干式电容器金属化薄膜表面电极退化行为及其定量分析方法

1

作者 张鑫 路菲 +1 位作者 胡益菲 司威 《河北工业大学学报》 2025年第5期36-45,共10页

金属化薄膜干式电容器作为光伏发电逆变器与电动汽车能源系统的核心部件,其服役性能将直接影响设备的运行稳定性。目前,针对交流干式电容器容值损失特性的研究大多集中于金属腐蚀导致的电极导电性能下降,较少关注由自愈等放电引起的表... 金属化薄膜干式电容器作为光伏发电逆变器与电动汽车能源系统的核心部件,其服役性能将直接影响设备的运行稳定性。目前,针对交流干式电容器容值损失特性的研究大多集中于金属腐蚀导致的电极导电性能下降,较少关注由自愈等放电引起的表面电极退化现象。本文通过分析金属化薄膜表面宏观形貌与微观元素分布变化发现除自愈外,闪络放电会在自愈点周围形成丝状电极蒸发通道,并引发留边区域电极退化。基于纯聚丙烯薄膜沿面放电特性的对比实验,揭示了金属化薄膜自愈与沿面闪络放电具有相似的时频域特征,持续时间为0.7~1.0μs,频率峰值约为4~5 MHz,从而将两种放电类型称为电容损失放电,并分析其产生机制与演化特性。在此基础上,开发了一种基于图像处理的电极退化区域识别与定量分析方法,研究结果表明交流工况下自愈点面积较小,集中分布在0.5 mm^(2)以下,而77%的电极损失源于闪络放电诱发的电极大面积退化,构成电容损失的主导因素。本研究可用于金属化薄膜干式电容器的设计优化,提高光伏发电逆变器和电动汽车能源系统的运行稳定性和可靠性。 展开更多

关键词 干式电容器 金属化薄膜 自愈 闪络放电 电极退化 图像处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

并联电容器组干式空心电抗器匝间电弧性短路故障监测及保护 被引量：1

2

作者 翟雨佳 刘浩 +2 位作者 戴昀翔 贾跟卯 骆福权 《电气工程学报》 北大核心 2025年第3期290-299,共10页

在电网的无功补偿系统中,并联电容器组通常串联干式空心电抗器来抑制谐波放大和减小合闸涌流,但在电抗器发生匝间短路时,缺乏有效的保护方法导致故障不能及时切除直至烧毁。由于干式空心电抗器的匝间短路是一种电弧性短路,基于电抗器匝... 在电网的无功补偿系统中,并联电容器组通常串联干式空心电抗器来抑制谐波放大和减小合闸涌流,但在电抗器发生匝间短路时,缺乏有效的保护方法导致故障不能及时切除直至烧毁。由于干式空心电抗器的匝间短路是一种电弧性短路,基于电抗器匝间电弧性短路的周期性熄灭-重燃的故障特性,构建了电弧性短路模型。根据短路造成的不同电感变化率值进行研究,发现在电抗器发生电弧性匝间短路时,故障相中会激发出特定次数的谐波,并联电容器组中性点电压含有非常显著的谐波电压变化。根据数据分析,提出了基于中性点谐波电压含有率,并配合零序电压及基波电压变化特征来共同识别电抗器匝间短路的故障监测及保护方法。 展开更多

