智能式低压电力电容器产品概述

第一节产品定义及发展历程

智能式低压电力电容器由智能测控单元，晶闸管复合开关电路，线路保护单元，两台（△型）或一台(Y型)低压电力电容器构成。替代常规由智能控制器﹑熔丝﹑复合开关或机械式接触器﹑热继电器﹑低压电力电容器﹑指示灯等散件在柜内和柜面由导线连接而组成的自动无功补偿装置.改变了传统无功补偿装置体积庞大和笨重的结构模式,从而使新一代低压无功补偿设备具有补偿效果更好，体积更小，功耗更低，价格更廉，节约成本更多，使用更加灵活，维护更加方便，使用寿命更长，可靠性更高的特点，适应了现代电网对无功补偿的更高要求。

第二节产品特点及应用领域分析

一、温度保护（解决了电容器涨肚问题）

由于环境温度过高、母线电压偏高、谐波、漏电流等因素，导致电容器体内温度升高，如果不采取措施，导致电容器涨肚，最终爆炸。企业用户每年都要更换部分电容器，电容器涨肚问题一直没有得到有效解决。电力系统的室外杆上无功补偿箱经过一个夏天的高温就会有部分出现问题。

解决方案：在电容器内埋入温度传感器，利用CPU采集电容器体内温度，在软件中设定过温保护定值，高于定值（60度）自动切除电容器，退出运行，确保设备不受损害。温度低于定值（50度）自动投入。

二、过零投切技术（解决了投切涌流问题）

目前无功补偿方式是采用交流接触器投切，投电容器的时候容易产生涌流，对电容器、对电网都有冲击；切电容器的时候，交流接触器断弧，导致如下结果：

1、电容器频繁受到冲击，容量衰减，寿命降低；

2、熔断器容易击穿；

3、交流接触器容易损坏。

因为涌流大，熔断器容易被击穿，部分开关厂改用微型断路器。虽然方便了，但是存在隐患：微型断路器的开断能力只有4000A～6000A，如果发生相间短路，触点就会粘联，不能断开控制回路，失去保护作用，严重的时候能够导致越级跳闸，扩大故障面。

解决方案：采用微电子技术， CPU对电压、电流的正弦波进行交流采样，根据功率因数的变化，当需要增加无功的时候，在电压过零点投入电容器；当需要减少无功的时候，在电流过零点切除电容器。“过零投切”技术减少了浪涌电流，以上问题也不存在了。

三、RS-485智能网络通讯（解决了常规功率因数控制器易损坏的问题）

目前市场上的功率因数控制器品种繁多，价格差距很大，从200元到3000元不等，质量也差距很大。控制器出现问题，整个系统瘫痪。在电力系统中，因为控制器损坏而导致整个系统退出运行的案例很多。

解决方案：取消功率因数控制器这个环节，采用智能网络技术，构建485通讯网络，多台电容器并联使用，自动生成一个网络，其中地址码最小的一个为主机，其余则为从机，构成低压无功自动控制系统。个别从机故障自动退出，不影响其余工作；主机故障自动退出，在其余从机中产生一个新的主机，组成一个新的系统。

四、多种规格电容器搭配混合补偿（可以做到粗补和细补兼顾）

常规的无功补偿系统普遍采用一种规格等容量的电容器，单只电容器容量可能过大，补偿精度欠佳。

解决方案：利用微电子智能网路技术，可以搭配多种不同容量的电容器，CPU记录每只电容器的网络地址、容量大小，容量相同的电容器按循环投切原则，容量不同的电容器按适补原则投切，补偿效果好。

五、混合补偿（解决了三相不平衡状态下的无功补偿问题）

民用生活、机关单位办公用电往往三相不平衡，中性线上电流偏大，三相功率因数不等，无法正确补偿。如果按照某一相功率因数为标准进行三相补偿，其他两相很有可能出现过补/欠补现象。

解决方案：采用混合补偿方案，三相补偿+单相补偿结合。

低压电力电容器主要用于低压供电的无功功率（或功率因数）补偿，以此降低电能损耗、提高供电设备的利用率，并在一定程度上改善供电电能的电压质量。低压电力电容器作为无功补偿时，一般由若干台低压电力电容器、交流接触器、熔断器等和一台智能式控制器组成一个低压无功自动补偿装置进行工作。这种低压无功自动补偿装置适用于较大容量用户的无功集中补偿，而对广大分散的小型农村用户，则不适合使用。

