高压储能脉冲电容器

本文总结了一种高压储能脉冲电容器的研制。通过几种不同介质的高压储能脉冲电容器在短路脉冲放电状态下的寿命试验,初步探讨了该类电容器的失效、寿命、和可靠性。     

超级电容器用于建立强脉冲磁场的可行性研究

为解决爆炸磁流体发电机应用设计中储能高压脉冲电容器存在的一些缺点,提出了一种以超级电容器替代高压脉冲电容器作为储能器件建立强脉冲磁场的设计方案。在给出脉冲放电回路中超级电容器的等效电路模型、超级电容器模块的设计原则和储能系统管理方案后,对超级电容器模块振荡放电和非振荡放电两种类型进行了分析计算。超级电容器模块和高压脉冲电容器模块的放电电流仿真波形和模块参数的对比结果表明,在产生同样大的脉冲电流下,超级电容器模块放电持续时间更长,在体积和重量上有一定的优势,用于建立强脉冲磁场是可行的。     

有机复合介质储能电容器直流局部放电检测系统的研究

储能电容器的工作过程是在高压直流条件下进行较长时间充电,然后在很短的时间放电,从而在负载上形成高电压、大电流的脉冲.为了检测该电容器的性能,开发了一套在高压直流条件下进行储能电容器局部放电检测的装置,并给出了初步试验结果.为提高大电容测量系统的灵敏度,该装置采用并联RLC型电桥平衡回路来提取放电信号,该信号经窄带、增益稳定的放大单元后,再经过带通滤波器、数据采集,最后得到所需试验数据.试验表明,该系统可以获得不同缺陷电容器发生局部放电时放电幅值的时间分布谱图,这为直流局部放电的统计分析和模式识别、判断故障类型和介质老化程度打下了良好的基础.     

有机复合介质储能电容器直流局部放电检测系统的研究

储能电容器的工作过程是在高压直流条件下进行较长时间充电，然后在很短的时间放电，从而在负载上形成高电压、大电流的脉冲。为了检测该电容器的性能，开发了一套在高压直流条件下进行储能电容器局部放电检测的装置，并给出了初步试验结果。为提高大电容测量系统的灵敏度，该装置采用并联RLC型电桥平衡回路来提取放电信号，该信号经窄带、增益稳定的放大单元后，再经过带通滤波器、数据采集，最后得到所需试验数据。试验表明，该系统可以获得不同缺陷电容器发生局部放电时放电幅值的时间分布谱图，这为直流局部放电的统计分析和模式识别、判断故障类型和介质老化程度打下了良好的基础。     

储能电容器直流局部放电检测装置

储能电容器的工作过程是在高压直流条件下较长时间的充电后在很短的时间放电,从而在负载上形成高电压、大电流的脉冲,这种脉冲电流是电容器绝缘老化的主要原因。为了检测该电容器的性能,开发了一套在高压直流条件下进行储能电容器局部放电检测的装置,并给出了初步试验结果。为提高大电容测量系统的灵敏度,采用并联RLC型电桥平衡回路提取放电信号,并经窄带、增益稳定的放大单元和带通滤波器、数据采集卡得到试验数据。试验表明,该系统可获得不同缺陷电容器发生局部放电时放电幅值的时间分布谱图。利用Delta(t)方法进行统计分析,可提取到不同缺陷的Qmax-Δt-、Q-Δt、n-Δt和n-Q曲线,这为直流局部放电的统计分析和模式识别、判断故障类型和介质老化程度打下了良好的基础。     

电容器绝缘检测技术的现状与发展

介绍了电力电容器的常见故障,概述了现有绝缘检测技术的最新成果;讨论了高压储能电容器局部放电检测技术的核心问题。重点介绍了局部放电检测技术的发展,并对未来电容器绝缘检测技术作出展望。     

电解电容器的脉冲放电特性

介绍了电解电容器在高压脉冲放电技术中的一种特殊应用。通过对其脉冲放电特性的试验研究 ,获得了一组技术参数 ,并进行了高温下的寿命试验。采用它作为储能元件的井下电脉冲设备用于油井增油实验取得明显效果     

高灵敏度储能电容器直流局部放电测试分析系统

直流局部放电测试能有效判断高压储能电容器的绝缘性能状态.对于较大容量的高压储能电容器,要求研制具有高灵敏度的测试分析系统.系统的测试部分由并联RLC型电桥平衡回路.窄带、增益稳定的放大单元和带通滤波器构成,具有信噪比高、抑制干扰能力强的特点.通过触发采集方式将提取到的直流局部放电信号送入计算机,并基于△t(相邻两脉冲的时间间隔)对数据进行处理,以统计分析谱图形式反映局部放电信号的特征参数.经过标准脉冲发生器校验,测试分析系统的灵敏度可达2 pC.基于该测试分析系统,对具有典型缺陷的高压储能电容器进行直流局部放电测试,测试结果有效反映了局部放电参量之间的关系,为故障类型识别、老化程度评估奠定基础.     