关键词 并联电容器组 干式空心电抗器 匝间电弧性短路 谐波电压含有率 故障监测及保护

在线阅读 下载PDF 职称材料

高压自愈式电容器及其装置性能、故障与应用的关键问题研究

3

作者 赵彦军 左强林 《电力电容器与无功补偿》 2025年第5期65-73,共9页

围绕干式自愈式电容器展开研究。从其关键特性出发,剖析击穿机理变化引发的问题,简述基膜与粗化膜粒料差异。基于金属化膜圆元件特性,分析卷绕张力对自愈能量影响,得出膜层间最大压强与元件直径成正比结论。针对导电极板薄致损耗大的特... 围绕干式自愈式电容器展开研究。从其关键特性出发,剖析击穿机理变化引发的问题,简述基膜与粗化膜粒料差异。基于金属化膜圆元件特性,分析卷绕张力对自愈能量影响,得出膜层间最大压强与元件直径成正比结论。针对导电极板薄致损耗大的特点,探讨成因,介绍油浸式全膜电容器“净化”位垒效应,分析其外壳温升高于油浸式的原因。依据热传导理论,分析干式电容器对壳绝缘及散热难题,建议降低对壳绝缘电压,对10kV级电容器装置提出分级绝缘设计,由绝缘平台承担系统绝缘水平。此外,分析温度、过压力等非电保护现存问题并提建议。针对电容无级变化特性,探讨内部故障保护问题,提出容衰与故障保护协同及安全容衰概念,依据IEC63210标准,建议以破坏性试验验证安全容衰可靠性。 展开更多

关键词 干式电容器 自愈式 高电压电容器装置 分级绝缘 安全容衰

在线阅读 下载PDF 职称材料

直流支撑电容器圆元件的散热模型与仿真研究 被引量：3

4

作者 左强林 雷乔舒 +2 位作者 钟少龙 张涌新 党智敏 《电力电容器与无功补偿》 2024年第1期121-127,共7页

随着自愈干式金属化薄膜电容器应用范围的不断扩展,其散热方式与内部温升问题成为了重要的理论与工程问题。鉴于此,本文基于直流支撑电容器圆元件的发热规律,分析了电容器元件圆柱状整体均匀发热时发热体的热流分布。进一步,结合电热对... 随着自愈干式金属化薄膜电容器应用范围的不断扩展,其散热方式与内部温升问题成为了重要的理论与工程问题。鉴于此,本文基于直流支撑电容器圆元件的发热规律,分析了电容器元件圆柱状整体均匀发热时发热体的热流分布。进一步,结合电热对偶原理,建立了圆元件热计算模型,并通过微分单元积分,得到了圆元件的热阻计算公式。最后,通过试验验证了圆元件的热计算模型的正确性,且提出了圆元件热计算的验证方法,为直流支撑电容器圆元件的发热提供理论与试验参考。 展开更多

关键词 直流支撑电容器 干式电容器 圆元件 散热模型 轴向散热 径向散热

在线阅读 下载PDF 职称材料

浆料固含量对电池型电容器性能的影响

5

作者 刘富亮 付紫微 +1 位作者 陈安国 张校刚 《电池》 CAS 北大核心 2024年第5期700-705,共6页

研究固含量对浆料物理化学性质、极片微观形貌和电容器性能等的影响,建立浆料固含量、浆料分散稳定性、电极片导电网络结构与电容器功率之间的关联,以改善电池型电容器的功率特性。在干混捏合搅拌工艺的基础上,选取对电容器浆料和极片... 研究固含量对浆料物理化学性质、极片微观形貌和电容器性能等的影响,建立浆料固含量、浆料分散稳定性、电极片导电网络结构与电容器功率之间的关联,以改善电池型电容器的功率特性。在干混捏合搅拌工艺的基础上,选取对电容器浆料和极片性能影响较大的固含量(45%、50%、55%)进行研究。当固含量为50%时,浆料悬浮液的接触角和表面张力较小;该固含量制得的极片具有较强的剥离强度(1.66 N)、较低的电阻率和优良的三维导电网络结构。50%固含量更适合高功率电池型电容器工业生产的制浆工艺,可改善浆料和极片的物理化学性能及工业批生产的极片质量。制备的电池型电容器极限脉冲功率可达4513.5 W,以10 C充电、20 C放电(100%DOD)循环2000次,容量保持率仍有93.15%。 展开更多