第三节产业链概述

一、在产业链中的位置

产业链定义：即从一种或几种资源通过若干产业层次不断向下游产业转移直至到达消费者的路径，它包含四层含义：一是产业链是产业层次的表达。二是产业链是产业关联程度的表达。产业关联性越强，链条越紧密，资源的配置效率也越高。三是产业链是资源加工深度的表达。产业链越长，表明加工可以达到的深度越深。四是产业链是满足需求程度的表达。产业链始于自然资源、止于消费市场，但起点和终点并非固定不变。

产业链是一个包含价值链、企业链、供需链和空间链四个维度的概念。这四个维度在相互对接的均衡过程中形成了产业链这种“对接机制”是产业链形成的内模式，作为一种客观规律，它像一只“无形之手”调控着产业链的形成。

产业链是产业经济学中的一个概念，是各个产业部门之间基于一定的技术经济关联，并依据特定的逻辑关系和时空布局关系客观形成的链条式关联关系形态。产业链主要是基于各个地区客观存在的区域差异，着眼发挥区域比较优势，借助区域市场协调地区间专业化分工和多维性需求的矛盾，以产业合作作为实现形式和内容的区域合作载体。

产业链的本质是用于描述一个具有某种内在联系的企业群结构，它是一个相对宏观的概念，存在两维属性：结构属性和价值属性。产业链中大量存在着上下游关系和相互价值的交换，上游环节向下游环节输送产品或服务，下游环节向上游环节反馈信息。

产业链分为接通产业链和延伸产业链。

接通产业链是指将一定地域空间范围内的断续的产业部门(通常是产业链的断环和孤环形式)借助某种产业合作形式串联起来；

延伸产业链则是将一条既已存在的产业链尽可能地向上下游拓深延展。产业链向上游延伸一般使得产业链进人到基础产业环节和技术研发环节，向下游拓深则进入到市场拓展环节。产业链的实质就是不同产业的企业之间的关联，而这种产业关联的实质则是各产业中的企业之间的供给与需求的关系。

随着技术的发展，迂回生产程度的提高，生产过程划分为一系列有关联的生产环节。分工与交易的复杂化对使得在经济中通过什么样的形式联结不同的分工与交易活动成为日益突出的问题。企业组织结构随分工的发展而呈递增式增加。因此，搜寻一种企业组织结构以节省交易费用并进一步促进分工的潜力，相对于生产中的潜力会大大增加。企业难以应付越来越复杂的分工与交易活动，不得不依靠企业间的相互关联，这种搜寻最佳企业组织结构的动力与实践就成为产业链形成的条件

图表1产业链形成模式示意图

     如图所示，产业链的形成首先是由社会分工引起的，在交易机制的作用下不断引起产业链组织的深化。在图中，C1、C2、C3表示社会分工的程度，其中，C3>C2>C1表示社会分工程度的不断加深；A1、A2、A3表示市场交易的程度，A3>A2>A1表示市场交易程度的不断加深；B1、B2、B3表示产业链的发展程度，其中，B3>B2>B1表示产业链条的不断延伸和产业链形式的日益复杂化。三个坐标相交的原点0，表示既无社会分工也无市场交易更无产业链产生的初始状态。

从C1点开始，而不是从坐标原点开始，意味着社会分工是市场交易的起点，也是产业链产生的起点社会分工C1的存在促进了市场交易程度A1的产生，在A1作用下，需要B1的产业链形式与它对接B1这种产业链形式的产生又促进了社会分工的进一步发展，于是，社会分工就从C1演化到C2。相应地，在C2的作用下，市场交易程度从A1发展到A2，A2又促进了产业链形式从B1发展到B2。接着，按照同样的原理，B2促使C2发展到C3，C3又促使A2发展到A3，A3又促使产业链从B2发展到B3⋯⋯如此周而复始，使产业链不断形成发展。

产业链形成的动因在于产业价值的实现和创造产业链是产业价值实现和增值的根本途径。任何产品只有通过最终消费才能实现，否则所有中间产品的生产就不能实现。同时，产业链也体现了产业价值的分割。随着产业链的发展，产业价值由在不同部门间的分割转变为在不同产业链节点上的分割产业链也是为了创造产业价值最大化，它的本质是体现“1+1>2”的价值增值效应。这种增值往往来自产业链的乘数效应，它是指产业链中的某一个节点的效益发生变化时，会导致产业链中的其他关联产业相应地发生倍增效应产业链价值创造的内在要求是：生产效率≥内部企业生产效率之和(协作乘数效应)；同时，交易成本≤内部企业间的交易成本之和(分工的网络效应)。企业间的关系也能够创造价值。价值链创造的价值取决于该链中企业间的投资。不同企业间的关系将影响它们的投资，并进而影响被创造的价值。通过鼓励企业做出只有在关系持续情况下才有意义的投资，关系就可以创造出价值来。

