[发明专利]一种电力电容器元件的寿命试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电容器检测领域，尤其涉及一种电力电容器元件的寿命试验方法。

背景技术

现用电力电容器的寿命试验一般是按照IEC标准或国家标准规定进行测试。具体操作是将三台电力电容器放在温度稳定的烘箱中，烘箱温度保持在60℃或24h平均最高温度加上生产单元(电容器)在热稳定试验结束时测得的温升，两者中选择温度较高者，然后施加1.40U_N(U_N为电容器额定电压)持续运行1000h。最后，判断电容器的使用寿命及性能能否满足十年寿命要求，判断合格标准为最后测得的电容量与初测电容量之变化量小于一根熔丝熔断的电容量。这种电力电容器的寿命试验既耽误时间又浪费材料，同时无法直接对电容器元件的设计结构进行验证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力电容器元件的寿命试验方法，它可以直接对电力电容器元件的寿命进行判断，进而对由该电容器元件制成的电力电容器的寿命进行间接判断。

众所周知，影响电容器寿命的因素包括温度、时间及所施加的电压。本发明是在同一环境温度条件下，阶梯式提高电容器元件的施加电压值来加速其寿命。根据电容器的电容、损耗与电压的关系，在低电压下电容器长时间运行温升很小，对电容器的寿命影响也很小，而电压越高时电容器的温升相应增加，内部温度越高，绝缘老化越快，电容器寿命越短，同样原理，给电容器元件阶梯式施加高压，可以加速电容器元件寿命衰竭。

根据上述理论和经验，加速电容器元件寿命试验原理图参见附图1，电容器元件施加电压从U₁逐步升高到U₂、U₃、U₄、......U_n直到一定比例元件击穿(即寿命衰竭)，合适选择每次升高电压的差值(U₁，U₂-U₁，U₃-U₂，U₄-U₃，.......)和持续时间(t₁，t₂-t₁，t₃-t₂，t₄-t₃，......)就可以实现加速电容器元件寿命试验的目的，作为判断电容器元件寿命的依据。

电力电容器热稳定性试验的条件是在1.2U_N下运行48h，但是经过大量的试验研究表明，电容器在1.2U_N下运行12h-16h后各项性能便会稳定，同样道理，电容器元件要达到热稳定性也需要在1.15～1.25U_NE(U_NE为电容器元件的额定电压)运行18h-16h，因此可选择U₁为1.15～1.25U_NE，持续时间t1为17h～15h。

根据电容器型式试验中的端子间电压试验，要求施加电压2.15U_N，持续时间为10秒钟，而所加电压是型式试验中除过破坏性试验所加的最高电压，加之大量的研究性试验表明，给电容器施加2.15U_N时间超过10秒或更长，就会急剧加速电容器寿命的衰竭。同样道理，可以选择电容器元件的施加电压2.15～2.25U_NE作为判断其寿命衰竭的终止电压U_n。

综上所述，为了达到本发明的技术目的，技术方案是这样实现的，一种电力电容器元件的寿命试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，对电容器元件进行抽样，将抽样的电容器元件放置于密封的油槽中，油槽充注绝缘油后，放置在温度恒定的烘箱中，烘箱温度为55℃～65℃；

步骤2，给抽样电容器元件依次施加1.15～1.25、1.35～1.45、1.55～1.65、1.75～1.85、1.95～2.05、2.15～2.25倍的电容器元件额定电压U_NE，对应运行时间为17～15h、15～13h、9～7h、5～3h、5～5h、5～3h；

步骤3，统计电容器元件击穿数量，电容器元件击穿数量小于抽样电容器元件三分之一，则寿命试验合格。

本发明的进一步优选方案是，步骤2，给抽样电容器元件依次施加1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、2.2倍的电容器元件额定电压，对应运行时间为16h、12h、8h、4h、4h、4h。

本发明中，所述烘箱温度优选60℃。