关键词 固含量 干混捏合搅拌 电池型电容器 分散稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

柔性直流输电用电容器元件试制与试验分析 被引量：6

6

作者 黄云锴 储松潮 +5 位作者 潘焱尧 邢照亮 戴熙瀛 齐青 胡杰 左蓓 《电力电容器与无功补偿》 2022年第3期52-56,164,共6页

为提高柔性直流输电用电容器可靠性,从电容器元件入手,通过对柔性直流输电工程应用工况的分析,确定电容器元件的试验方案。采用国内外薄膜制备电容器元件,通过相应的型式试验进行对比。对试验结果进行分析,甄选出优质的材料,为柔性直流... 为提高柔性直流输电用电容器可靠性,从电容器元件入手,通过对柔性直流输电工程应用工况的分析,确定电容器元件的试验方案。采用国内外薄膜制备电容器元件,通过相应的型式试验进行对比。对试验结果进行分析,甄选出优质的材料,为柔性直流输电工程批量化采用国产电容器做好技术准备。 展开更多

关键词 干式直流电容器 柔性直流输电 元件试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于电热耦合的干式直流电容器温升分布不均匀特性分析及优化 被引量：16

7

作者 岳国华 杜志叶 +2 位作者 孟圣淳 胡今昶 张海龙 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4915-4924,共10页

作为柔性直流输电中的关键设备,干式直流支撑用电容器在运行时由于散热条件较差,其内部温升分布呈现明显的不均匀性,严重影响了电容器的使用寿命。为此,以某型号高压大容量干式直流支撑用电容器为研究对象,提出了电容器的电热耦合分析模... 作为柔性直流输电中的关键设备,干式直流支撑用电容器在运行时由于散热条件较差,其内部温升分布呈现明显的不均匀性,严重影响了电容器的使用寿命。为此,以某型号高压大容量干式直流支撑用电容器为研究对象,提出了电容器的电热耦合分析模型,考虑了汇流排上电流密度分布特性对电容器整体温升的影响,通过试验验证了所提出模型的准确性,并利用NSGA-Ⅱ遗传算法对铜排的结构参数进行了多目标优化。结果表明,汇流铜排上的发热功率占电容器总发热功率的18.7%,计算时必须予以考虑;当铜排的厚度为1.3 mm,宽度为55 mm时,电容器的温升优化效果最好,所提出的优化方案能够有效降低电容器的运行温度。研究成果对干式直流电容器的温升计算与优化有一定的指导意义。 展开更多

关键词 干式电容器 电热耦合 电流密度 温升分布 NSGA-Ⅱ算法 多目标优化

原文传递

一起66kV串联电抗器起火事故分析及预防措施 被引量：25

8

作者 安海清 李振动 +3 位作者 和立伟 岳娜 邢宇欣 华回春 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2020年第2期93-98,共6页

本文针对一起66 kV串联电抗器起火事故进行了调查分析,通过事故现场检查、故障录波情况、油色谱试验、电气试验以及设备返厂解体情况,结合保护动作情况及设备结构,对事故发生过程及原因进行了分析并得出结论。干式空心串联电抗器故障起... 本文针对一起66 kV串联电抗器起火事故进行了调查分析,通过事故现场检查、故障录波情况、油色谱试验、电气试验以及设备返厂解体情况,结合保护动作情况及设备结构,对事故发生过程及原因进行了分析并得出结论。干式空心串联电抗器故障起火后对地放电,持续的短路故障点最终造成了并联电容器组故障。指出了本次事故暴露的问题,并提出针对性预防措施,避免类似事故的再次发生。故障分析结果和预防措施对变电站无功补偿设备的运维管理有普遍借鉴意义。 展开更多

关键词 并联电容器 干式空心串联电抗器 故障分析 预防措施

在线阅读 下载PDF 职称材料

干式直流电容器聚丙烯薄膜绝缘性能及其改进方法研究进展 被引量：16

9

作者 杜伯学 冉昭玉 +1 位作者 刘浩梁 肖萌 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1363-1374,共12页