智能式低压电力电容器行业的产业链结构分析：上游原材料供应商，中游智能式低压电力电容器生产商，下游应用行业，此外还有贯穿产业链的物流配送厂家、销售厂家等。

图表2智能式低压电力电容器产业链结构图

 二、相关行业简述

我国电容器市场是全世界最大的市场，目前无论从制造水平，还是电力系统运行的无功补偿需求，都已到了要求电容器制造行业进行转换观念和向前大进一步的时候，否则将不可避免地会受到国际大公司的强大冲击，对此，不论是电容器制造行业，还是电力系统用户，都应给予足够的认识。

1概述

近几年来，我国已形成了全世界最大的电力电容器市场，因此，无论是国内的电容器制造厂商，还是国际电容器制造厂商，都看好了这一市场。目前，国际电容器主要制造厂商已都在国内设置电容器生产厂或销售代理商。到今年下半年，我国将形成7千余万kvar的高压电力电容器的生产能力。因此，生产能力过剩的问题是必然要发生的，这将意味着明、后年高压电力电容器的市场竞争将加剧，市场必然要重新进行分配，对此，电容器制造厂商应有清醒的认识。另一方面，电力系统的无功补偿容量越来越大，可靠性要求越来越高，使得目前习惯使用的电容器结构、容量，和无功补偿的模式都越来越不适应电力系统运行的要求，特别是对220kV及以上电压等级的大型变电站的无功补偿方式，已到了必须进行变革的地步。因为目前35kV及以上系统所使用的大部分单台电容器和电容器组的接线方式都已无法保证系统的安全、可靠运行的要求，对于这点希望广大电力系统的无功补偿技术人员能越来越清楚地有个正确的认识，以尽快推动新技术的快速发展，以利于电力系统的安全、可靠运行水平的提高。

2我国高压电力电容器制造行业的现状

我国高压电力电容器制造行业单就生产设备、原材料和技术来说，并不比国际上先进水平差，主要生产厂家用的卷制机是全球最好的，HILTON的全自动卷制机，真空浸渍系统是全球最好的，HEDRICH真空清渍罐，用的是膜则从粒子到设备均是进口的，油是根据进口油料组份合成的，生产技术则多是国外引进而来。这也正是几十年来，我国高压电容器主要是由国内厂供给的原因。但令人遗憾的却是：二十一世纪之前我国高压电容器的高端产品主要由国外厂商占有。二十一世纪之后国外厂商和合资厂仍占有大部分，国内厂商已开始进入高端产品市场，但占有量只是小部分。

近几年国外主要电容器生产厂商看好中国电容器市场，而在国内设厂，如ABB、日新电机、美国Cooper在国内的厂都已生产了，而诺基亚公司在我国销售也几年了。这些国外厂商的进入，将进一步推动国内电容器行业的发展，也加剧了电容器行业的竞争。到2006年下半年全国将形成7千余万kvar的电容器生产能力，而市场仅在5千余万kvar左右，因此，竞争高峰期将在07后必然形成。对此各制造企业应有足够的认识。

3我国电容器制造行业的问题与发展

3.1我国电容器制造行业的问题

我国电容器制造行业最大的问题有两个：

(1)前期研究投入不足，尤其是基础性研究投入严重不足。这就造成了我国电容制造行业缺乏具有自主知识产权的产品，也是高端产品占有率低下的根源。这个问题不解，将很难形成我国产品的优势种类，而必然减弱企业的竞争能力。

目前虽国外跨国集团在国内设厂，但很遗憾的是这些厂无一例外地将研发放在国外，而在国内的生产厂连试验设备都严重不全，若按电力行业标准要求，这些厂连出厂试验都做不全。因此，这些厂的出现，并不能大幅度促进国内电容器技术发展，这不能不说是一种遗憾。

(2)缺乏全局持续发展的思想和准备。目前我国电容器制造行业由于销售、生产两旺，基本上处于应付生产和扩大生产上，普遍缺乏全局持续发展的思想和准备，缺乏产品储备。在产品发展和应用上总显得反应迟钝，跟不上用户对产品需求。特别严重的是，当产品已明显表现出不适用于系统要求时，长时间不能指出和更正这种不适之处，不能推出更合适的产品，将发展的机会拱手相让，也为电力系统进行带来危害。实际上生产厂家对这些产品的不当和不适应系统运行要求的了解深度，和了解的时间远不是用户所能比的。但十分遗憾的是电容器生产厂商由于短期利益的左右，这些问题并没有被及时指出并引导用户正确选择，使用更合适的产品，导致近年来重要的大型电站的无功补偿设备故障率增大。这种状况对国内电容制造行业的发展无疑是十分有害的。

