3.4 基础绝缘子及层间支柱绝缘子
根据装置的技术规范要求的绝缘水平及装置的绝缘结构，以及抗地震等机械力学特性要求来选择装置的基础绝缘子及组架层间支柱绝缘子，对绝缘子形位公差、平面度、垂直度、同心度均有严格要求。对静载和地震引起的动载作用下绝缘子具有充分的机械强度裕度。
3.5 抗地震基础平台及隔振器
单相电容器装置为8m多高的6层塔式结构，其通过4只基础绝缘子支承在大惯性的钢筋混凝土平台上，平台的四个角置放在四个抗地震的隔振器上。而四个隔振器置于地面基础上。单相电容器组重约14t，钢筋混凝土平台重约20t。隔振器型号为S-140/97-01，其由弹簧和VISCO阻尼器组成，载荷为85kN，隔振器刚度、变形、阻尼特性等应满足装置的静态和地震下的动态特性的要求，还具有耐气候性，便于安装调节与互换，防过载与防冲击等功能。
3.6 装置电容器内部故障保护
电容器有内熔丝，即每台电容器内部的每个电容器元件均串联有一根熔丝，在运行中万一元件损坏，则与之并联的完好元件储能对熔丝放电，使与故障元件串联的熔丝熔断，从而切除故障元件，使完好元件及整个电容器得以继续正常运行，这是电容器内部故障保护的第一措施，当在运行寿命期，电容器内部熔丝逐渐累积熔断到一定数量时，则装置的横差不平衡电流保护动作，对装置进行保护，该保护的检出情况分三级。
第一级：检出仅导致发警报，其整定在连续运行条件、最高电压电容器元件上电压不超过其连续运行允许电压，但在标准规定的过电压及作用时间场合，并不超过其相应规定。在一级警报下电容器仍可继续运行。
第二级：立即发出警报，并在2h延时后，使电容器组断开，整定在最高电压电容器元件上电压不超过额定电压乘以标准规定的2h允许的过电压系数。二级警报动作时损坏元件数应为一级警报动作时的2倍以上。
第三级：检出并导致立刻断开电容器组。整定在可避免使电容器元件雪崩损坏，但不少于二级动作时所需损坏的元件数。这时最高电压元件上的电压应不超过2倍的额定电压。
4 装置的静态及抗地震动态力学特性研究
天—广HVDC工程的230kV并联电容器装置是一户外大型高耸塔式电器设备，属于“生命线”工程，其在各种工况下的机械强度的安全可靠性应得以确切保证。在静、动态载荷上，组架结构的各组成部分将具有一定的位移和变形，由此而使各构件产生相应的内应力。为保证组架结构具有足够的强度和刚度，必须对其静态和地震下的动态机械特性进行分析计算，以作为设计的基础和校核的依据。通过本研究，得出了装置组架结构的各部分组成形式与结构布置方案；建立了装置的力学分析计算模型，静、动态力学分析的基本原理和计算方法及计算机程序。进行了本装置的实例计算与校核，并得出了静、动态下各构件的力学强度，其满足技术规范的静态和抗地震动态机械强度的安全裕度。
对装置结构的静、动力学分析计算是利用有限元法，中心思想是对结构进行离散化，用有限个单元组成的理想化结构代替实际的工程结构，并编制计算机程序，以计算机进行力学计算，得出各单元及整个装置的机械强度和刚度等力学特性。
装置的动力分析和计算的主要目的是确定结构的固有频率与振型，并以此运用反应谱法进行结构地震响应的计算。研究表明装置由于采用了钢筋混凝土减震平台及弹簧——VISCO隔振器，使装置抗地震动力特性大为改善。装置完全满足技术规范中的抗地震性能要求。
5 结束语
综上所述，可以归结以下要点：
5.1 西容厂230kV并联电容器装置研制成功，并对天—广±500kV HVDC工程供货两种规格24个单相组共计100万千乏。这是介入起步工程天—广±500kV HVDC工程唯一的最大的国产设备。有此业绩，也就取得了依托工程三峡±500kV HVDC工程的并联电容器装置和交流滤波器装置的供货资格。从而实现国务院领导有关在直流输电工程上我国民族工业必须介入作为起步工程的天—广±500kV HVDC工程，而在作为依托工程三峡±500kV HVDC工程中，国产设备应大量介入或中方设备为主的指示。其政治经济意义重大。
5.2 该230kV并联电容器装置为国内首创，填补了我国超高压等级并补及交流滤波装置的空白。其为积木式塔式结构，作为超高压装置，具有紧凑，占地面积小，绝缘结构非常合理，标准化水平高等优点，其满足在加有较严重的高次谐波下运行及具有抗地震等功能。技术经济指标具有先进水平。装置的设计与制造也颇有难度，可以说其水平也上了一个大台阶。另外装置的包装、运输、安装、调试、维修、更换也非常具有标准化、安全、简单、方便的特点。
5.3 本装置是国产超高压、塔式、大型输变电设备中首例采用抗地震、隔震阻尼措施的设备，可耐受水平加速度0.25g、垂直加速度0.125g的强烈地震。为此，对装置的静、动态机械力学特性进行了深入的专题研究，建立了装置力学分析计算模型，开发出计算方法以及计算机程序，这在同类装置也属首次，可以推广运用到类似装置中去，以解决大型电器设备静态及抗地震动态机械力学特性的设计及校验的问题。
5.4 在电容器内部故障保护方面，第一步为电容器内熔丝保护，第二步为横差电流不平衡继电保护，其又按电容器内部故障的严重程度分成三级动作。横差电流不平衡保护对于超高压电容器装置而言，较其它类型的继电保护具有的优点是：灵敏度高，不会受三相系统不平衡、高次谐波和涌流等的影响而误动作，且每相一个差流CT，其绝缘水平仅为装置的二分之一，投资比差压保护低。
作者单位:西安电力电容器厂(西安 710082)
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