在超特高压直流输电换流阀厅中,干式金属化薄膜电容器承担阻尼缓冲、电压支撑和辅助换流等重要角色,其安全可靠性取决于电容器薄膜介质的绝缘性能。电压等级提升与设备小型化发展,对电容器绝缘性能提出了更严苛要求。该文基于运行工况... 在超特高压直流输电换流阀厅中,干式金属化薄膜电容器承担阻尼缓冲、电压支撑和辅助换流等重要角色,其安全可靠性取决于电容器薄膜介质的绝缘性能。电压等级提升与设备小型化发展,对电容器绝缘性能提出了更严苛要求。该文基于运行工况下干式电容器用聚丙烯薄膜的微观和宏观性能演化规律,总结了微观结构、热场作用、复杂电场和机械应力对薄膜介质介电性能的影响规律,分析了聚丙烯薄膜绝缘老化乃至击穿失效机理。从物理共混、有机添加、灰分抑制、结晶设计、化学接枝及界面改性几方面归纳了薄膜绝缘改性的国内外研究现状,介绍了几种干式直流电容器用聚丙烯基材及薄膜介电性能的提升方法,为开发适用于超特高压直流运行工况的干式金属化聚丙烯薄膜电容器提供参考。 展开更多

关键词 干式直流电容器 聚丙烯薄膜 绝缘击穿 微观结构 工况条件 性能提升

在线阅读 下载PDF 职称材料

金属化薄膜电容器气隙电离现象的讨论 被引量：6

10

作者 王凯平 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期86-91,共6页

脉冲或交流应用的干式金属化薄膜电容器在制造过程中,介质薄膜层与层之间不可避免的存有气隙。当运行电压超过某一值时,会发生气隙电离,导致金属化镀层被蒸发而形成大小不一的电离斑点,减小了电极的有效面积,显著降低了电容量值从而影... 脉冲或交流应用的干式金属化薄膜电容器在制造过程中,介质薄膜层与层之间不可避免的存有气隙。当运行电压超过某一值时,会发生气隙电离,导致金属化镀层被蒸发而形成大小不一的电离斑点,减小了电极的有效面积,显著降低了电容量值从而影响设备的正常运行;通过等效电路的计算,提出了介质相对介电常数大小影响电容器电离电压高低的关系式,显示了在高能量密度脉冲功率电容器的研发中过度追求高介电常数介质的路径可能存在的问题;文末列举了两份实验数据,提出了解决气隙电离的参考途径。 展开更多

关键词 干式金属化薄膜电容器 气隙 气隙电离 电离斑点 电离电压 解决途径

在线阅读 下载PDF 职称材料

干式铁心串联电抗器损坏的原因分析 被引量：12

11

作者 常会军 毛爱明 +2 位作者 郝天瑞 韩辉 杨建立 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2015年第1期61-63,共3页

干式铁心串联电抗器是无功补偿装置中的重要元件,起到保护电容器组及消除电网谐波的作用。其使用不当或配置不当容易造成非常严重的后果,可能造成谐波放大或电抗器损毁。文中介绍一起干式铁心串联电抗器在电力系统中运行损坏的事故,对... 干式铁心串联电抗器是无功补偿装置中的重要元件,起到保护电容器组及消除电网谐波的作用。其使用不当或配置不当容易造成非常严重的后果,可能造成谐波放大或电抗器损毁。文中介绍一起干式铁心串联电抗器在电力系统中运行损坏的事故,对电抗器非正常振动作了简单的分析,找出串联电抗器的噪音异常增大的原因,提出了解决方案,可供运行维护人员参考。 展开更多

关键词 干式铁心串联电抗器 电容器组 振动 谐波 串联谐振

在线阅读 下载PDF 职称材料

干式无油化结构是自愈式电容器的发展趋势 被引量：8

12

作者 陈才明 贾德星 朱一元 《电力电容器与无功补偿》 2014年第4期1-4,48,共5页

自愈式电容器分油浸式和干式两种结构,通过对两种结构的综合性能对比分析,认为随着电容器制造技术和产品应用领域的不断发展,干式结构的应用范围将越来越广泛,会逐步替代油浸式结构,干式无油化是今后的发展趋势。