3.2我国电容器制造行业的发展

(1)根据我国电力系统容量的变化，原使用得很好的35kV系统用的11kV(或12kV)，容量为334kvar及以下的内熔丝电容器已不适合使用。因此，尽快发展500kvar及以上容量的电容器和与之配套的成套技术，并推动电力系统尽快应用，已成为一项十分迫切的任务。

(2)加大研究性投入，避免自我封闭。由于我国电容器制造业尚未达到具有系统的研究开发能力，因此加强研究性投入，避免自我封闭，实行对外强强联合的方式，加快研究成果的获得，形成有自我知识产权，有特色的产品及产品储备是我国电容器制造业的有效措施。在目前，特别应加强产品适应运行环境性能的研究，以提高电容器运行可靠性。

(3)加强同用户的沟通，避免偏面性宣传和“闭门造车”。在上世纪90年代及之前，电力系统与电容器制造行业有过一段“密月”期，这也是我国电容器行业得到最快发展的岁月。近年来，这种良好的互动关系已没了，其结果是制造厂商的新产品推的快，消亡的快。由于偏面的宣传，用户很难了解产品的真实优缺点，因此，也就在运行上没有针对性的措施，常常带来的后果是用户大失所望，而妨碍新产品的健康发展。

3.3我国电力系统用户在无功补偿中的问题

(1)目前电力系统用户在无功补偿中最大的问题是：所使用的补偿方式与无功补偿原则严重背离。无功补偿原则是：在主要负荷侧、分层、分区就地平衡。而目前的补偿方式，特别是220kV及以上电压等级变电站的补偿方式则是在基本上没有负荷的第三绕组上进行，这种补偿方式不仅严重背离无功补偿原则，更严重的是存在：1)增加了变压器的损耗;2)使变压器结构复杂，成本增大，可靠性下降;3)占用变压器的电磁容量、恶化了变压器运行条件;4)无功调节困难，无功补偿装置可靠性差等缺陷。实际上目前大容量的变电站采用35kV电压等级无功补偿装置常配用单组容量6万kvar，甚至更大。而真实情况是什么呢?真实的情况是：这个电压等级，这个容量的无功补偿装置无论如何努力，都是不可能安全运行的，因为这个容量的装置采用35kV电压等级从理论上就不能满足安全运行条件。因此，目前已到了无功补偿方式回归无功补偿原则的时候了。

(2)电力系统无功专职人员变化过快，培训不足。近年来电力系统新老交替变化，无功专职人员变化较快，另一方面无功技术培训不足，或培训部门技术能力不足，资料缺乏。使无功专职人员技术水平呈下降趋势，而近年来无功补偿技术发展较快，使得这种不适应倾向更加突出。

(3)目前电力系统的管理方式不利于新产品、新技术的发展。由于电力系统无功补偿装置采购模式是以有运行业绩为基础，新产品、新技术常常因这条而难以进行系统运行，而不进入系统运行就没有业绩，结果是新产品、新技术进入了一个不能获得应用的怪圈。由于新技术、新产品不能及时进入系统运行，使得电力系统发展迅猛，配套产品都原地踏步，使所采用无功补偿产品严重滞后电力系统的发展，目前已达到了危害系统安全的进步。

3.4电力系统无功补偿技术的发展

(1)尽快将无功补偿方式回归到无功补偿原则上来，促进无功补偿技术的发展。也就是切实做到无功功率在主要负荷侧、分层、分区就地平衡，尽快发展高压侧补偿技术，如500kV变电站在220kV侧补偿为主，220kV变电站在110kV侧补偿为主，第三绕组补偿为辅，或仅做平衡绕组。

(2)加强技术培训，提高无功补偿技术人员的技术水平，促进电力系统无功补偿技术的发展。

4结论

随着我国电力系统的发展，无论是目前电容器制造行业的产品，还是我国电力系统的无功补偿方式都已严重不适合目前电力系统的需求，因此，无论是电容器制造行业，还是电力系统无功补偿技术都已到了必须进行变革的时期，否则必然妨碍我国电力电容器和无功补偿技术的发展，而拉大我国相关技术与国际先进技术的差距。在座的有志促进无功补偿技术的各位，对此应有一个清醒的认识。