电热电容器电离性老化击穿的分析与计算

电热电容器电离性老化击穿的分析与计算本溪市电力电容器厂马永平电容器在瞬时电压作用下的电击穿和表面放电，如果我们采用正确的结构和工艺，这种击穿是可以避免的。但是，电热电容器在长期工作电压的作用下，无论是全纸，或膜纸复合，或全膜介质，其击穿强度都将随时间...     

工频叠加谐波电压下温度对全膜电容器绝缘介质击穿特性的影响北大核心CSCD

随着非线性用电设备在工业领域的大量应用,电网中的谐波含量日渐增多,对应用于系统中的全膜电容器带来很大的危害。为了研究工频叠加谐波电压下温度对全膜电容器绝缘介质击穿特性的影响,文中以全膜电容器元件为对象,在40、55、70、85℃下分别对全膜电容器元件在工频电压、工频叠加3次谐波电压、工频叠加5次谐波电压下进行了短时击穿试验,得到了工频叠加谐波电压下温度对全膜电容器绝缘介质击穿特性的影响规律。试验结果表明,在相同电压类型下,全膜电容器绝缘介质的击穿场强随着温度的升高而下降。且在40~85℃的范围内,全膜电容器元件在同一温度下的特征击穿场强随着谐波次数的增大而降低。     

脉冲电容器简化模型的电场计算及击穿分析

本文对重复频率运行的脉冲电容器的击穿机理进行了深入的研究，并用有限元法对全膜脉冲电容器模型进行了计算，计算结果显示；放电段，电极边缘附近的膜及油中都出现场强较大的单元，其数值表明，放电时出现的振荡极可能造成油中的局部放电，局部放电的累积效应最终会造成绝缘击穿。此研究为全膜脉冲电容器设计提供了依据。     

提高脉冲电容器储能密度的试验研究

通过改变脉冲电容器部分设计及工艺参数,探讨对其工作电压的影响,分析PP膜的击穿场强,提出了提高电容器工作场强的可能性。同时根据脉冲电容器充放电试验试品击穿情况及对击穿点的解剖分析,对脉冲电容器击穿机理进行了初步的探讨。     

不同介质及其搭配方式对电容器性能的影响

本文介绍膜、纸(一膜一纸、二膜一纸、一膜二纸、二膜三纸)复合介质和全膜(二膜、三膜)介质结构和介质搭配方式,给出了用烷基苯浸渍小样品的局部放电特性,交直流瞬时击穿电压、击穿电压与击穿时间关系等特性,推荐全膜芯子压紧系数、注油温度等。电气性能优良的聚丙烯薄膜的出现,为电容器的生产带来美好的前景。目前电容器的生产正处在更新换代的时代,国外如美国、日本都生产全膜电容器,而国内多生产     

电力电容器进行直流耐压试验的危害

对全膜绝缘介质电容器进行直流耐压试验的危害进行了理论分析和试验研究 ,结果表明全膜绝缘介质电容器进行直流耐压试验 ,无论是电压分布的机理 ,还是试验效果同交流都是不一样 ,直流耐压试验中将发生故障元件检出率低和电压分布不均匀等现象 ,并导致绝缘良好的元件击穿。建议全膜电容器不使用直流耐压试验     

交直流电压比例对金属化膜击穿特性的影响研究

直流支撑电容器工作时会承受直流叠加多次谐波的电压,对于直流支撑电容器的研究中常将各次谐波电压通过有效值等效为工频交流电压。本文以4μm的金属化膜为研究对象,搭建了金属化膜直流叠加谐波击穿实验平台,对直流叠加工频交流电压情况下不同交直流电压比例金属化膜的击穿特性的影响进行了研究。研究表明,在直流叠加谐波作用下,金属化膜的击穿场强和击穿相角分布与交直流电压比例间存在显著关系。     

金属化膜脉冲电容器寿命测试方法

金属化膜脉冲电容器在脉冲功率装置中得到广泛的应用。当电容器内部出现短暂的薄膜击穿现象时电容器因自愈性能而恢复绝缘,使得电容器的稳定性得到提高。但由于自愈的不断进行,电容量不断减少。金属化膜脉冲电容器以5%的电容量下降作为寿命终结的标志。本文对影响金属化膜脉冲电容器寿命的因素进行了分析,提出了按不同影响因素测试金属化膜脉冲电容器寿命特性的方法,并对此测试方法的原理与主要设备进行了说明。此方法可高效测试金属化膜脉冲电容器的寿命特性,对获取电容器寿命特性以及基于寿命测试而形成寿命预测具有一定的指导意义。     

