[發(fā)明專利]一種用于自愈式電容器自愈失敗保護(hù)性能測試的分步試驗(yàn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711244540.4
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN108037385A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢永平;林超
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽開博電容科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 武漢帥丞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

本發(fā)明涉及一種用于自愈式電容器自愈失敗保護(hù)性能測試的分步試驗(yàn)方法，具體的方法包括三方面：先將電容器元件在高壓直流電壓下?lián)舸蛊渥杂。⑼ㄟ^保護(hù)裝置迅速切斷電源，再將自愈失敗電容器元件接入模擬實(shí)際電容器串并聯(lián)工況的交流電源系統(tǒng)的分步試驗(yàn)方法。這種試驗(yàn)方法相當(dāng)于將實(shí)際自愈失敗過程分成了兩個(gè)獨(dú)立的階段，達(dá)到的效果是：保證了自愈失敗的發(fā)生，相對其他方法，提高了試驗(yàn)效率；實(shí)現(xiàn)了由電擊穿產(chǎn)生自愈通道，而非人工制造的電弱點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)了自愈失敗在實(shí)際運(yùn)行電壓和電容器串并聯(lián)結(jié)構(gòu)下發(fā)展。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力設(shè)備試驗(yàn)方法領(lǐng)域，具體涉及一種用于自愈式電容器元件自愈失敗保護(hù)性能測試或評價(jià)的分步試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

相比較目前高壓領(lǐng)域普遍使用的油浸式電容器，自愈式電容器具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

(1)無油化，更加環(huán)保，材料省，成本低；

(2)工藝相對簡單，質(zhì)量更容易控制；

(3)重量輕、體積小；

(4)產(chǎn)品具有自愈性，運(yùn)行更加可靠；

(5)無油產(chǎn)品防火性能好，不易產(chǎn)生高壓氣體，產(chǎn)生爆炸性危害的可能性大大降低。

對于高壓自愈式電容器，當(dāng)電容器兩端電壓過高或薄膜絕緣性能劣化時(shí)，金屬化薄膜的電弱點(diǎn)處將會(huì)被較高的電壓擊穿，形成孔洞，孔洞的大小取決于電弱點(diǎn)處的自愈能量。對于運(yùn)行中的電容器，當(dāng)自愈能量較小時(shí)，擊穿點(diǎn)周圍薄膜的溫度的升高不足以超過介質(zhì)的熔點(diǎn)，金屬化膜能夠成功自愈。而當(dāng)自愈能量較大或絕緣劣化時(shí)，擊穿點(diǎn)處會(huì)形成持續(xù)的通路，導(dǎo)致自愈失敗，并產(chǎn)生大量的熱量，這會(huì)使得電弱點(diǎn)周圍薄膜的溫度迅速升高，加速了薄膜的裂解、氣化，進(jìn)而使得薄膜絕緣迅速老化。當(dāng)溫度超過介質(zhì)的熔點(diǎn)時(shí)，還會(huì)發(fā)生介質(zhì)燃燒的現(xiàn)象，對于聚丙烯薄膜電容器，一般溫度超過120℃時(shí)，聚丙烯薄膜就開始熔化，產(chǎn)生大量氣體，當(dāng)自愈能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電容器單元的耐受爆破能量時(shí)，就會(huì)發(fā)生電容器爆炸的嚴(yán)重情況。

因此，用于自愈式電容器自愈失敗的保護(hù)裝置是自愈式電容器安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要輔助元件，為了檢驗(yàn)或評價(jià)各種自愈失敗保護(hù)裝置的性能，需要一種能準(zhǔn)確模擬自愈式電容器正常運(yùn)行工況及自愈失敗故障狀態(tài)的試驗(yàn)方法。

如何模擬電容器裝置在系統(tǒng)中的實(shí)際運(yùn)行條件、等效自愈失敗的發(fā)生和發(fā)展過程是試驗(yàn)的難點(diǎn)。為了提高自愈失敗發(fā)生的概率，可以通過改變電容器的運(yùn)行條件來實(shí)現(xiàn)，如提高實(shí)驗(yàn)電壓或提高環(huán)境溫度等，還可以改變電容器的設(shè)計(jì)參數(shù)，如降低方阻或提高設(shè)計(jì)場強(qiáng)。但是這些變化都將導(dǎo)致試驗(yàn)條件與實(shí)際運(yùn)行條件之間存在較大差別，試驗(yàn)結(jié)果不能真實(shí)反映運(yùn)行規(guī)律。

國內(nèi)外相關(guān)研究人員嘗試了一些特殊的試驗(yàn)方法來研究自愈性能，這些試驗(yàn)方法都能一定程度反映自愈特性，但都與實(shí)際運(yùn)行工況不完全相同，而且不能模擬自愈失敗的過程。

發(fā)明內(nèi)容

針對背景技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于自愈式電容器自愈失敗保護(hù)性能測試的分步試驗(yàn)方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種用于自愈式電容器自愈失敗保護(hù)性能測試的分步試驗(yàn)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

第一步，先將電容器元件在高壓直流電壓下?lián)舸蛊渥杂。?/p>

第二步，將第一步中的自愈失敗電容器元件植入電容器單元內(nèi)部，并從電容器單元內(nèi)部引出兩根線接外部的真空接觸器，然后將該電容器單元在不帶電狀態(tài)下接入主試驗(yàn)回路；

第三步，將主試驗(yàn)回路電源調(diào)壓器逐漸升壓，升高到預(yù)定的電壓后，控制真空接觸器閉合，將自愈失敗電容器元件接入模擬實(shí)際電容器串并聯(lián)工況的交流電源系統(tǒng)，在此第三步的過程中同時(shí)采集整個(gè)過程中自愈失敗電容器元件兩端電壓、電容器支路總電壓和總電流，以及試驗(yàn)過程發(fā)生的物理現(xiàn)象，檢驗(yàn)自愈失敗保護(hù)裝置的可靠性和靈敏度。