[發明專利]一種電容器的故障監測方法及裝置有效
| 申請號： | 201911094752.8 | 申請日： | 2019-11-11 |
| 公開（公告）號： | CN112782498B | 公開（公告）日： | 2022-07-29 |
| 發明（設計）人： | 賀冠強;王亮;陳俊;劉永江;臧曉斌;鄒今換;曾文杰;周文勇;彭宣霖;李榆銀;曾祥浩 | 申請（專利權）人： | 株洲中車時代電氣股份有限公司 |
| 主分類號： | G01R31/00 | 分類號： | G01R31/00 |
| 代理公司： | 上海專利商標事務所有限公司 31100 | 代理人： | 徐偉 |
| 地址： | 412001 湖*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 電容器 故障 監測 方法 裝置 | ||
1.一種電容器的故障監測方法，所述電容器用于列車的變流器且至少設有用于感測直流母線電壓的電壓傳感器，所述故障監測方法包括：
獲取所述電容器的直流母線的電壓值，包括所述列車在停車工況下放電過程中的第一電壓值U1和第二電壓值U2；
至少部分地基于所述電壓值確定所述電容器的電容值，包括：基于所述第一電壓值U1和第二電壓值U2以及所述電容器從所述第一電壓值U1降至所述第二電壓值U2的時間Δt，根據公式計算所述電容器的電容值，其中R為已知的放流電阻的阻值；
響應于所述電容器的電容值低于電容值閾值，發出故障預警信號；
對所述電容器的電容值的歷史數據執行曲線擬合以獲得所述電容器的電容值下降趨勢曲線；以及
基于所述電容器的電容值下降趨勢曲線進行所述電容器的壽命預測，包括：
求解計算公式以確定所述電容器的剩余壽命，其中h(t)是由所述電容值下降趨勢曲線得到的在時刻t的電容值下降梯度函數，t剩余為電容的剩余壽命，△C為所述電容器的當前電容值和所述電容值閾值的差值。
2.如權利要求1所述的電容器的故障監測方法，其特征在于，所述電容器還設有用于感測流經所述電容器的電流的電流傳感器，所述故障監測方法還包括：獲取所述列車運行工況下流經所述電容器的電流在線監測值；
所述獲取所述電容器的電壓值包括：獲取所述列車運行工況下所述電容器的直流母線的電壓在線監測值，
所述至少部分地基于所述電壓值確定所述電容器的電容值包括：基于所述電容器的電壓在線監測值和所述電流在線監測值計算所述電容器的電容值。
3.如權利要求2所述的電容器的故障監測方法，其特征在于，所述基于所述電壓在線監測值和所述電流在線監測值確定所述電容器的電容值包括：
對所述電壓在線監測值和所述電流在線監測值執行傅立葉變換以提取對應一倍開關頻率和二倍開關頻率的電壓成分和電流成分；以及
基于所述對應一倍開關頻率和二倍開關頻率的電壓成分和電流成分計算所述電容的電容值。
4.如權利要求3所述的電容器的故障監測方法，其特征在于，還包括：
基于所述對應一倍開關頻率和二倍開關頻率的電壓成分和電流成分計算所述電容的串聯等效電阻值；以及
響應于所述串聯等效電阻值高于ESR閾值，發出故障預警信號。
5.如權利要求4所述的電容器的故障監測方法，其特征在于，基于所述對應一倍開關頻率和二倍開關頻率的電壓成分和電流成分計算所述電容的電容值和所述串聯等效電阻值包括：
求解方程和以獲得所述電容的電容值和串聯等效電阻值，其中Ufs和U2fs分別是一倍開關頻率和兩倍開關頻率的電壓成分，以及Ifs和I2fs分別是一倍開關頻率和兩倍開關頻率的電流成分。
6.如權利要求1所述的電容器的故障監測方法，其特征在于，所述電容器還設有用于感測所述電容器內部的壓力的壓力傳感器，所述故障監測方法還包括：
獲取所述電容器的內部的壓力值；以及
響應于所述壓力值偏離壓力閾值達到預設范圍，發出故障預警信號。
7.如權利要求1所述的電容器的故障監測方法，其特征在于，所述電容器還設有用于感測所述電容器內部的溫度的溫度傳感器，所述故障監測方法還包括：
獲取所述電容器的內部的溫度值；以及
響應于所述溫度值偏離溫度閾值達到預設范圍，發出故障預警信號，所述溫度閾值基于所述電容器的溫度歷史數據獲得。
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