电解电容器的脉冲放电特性

介绍了电解电容器在高压脉冲放电技术中的一种特殊作用，通过对其脉冲放电特性的试验研究,获得了一组技术参数，并进行了高温下的寿命试验，采用它作为储能元件的井下电脉冲设备用于油井增油实验取得明显效果。     

基于直流局部放电的高压储能电容器缺陷的模糊识别

为提高脉冲功率系统中高压储能电容器的可靠性,笔者利用直流下局部放电对电容器进行缺陷检测,得到直流局部放电测量数据的统计谱图,提出基于模糊数学理论识别电容器缺陷类型的方法.首先从22个统计算子中挑选出12个具有典型特征的统计算子组成特征向量,然后通过内部缺陷、接触缺陷、重叠缺陷、油质缺陷4种典型缺陷的测量,计算出每种缺陷...     

电力电容器的可靠性评估和失效分析

研究了在1980年至1989年间安装并运行于某配电系统的8736台高压电力电容器。分析了541台已失效的电容器。建立了失效的数学模型并计算了它的故障率。电容器的失效模型遵从威布尔分布。不同的制造厂具有不同的故障率。讨论了失效机理和失效原因。局部放电特性仍是电容器失效的关键。提出了对电力系统和制造厂均有用的某些结论。     

高储能密度陶瓷电容器电气性能研究

陶瓷因介电常数高、无老化等优点而适用于高储能密度电容器。用第 2类瓷介研制了不同规格的高压高储能密度的多层陶瓷电容器 (MLC)样品 ,试验表明充放电 10 7次后其电容量和介损基本不变或稍有上升 (改变≯5 % )。不计热量积累时 1～ 10 0 0Hz的充放电频率不影响电容器性能。阐述了BaTiO3 的铁电特性引起的MLC放电波形的特殊性后初步研究了电容器样品的损坏机理和关键因素。符合X7R温度特性的MLC的稳定电气性能表明了它很适于制作高压、大容量高储能密度电容器     

高压电力电容器典型缺陷的静电场仿真研究

缺陷的几何形状,材料的基本参数及空间电荷的分布,都影响着局部放电发生的机理与参量.为了研究高压储能电容器的局部放电现象,从绝缘材料的典型缺陷出发,讨论局部放电与缺陷的关系.     

葛洲坝换流站直流滤波器场高压电容器污闪原因分析及措施

介绍了葛洲坝换流站运行期间,从导致多次出现500kV直流滤波器组高压电容器外绝缘污闪放电情况。对滤波电容器组污闪放电现象进行了介绍,归纳出导致高压电容器污闪放电的三个因素(恶劣天气、外绝缘污秽、外绝缘设计)出发,指出现场污秽程度的不断加重和直流设备设计时外绝缘爬距偏小是恶劣天气时葛洲坝站高压电容器污闪放电不断出现的原因。从设备运行和设计两个方面分别提出了避免葛洲坝站高压电容器污闪放电的应对措施。现场已通过高压电容器外绝缘表面喷涂PRTV材料,有效提高了恶劣天气下外绝缘的抗污闪能力,弥补了外绝缘设计裕度偏小的问题,消除了恶劣天气下葛洲坝站高压直流电容器污闪放电现象,提高了葛-南直流系统的运行可靠性。实践证明,对于外绝缘裕度偏小的设备,采用喷涂PRTV的方法可以提高设备的绝缘能力,防止恶劣天气下污闪事故的发生。     