金属化膜脉冲电容器寿命测试方法

金属化膜脉冲电容器在脉冲功率装置中得到广泛的应用.当电容器内部出现短暂的薄膜击穿现象时电容器因自愈性能而恢复绝缘,使得电容器的稳定性得到提高.但由于自愈的不断进行,电容量不断减少.金属化膜脉冲电容器以5％的电容量下降作为寿命终结的标志.本文对影响金属化膜脉冲电容器寿命的因素进行了分析,提出了按不同影响因素测试金属化膜脉冲电容器寿命特性的方法,并对此测试方法的原理与主要设备进行了说明.此方法可高效测试金属化膜脉冲电容器的寿命特性,对获取电容器寿命特性以及基于寿命测试而形成寿命预测具有一定的指导意义.     

金属化聚丙烯膜脉冲电容器端部接触老化研究

电极端部与喷金层松动或脱离是金属化膜电容器失效的主要原因之一,尤其是以重复充放电方式工作的脉冲电容器。以金属化聚丙烯膜电容器为例,对其端部接触老化进行了研究。金属化膜电容器短的接触收到电压效应、热效应和机械效应的影响,为便于研究,采用了一种新结构的试品。通过这种试品与普通金属化膜电容器的对比试验以及新结构试品自身的对比试验来分别检验电压效应、热效应和机械效应对端部接触的影响。结果表明,在高场强下,电压效应对端部接触老化的影响很大,电流的热应力对金属化电容器端部接触的影响较小,而与脉冲电流最大值相关的机械应力对电容器端部接触的影响较大。     

基于金属化膜自愈特性的电容器寿命研究

金属化膜电容器具有高储能密度、高可靠性和高寿命特点。自愈是导致电容器电容量下降的主要原因。笔者分析金属化膜的自愈特性和电容量下降机制,通过研究自愈过程中的自愈面积、自愈能量和击穿电压的关联性,得出电压幅值和电压反峰比对电容器的寿命影响程度并归纳出经验公式。通过对金属化膜电容器的寿命测试,对经验公式中的系数进行拟合。最后得出不同电压幅值和不同电压反峰比下电容器寿命经验型预测公式。     

双极性加载脉冲源中储开关同步击穿特性

采用2级压缩回路和双极性脉冲叠加技术可以获得高电压快脉冲,但这对脉冲源各级开关同步特性要求较高。为研究初级源对中间储能电容器充电时间约120 ns时中储开关击穿特性对脉冲源运行的影响,文中分析了一种双极性加载脉冲源对中储开关同步击穿的要求,通过实验获得了自触发预电离中储开关在相应充电时间下的击穿电压、时延及抖动特性,并根据实验数据计算了正、负极性脉冲下中储开关击穿时延差值的概率分布。结果表明,该双极性脉冲源需要控制中储开关击穿时延差值小于10 ns;自触发预电离中储开关在0.2～0.7 MPa氮气中、不同极性脉冲下的击穿时延抖动均小于3 ns;取99.99%置信区间时,气压0.5～0.7 MPa时正、负极性中储开关击穿时延差值小于10.8 ns。该结果可作为考核中储开关同步特性和分析峰化电容器绝缘裕度设计要求的参考。     

汞膜形变对亚ns脉冲放电管击穿电压的影响

为研究电源电压对亚纳秒脉冲放电管输出脉冲幅度的影响,建立了基于汞膜电极放电管和无汞放电管的高压亚纳秒脉冲发生器及其参数测试装置。实验中观测到汞膜电极放电管的输出脉冲幅度随电源电压增加而明显增加的现象,但无汞放电管的输出脉冲幅度与电源电压的关系并不明显;用显微镜观测到汞膜电极放电管汞膜形变的现象。用示波器测量2种放电管动态击穿电压的结果表明,只有汞膜电极放电管的动态击穿电压随电源电压的升高而明显上升,汞膜形变是影响汞膜电极放电管击穿电压的主要原因,而且汞膜形变滞后于充电过程。在此基础上,采用汞膜电极放电管,连续调节电源电压,实现了单独、连续地控制脉冲幅度。     

