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柔性直流输变电用电容器材料、产品关键技术研发及产业化
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TM53
  • 关键词:
  • 成果简介:
    柔性直流输变电技术是加快构建全球能源互联网,强化“一带一路”国家发展战略,重点解决电力能源安全的关键技术之一。柔性直流输变电用电容器是柔性直流输变电装备的核心支撑元器件。该产品主要依赖进口,其中ABB、Vishay、TDK-EPCOS等国外供应商占据了国内90%以上的市场。铜峰电子作为世界上唯一拥有电工薄膜-金属化膜-电容器完整产业链的设计开发、生产制造、产品试验厂家,运用自身产业链优势,自主研发并产业化了柔性直流输变电用电容器材料(智能电网用薄膜材料,铝高方阻锌加厚金属化膜)及柔性直流输变电用电力电子电容器(G77型电力电子电容器),产品技术达到国际先进,国内领先水平,完全替代进口,实现该项目产品全部国产化。该项目累计投资8581万元,其中研发投入占到15%以上。项目实施从2013年初开始,2015年底结束。累计建成高性能耐高温BOPP薄膜生产线,金属化镀膜线和柔性直流输变电用电容器产业化生产线各一条。可年生产5-15μm HC型BOPP薄膜3000吨,金属化膜800吨,柔性直流输变电用电容器15000台以上。柔性直流输变电用电容器具有高可靠性、长寿命、低功耗、低温升、极低的寄生电感、高储能密度等特点。电压等级可达2800VDC,电容量15mF以上,单台重量可达150kg。薄膜及镀膜材料方面,须提高薄膜的介电强度和高温稳定性,控制自愈能量,保证过电流能力,防止薄膜过度自愈,击穿损坏电容器。针对电容器的各项技术要求,主要解决了以下几个方面问题:建立了电容器卷绕、热处理、喷金等关键工序工艺参数控制模型,保证电容器稳定生产;优化设计电容器芯子卷绕叠层、芯子排列结构和连接铜带及引出电极结构分布,降低电容器寄生电感,建立抵消电磁感应线电容器设计数据模型,实现电容器低电感及低温升特性;创新铝高方阻锌加厚金属化镀膜加工技术,建立不同金属化方阻膜及其电容器应用数据库,实现控制电容器自愈能量,保证可靠自愈;通过多维度的电容器可靠性设计及模拟电容器全寿命周期应用试验,建立了电容器温度场、电压场、寿命周期曲线图,为指导应用奠定坚实基础;通过产业化及公司产品产业链技术延伸,实施重大技术革新和技术改造,建立起耐高温型高性能HC型BOPP电容薄膜工艺加工技术解决方案,化解了该项目电容器用薄膜材料配套的瓶颈问题。通过该项目的实施,铜峰电子研发出了耐高温和高介电强度智能电网用双向拉伸聚丙烯)薄膜,可控制自愈能量的铝高方阻锌加厚金属化膜和国际一流水平的柔性直流输变电用电容器,并成功实施了该项目及其产业链产品的产业化。产品技术指标全部达到甚至部分超过国外同类产品指标水平,完全可以替代进口。该项目电容器产品已成功应用于国内多个柔性直流输变电项目,运行情况安全可靠。耐高温BOPP薄膜及金属化镀膜产品,也行销国内外市场,也基本上替代了进口薄膜产品,深得用户好评。
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