達;馮申榮
受保護的技術(shù)使用者：無錫市電力濾波有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.02.05
技術(shù)公布日：2017.08.29