机械应力对聚丙烯薄膜局部放电性能的影响

聚丙烯薄膜在拉伸、收卷、分切等生产过程中以及高压储能电容器的芯子卷绕过程中由于现有技术条件的限制会受到各种不均匀机械应力的作用,这些非均匀应力会造成薄膜上的皱折、电弱点甚至硬伤,即绝缘缺陷。为研究这些缺陷的存在对高压储能电容器的工作可靠性的影响,运用电子拉伸试验机搭建了对聚丙烯薄膜施加可变机械应力的试验模型,并借助高灵敏度的直流局部放电测试系统采集聚丙烯薄膜在承受不同机械应力作用下的直流局部放电特征量,包括起始放电电压、放电次数、平均放电量、最大放电量;从机械应力导致薄膜介质内部出现电荷陷阱的机理分析了局放特征量的变化以及发展趋势。试验分析结果表明机械应力的作用会导致聚丙烯薄膜介质内部微孔增大以及分子链的断裂,介质内部电场严重畸变,从而导致直流局部放电性能的恶化。因此应大力提升电容器的生产和制作工艺,减少不均匀机械应力对薄膜的作用。     

多路高压触发源抗干扰的新方法

提出了一种多路高压触发源抗干扰的新方法,它的特点是各触发电路中的储能电容器并非同时处于充好电的准备状态,而是按预定的实验时序充电并立即放电。因此,当某一火花开关被触发放电并产生电磁干扰,导致其他各路中的开关元件（如晶闸管）误动作时,这几路也不会输出高压触发脉冲（由于它们的储能电容器上电压为０）。该方法被用于电感隔离型重复频率ＭＡＲＸ发生器的触发系统中,取得了很好的结果。     

高压测试高压储能电容器直流局部放电测试分析系统

通过测量直流下局部放电可剔除有绝缘缺陷的电容器以保证脉冲功率系统的可靠性,为此根据实际制造过程中绝缘缺陷状况设计了高压脉冲储能电容器的缺陷模型并定制了含有人工缺陷的电容器.研制了相应的直流局放测试系统.该测试系统的数据采集系统中利用Delta(t)方法把交流下局部放电的统计分析方法引入到直流电容器下的测量过程,且利用高速数据采集卡的触发采集功能捕捉局部放电的脉冲形状,大大将低了局部放电高速数据采集的冗余数据.电容器直流局部放电测试分析系统基于客户/服务器(C/S)模式构建,集数据的采集、上传、下载、分析功能于一体,通过在C/S模式中引入关系数据库,解决了直流局部放电高速数据采集和有限数据存储能力的矛盾,且达到了多人共享统计分析局部放电数据的目的.对含人工缺陷电容器的测试结果证明测试系统满足预定的要求.     

高压脉冲电容器的直流局部放电绝缘检测

高压脉冲电容器的绝缘性能直接关系到其在放电单元中工作的可靠性,直流局部放电测试能够为评估高压脉冲电容器绝缘性能状况提供有效信息。在分析油浸膜—纸绝缘电容器的绝缘特性的基础上,利用所研制的直流局部放电测试系统在一般屏蔽实验室条件下应用平衡法对油浸膜—纸绝缘电容器进行了直流局部放电实验研究,结果表明,可以用放电量—局部放电次数来表征电容器的绝缘状况。通过一批同型号、同批次电容器的直流局部放电试验研究,证明电容器绝缘劣化严重时,其局部放电水平随电压增加而剧烈变化。     

高压储能电容器直流局部放电测试分析系统

通过测量直流下局部放电可剔除有绝缘缺陷的电容器以保证脉冲功率系统的可靠性,为此根据实际制造过程中绝缘缺陷状况设计了高压脉冲储能电容器的缺陷模型并定制了含有人工缺陷的电容器。研制了相应的直流局放测试系统。该测试系统的数据采集系统中利用Delta(t)方法把交流下局部放电的统计分析方法引入到直流电容器下的测量过程,且利用高速数据采集卡的触发采集功能捕捉局部放电的脉冲形状,大大将低了局部放电高速数据采集的冗余数据。电容器直流局部放电测试分析系统基于客户/服务器(C/S)模式构建,集数据的采集、上传、下载、分析功能于一体,通过在C/S模式中引入关系数据库,解决了直流局部放电高速数据采集和有限数据存储能力的矛盾,且达到了多人共享统计分析局部放电数据的目的。对含人工缺陷电容器的测试结果证明测试系统满足预定的要求。     

高压电容器内部放电电阻的测量方法探讨

为及时发现高压电容器内部放电电阻故障,提高设备运行可靠性,探讨了高压电容器内部放电电阻的测试方法。提出了采用电子绝缘电阻测试仪测量高压电容器内部放电电阻的测试方法,并通过实例证明了该方法的可行性。通过与自放电法对比发现,新方法测试时间短、试验仪器小巧轻便,是现场进行高压电容器内部放电电阻故障检测的有效手段。