变压器油基础油烃组成与其脉冲击穿电压和电阻率的关联性研究

针对脉冲功率装置的Marx脉冲发生器绝缘用油的特点,开展了变压器油基础组成与其电阻率和脉冲击穿电压大小的关联性研究。结果表明:在直流电场下,温度与电阻率的大小成反比关系,变压器油的芳烃含量是影响其电阻率的关键因素。在正负性脉冲电场下,不同芳烃含量的变压器油表现出极大的差异性,在高压负脉冲电场下,变压器油的芳烃含量是影响其脉冲击穿电压的主要因素,芳烃含量的高低与负脉冲击穿电压的大小成反比关系。     

金属化膜电容器自愈理论及规律研究

主要研究金属化膜电容器的自愈特性及影响自愈过程的关键因素。研究表明,降低自愈放电过程中的自愈能量,是提高金属化膜电容器工作寿命和可靠性的有效途径。通过分析金属化膜自愈的物理过程,采用电测量法对影响自愈过程的各种参数及其相关性规律进行研究。对方阻R>30/□的金属化膜,在场强200V/m时开始出现击穿并发生自愈,在600V/m附近时击穿概率达到80%,电容器在高场强下工作可靠性降低。自愈面积与自愈持续时间随着自愈能量的增加而增加,自愈能量与电压的二次方成正比、与方阻的二次方成反比,采用高方阻金属化膜可有效降低电容量损失,提高电容器寿命。层间压强增大,自愈能量减小,自愈面积和自愈持续时间减小,在这种情况下,电弧易熄灭,降低了电容量损失,提高了电容器工作可靠性。     

变压器油基础油组成、添加剂配方对脉冲击穿电压的影响

通过对变压器油基础油组成、添加剂配方对脉冲击穿电压影响的研究,发现变压器油添加剂配方对脉冲击穿电压影响不大,变压器油脉冲击穿电压主要与基础油组成有关,变压器油基础油组成中芳烃含量越高,脉冲击穿电压越小。     

直流支撑电容器用聚丙烯膜击穿和自愈特性研究

直流支撑电容器作为储能元件,应用于柔性直流输电中时,主要起电压支撑、谐波滤波等作用,持续承受直流叠加纹波电压以及高峰值电流作用。本文以厚度6μm的聚丙烯膜为例,研究了直流叠加谐波作用时谐波次数和方阻对薄膜的击穿和自愈性能的影响,研究结果表明,当谐波电压为100 Vrms,次数为1～5次时,谐波次数对薄膜的击穿电压无影响;击穿基本发生在交流电压正半波峰值及其附近。方阻增大,击穿电压增大,自愈能量减小,且均存在饱和的趋势。进一步,提出了直流支撑电容器用薄膜参数设计的建议。     

500kV断路器均压电容器10kV介损异常现象的研究与探讨

双断口断路器通常在两个断口分别并联均压电容器,以减小杂散电容引起的断口分压不均,保证两个断口承担相同的电压,并限制断口恢复电压陡度,提高断路器的工作可靠性.在均压电容器预防性试验中,发现部分全膜绝缘和膜纸复合绝缘均压电容器出现10kV介损超标或增长较快的现象.对5台缺陷电容器进行了高电压介损、耐压和局部放电等试验,以及绝缘油理化分析和解体等工作,判断绝缘油理化性能劣化和心子击穿是均压电容器10 kV介损超标或增长较快的直接原因,认为高电压介损试验不能作为均压电容器是否具备继续运行条件的唯一标准.基于上述工作,对均压电容器的预防性试验工作提出了建议.     

特高压串联电容器用国内外PP膜性能对比试验研究

通过对中国首条特高压串补装置中串联电容器的研制过程所做的试验研究,包括国内外PP膜的理化、电气性能,电容器元件的击穿电压,产品多项特殊耐电压试验研究,得出了国外膜和国内膜及国外膜和国内膜浸渍C101D或浸渍M/DBT没有规律性差别的结论。     

浸渍剂和压紧系数对全膜电容器端部电场分布的影响研究

全膜电容器边缘处的电场畸变是影响电容器元件击穿的重要因素之一.为研究浸渍情况和压紧系数对全膜电容器电场分布的影响,对电容器端部进行建模,通过改变浸渍情况和压紧系数,计算不同参数下电容器端部的电场分布情况,结果表明:未浸渍情况下电场最大值集中在折边处两侧,浸渍情况下场强在折边圆弧处分布较为均匀.同时发现,在浸渍情况下增大压紧系数K可以明显改善全膜电容器端部电场的分布情况.