更高能量密度电容器用于高压直流电力传输技术

        低损耗的高压直流输电（HVDC）被视作是电力传输的未来。“为了克服三相输电技术的许多缺点，世界上越来越多的项目已经开始使用HVDC输电。其最大的优点是极低的电力损耗，以及该技术所带来多方面的成本节约，尤其适用于长距离输电。HVDC也代表着半导体技术发展为电力传输带来的技术革新。”TDK集团旗下的爱普科斯上海产品服务有限公司的电力电容器产品市场总监唐亮日前在谈到HVDC技术发展时表示。
据唐亮介绍， “高压直流电力传输也是近几年中国应用在电力传输的最新技术。而相比传统的HVDC技术，最新基于多电平VSC HVDC输电方案是一种柔性HVDC技术，其十分灵活，可使电网的链接随意切换，对滤波器的需求也相对降低。中国从去年开始做了四个示范工程，包括舟山五岛、广东南澳岛、厦门和云南，TDK在这些项目中供应了一种最关键的元器件，就是爱普科斯(EPCOS)MKK功率电容器产品。”
爱普科斯MKK功率电容器产品系列专为多电平VSC HVDC输电系统开发，根据型号的不同，可提供2000μF至10000μF之间的电容量，可承受高电压和电流峰值，具有高电流性能。我们也一直在改善MKK系列产品的性能，使其体积更小、电流密度更大、同时满足其他可靠性要求等，可为不同项目灵活定制功率电容产品。
日前，我们扩展了爱普科斯MKK 功率电容器产品系列，推出了 MKK DCi- R 系列新型产品。MKK DCi-R 系列采用了树脂浸渍技术，是基于 MKK DC 系列气体浸渍电容器 和 MKK DC-I 系列油浸电容器的成熟技术而研发。新型 B25640*电容器额定电容值为 10000 μF，工作电压高达 4000 V DC， 同时其能量密度也比气体浸渍型电容器高 10%。其等效串联电感ESL 值低至 20 nH，等效串联电阻（ESR） 值低至 0.1 mΩ，这也是有效减少输电损耗的关键。另一项关键技术，扁平卷绕技术，确保了新型电容器具有高达 95%的体积填充系数，进一步缩小了产品体积，实现紧凑化设计。
“MKK DCi- R与同样容量产品相比具有明显的体积优势与优异性能表现，在一个电力系统中往往需要安装几百个，甚至上千个电容器，所以体积小、能量密度高很重要。” 唐亮表示：“同时，电力电容产品的可靠性也是至关重要的， MKK DCi-R 电容器具有出色的可靠性和使用寿命表现。该电容专为户外应用环境设计，具有长达 40 年的使用寿命，FIT 值低于 100。该新型电容器使用自愈技术，拥有自修复功能，可适用于大型牵引变流器和 HVDC 系统等应用中。其外壳采用高等级无磁不锈钢，可抗腐、耐盐雾、防水、防爆。此外，MKK DC-I 系列电容器出色的内部结构设计也使产品具有良好的散热性能，确保内部热点的热量通过电容器外壳排出。MKK电容技术源自爱普科斯高铁用电容产品，可通过诸如国际铁路标准IRIS在内的严格认证，可见其高可靠性。 ”
目前，MKK DCi-R 系列主要应用于牵引变流器和为低损耗长距离电力传输的 HVDC系统，可应用于城市电能备用网络、风电场等的电力传输项目，例如连接电厂和电网的HVDC输配电系统。唐亮表示“多电平VSC HVDC系统所使用的爱普科斯电力电容器已经在国内外几个重要项目中获得了认可。在中国，刚提到的四个示范工程正在运行中，未来很有可能推广开来。随着电网系统在中国乃至亚洲区域的迅速扩张与改造，对电力电容产品的需求量也会越来越大。此外，其它的爱普科斯功率电容器产品同样具有功率高、能效大的特点，除电力牵引供电应用外，还可适用于工业驱动和不间断电源，或可扩展到用于医学工程的ｘ射线发生器和激光器等领域。”
（麦迪）


图：MKK DCi-R 电容器采用了树脂浸渍技术，其能量密度也比气体浸渍型电容器高 10%