关键词 自愈式电容器 干式 油浸式 无油化 安全膜

在线阅读 下载PDF 职称材料

干式高压并联电容器的技术特点分析 被引量：11

13

作者 马乃兵 《电力电容器》 2002年第2期7-10,共4页

分析了干式高压并联电容器的技术特点 ,提出了产品结构方面的改进措施和发展方向 ,就干式高压并联电容器的运行注意事项进行了总结。

关键词 干式高压并联电容器 技术特点分析 电力电容器 局部放电

在线阅读 下载PDF 职称材料

叠片式结构的干式金属化电力电容器

14

作者 朱健 《电力电容器与无功补偿》 2014年第4期41-43,共3页

薄膜电容器有卷绕式和叠片式两种元件结构,叠片式结构的元件,基本没有内应力,膜层间一致性好,长期使用性能不变化。文章介绍一种新的提高切面耐压的叠片元件结构,并经样品元件的试验,结果表明新的叠片式金属化薄膜电容器的切面耐压明显... 薄膜电容器有卷绕式和叠片式两种元件结构,叠片式结构的元件,基本没有内应力,膜层间一致性好,长期使用性能不变化。文章介绍一种新的提高切面耐压的叠片元件结构,并经样品元件的试验,结果表明新的叠片式金属化薄膜电容器的切面耐压明显提高,寿命试验结果性能良好。如何提高叠片式元件工作场强、工作电压以及做大元件尺寸是生产电力电容器必须要解决的问题。 展开更多

关键词 金属化电容器 干式 叠片式

在线阅读 下载PDF 职称材料

地区电网电压无功分组自动控制技术研究 被引量：1

15

作者 林其友 过云峰 《国网技术学院学报》 2014年第5期47-51,共5页

在输配电系统中,合理配置无功补偿装置是提高电压质量、增强系统稳定性、节能降耗和提高有功功率输送能力的重要措施。无功补偿装置运行状况的好坏,直接影响着电力系统的供电质量、安全稳定运行。但由于并联电容器无功补偿装置基本为固... 在输配电系统中,合理配置无功补偿装置是提高电压质量、增强系统稳定性、节能降耗和提高有功功率输送能力的重要措施。无功补偿装置运行状况的好坏,直接影响着电力系统的供电质量、安全稳定运行。但由于并联电容器无功补偿装置基本为固定式补偿,在负荷变化较大的地区,经常会出现过补偿的现象和过电压的问题,而动态无功补偿装置造价大,维护难度大。在地区电网的适用性不强。同时,并联电容器装置所用的干式空芯串联电抗器,其发生的故障中70%为匝间短路故障所引起,出现匝间短路后,后果往往是电抗器起火烧毁。本文依据芜湖供电公司近几年并联电容器装置的故障为参考,为解决上述问题,研制了一套无功分组自动控制补偿兼电抗器匝间短路保护装置。 展开更多

关键词 并联电容器 无功分组 自动控制 干式空心电抗器 匝间短路保护

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新型微波炉用高压电容的设计及一体化研究

16

作者 许国贤 曾铭志 李大卫 《日用电器》 2015年第1期51-54,共4页

高压电容器是微波炉的关键部件之一,对微波炉的能效高低具有重要影响。本文结合工作实际,设计了一种具有自愈性的微波炉用干式高压电容,以替代目前在用的油浸式电容。新设计的电容着火点在900℃以上,不存在漏油风险和由此造成的二次污染... 高压电容器是微波炉的关键部件之一,对微波炉的能效高低具有重要影响。本文结合工作实际,设计了一种具有自愈性的微波炉用干式高压电容,以替代目前在用的油浸式电容。新设计的电容着火点在900℃以上,不存在漏油风险和由此造成的二次污染,且成本比在用电容低5%左右;此外,本文对高压电容和高压二极管进行了一体化设计,以便于安装使用,提高生产效率。 展开更多

关键词 干式高压电容 一体化 设计

在线阅读 下载PDF 职称材料