1 概 述
1997年10月西容厂与中国南方电力联营公司签订了为天生桥——广州±500kV高压直流输电工程提供230kV电压等级并联电容器装置的合同，即TBB230-117764AQ 3套和TBB230-128736AQ 5套。前3套为天生桥整流站用，后5套为广州北郊逆变站用，总安装容量约为100万千乏。另外，还提供5%即5万千乏的备品，总供货容量约为105万千乏。这是至今西容厂历史上最大的一宗订货。
在激烈的市场竞争中，西容厂之所以能取得如此前所未有的订货，这是基于西容厂长期深厚的HVDC方面科研技术基础工作储备，也是数年来西容厂与国际投标总包外商和国内业主密切合作的结果。
广西红水河上天生桥水电站二级电厂共装机252万千瓦，除2条交流500kV线路送电到广东与广西外，另设一条天生桥——广州的±500kV HVDC输电线，全线长960km，其输送容量为180万千瓦。两侧换流站除设有大量交流滤波装置可部分提供无功之外，尚须设立并联电容器装置来进行无功补偿。天-广直流输电工程是我国利用外资进行国际招标的重大工程，国际上著名的ABB与西门子公司参加了投标，经两次评标，最终西门子公司中标，工程拟于1999年建成投运。
根据国务院领导的指示：为发展我国
HVDC工程的制造工业，应以天-广HVDC工程作为起步工程，中国必须介入，而三峡HVDC工程为依托工程，中方应大量介入和以中方为主。这次西容厂供货230kV、100万千乏并联电容器装置就是落实国务院领导指示，介入天-广HVDC工程的最大一个项目。
西容厂为±500kV天-广HVDC工程供货的230kV并联电容器装置是至今国产第一个最高电压等级、最大组容量高架塔式结构、抗地震的并联电容器装置，为国内最高水平且已达到当前国际先进水平，填补了我国超高压直接进行并联电容器补偿的空白。230kV是一相一塔结构，由此可以方便地发展到一相二塔串联，而高压端的塔的支承基础绝缘子相应提高对地绝缘水平后就构成了500kV并联电容器装置。所以我们攻克230kV等级装置后，500kV也就相应解决而不成问题，更高电压等级也可迎刃而解。
根据我国三峡工程的设备采购政策，三峡工程所用的设备必须是有成功运行业绩的才行。故西容厂为天-广±500kV HVDC工程提供230kV并联电容器装置，取得实际运行业绩，无疑为西容厂产品进入三峡±500kV HVDC工程取得了资格。西容厂是国内唯一取得供货三峡±500kV HVDC工程交流滤波装置和并联电容器装置资格的厂家。
2 技术规范摘要
2.1 环境条件：
安装运行处海拨高度不超过1000m，户外式，环境空气温度范围-5～+40℃，相对湿度90%，自然污秽水平0.04mg/cm2，降雨年平均1702mm，月最大299mm，24h最大284.9mm
2.2 抗地震要求：地面水平加速度0.25g，地面垂直加速度0.125g。
应考虑两个加速度同时作用，使设备在某方向承受最苛刻的机械强度，地震程度是对包括所有附件在现场运行布置状态的装置而言的。卖方应表明设备的耐受地震能力，并应决定设备的自然频率和阻尼，并用响应频谱来考虑动态响应，以及由允许的地震相关强度导致的在设备上的允许载荷，还应提供对地基基础的要求。
2.3 交流系统参数：
2.3.1 系统电压：额定电压230kV，最大连续运行电压242kV，最小连续运行电压220kV。
2.3.2 额定频率：50Hz。
2.3.3 系统短路容量：
广州北郊换流站：最大为20.0GVA,最小为6.7GVA。
天生桥换流站：最大为20.0GVA，最小为4.0GVA。
2.4 设备参数：
2.4.1 电气要求：
高压端对地MCOV：140kV；低压端对地MCOV:＜30kV;
高压端对地与高压端对低压端BIL/SIL：950/850kV;
低压端对地BIL/SIL:250/250kV;
额定电容及允许偏差：天生桥侧4.81±3%μF，广州侧6.01±3%μF。
最大基波电压/最大基波电流：天生桥侧146.1kV/216.5A,广州侧139.8kV/258.3A。
谐波电压/谐波电流：天生桥侧15.1kV/84.3A，广州侧11kV/82.7A。
各相组呈“H”型接线，各臂电容应尽量等同。
在20℃，Un下电容器的tgδ应不大于0.0005。
2.4.2 设计和结构要求：
电容器年损坏率保证值不大于0.2%，是按商业运行的第二年中单台电容器故障的实际情况计算得出。
每个电容器塔堆：应提供绝缘子并适于安装在基础上，所有结构件应由电镀结构钢或防腐蚀结构铝构成。框架应有吊孔以便装入塔堆中，维修时，所有结构件应在电气上彼此连接，以保证架良好接地，单台电容器的安装应能容易地从架上移出及更换，而无需移动其他电容器或拆开架上任何部分的装配。
单台电容器应为不锈钢外壳，含内熔丝及内放电电阻，液体介质为对环境安全，可生物降解的非 PCB液体。
3 主要构成设备
3.1 电气回路及设备布置
装置主接线如图1所示，其中C1、C2、C3、C4为与电流互感器CT形成“H”形结构的4个电容器臂，以此对电容器内部故障进行横差不平衡电流保护。
图1 230kV并联电容器装置
电气主接线原理图
图2 230kV电容器装置单相安装布置示意图
1—钢筋混凝土平台 2—隔振器 3—基础支承绝缘子
4—层间支承绝缘子 5—层组架 6—电容器
3.2 高压全膜大容量内熔丝并联电容器
天生桥与广州北郊换流站的230kV并联电容器装置分别由BFM6.717-272.6-1W与BFM6.28-298-1W型并联电容器组成。两种型号电容器共计3629台。电容器具有内熔丝保护，也有内放电电阻，可使剩余电压在10min内自
Un降到75V以下。产品为不锈钢外壳，双套管出线，运行时窄面卧放。产品真空浸渍结束后内部充一定油压后密封以提高电气性能。产品在运行中可以耐受前面技术规范所述的较严重的高次谐波电压与电流，电容的允许偏差为额定值的±5%。产品介质聚丙烯薄膜浸渍PXE。极板折边，具有耐电强度高、损耗低、局部放电性能好等优点。浸渍剂为可生物降解的不污染环境的液体介质。
3.3 装置的各层组架
装置每相共有6层组架，基础及层间由支柱绝缘子支承，形成电容器塔堆。层组架中的长方体框架由型钢焊接，四角上下均有法兰供安装用，整体电镀后再喷漆，电镀后不得再进行机械加工。对层组架加工有严格的平面度、垂直度及同心度要求，以满足安装要求。每层组架中卧放安装24台电容器单元，出线套管伸出框架外，在工厂按要求对每层组架上电容器完成装配与接线，包装发货运输均以整个层组架为单位，在现场对多个组架吊装构成电容器塔堆。电容器间连线采用标准规格绞线，连接方式可满足在运行中若需更换损坏电容器时只须拧下损坏电容器端子上的连线，而相邻其它完好产品连接端子不动即可。这样一方面缩小了现场更换电容器高空作业的难度，同时也免除了多次拧动完好电容器端子螺母，易引起套管漏油及螺纹滑丝的弊病，还可省大量铜圆并免除拆卸过程中其可能掉下打坏电容器套管的危险。
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