[发明专利]一种金属化电力电容器快速老化试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属化电力电容器快速老化试验方法，属于电力电子技术领域。

背景技术

随着国家经济的高速发展，电力需求日益增加，国家将大力推进坚强智能电网的建设，同时带动了电工仪器仪表行业的迅猛发展。智能电力电子仪表作为坚强智能电网内不可或缺的仪器，以其独特的功能不断扩大市场占有率。坚强智能电网的发展，迫切需求新产品的开发，金属化电力电容器作为智能电网中的重要器件得到广泛引用。

金属化电力电容器是金属化薄膜电容器中的一种，是利用聚丙烯电工薄膜为介质，锌铝合金通过真空蒸镀方式将其附着在电力表面，形成电极。通过无感无极卷绕或叠片方式形成电容器，金属化电力电容器具有耐压高，高绝缘电阻，阻抗频率特性好（较小的寄生电感），较低的ESR（等效串联电阻Equivalent Series Resistance)，低损耗角正切。正是由于金属化电力电容器有这样的特点，取代了原有薄膜和铝箔绕制的电容器，使产品体积更小，比特性更好。

金属化电力电容器被广泛应用于电力设备当中，产品质量对于电力电容器是至关重要的，所以国家标准（GB/T-12747-2004）规定了“1kV及以下交流电力系统用自愈式并联电容器”出厂试验和形式试验的标准，标准规定，每台电力电容器必须满足6项试验，方可出厂。而形式试验为四年一次的例行试验，作为考核生产厂家材料、设计、工艺的试验，此项试验一般由国家一类研究所进行，并且出具试验报告，可作为产品使用方的参考。形式试验中的产品老化试验周期长（试验2个月，加上排队等候、获取报告等，一般需要半年时间）、费用高（一个规格产品需10万元左右），一般用户很难接受。企业生产的电力电容器产品虽然在工厂通过了出厂试验，但是，在用户使用的过程中时常会出现产品早期失效的问题。究其原因，无非是材料、设计或者生产工艺出现问题，而这些问题偏偏是一个简单的出厂试验所难以发现的。现有技术中电容器老化试验方法复杂，也没有进行必要的继电保护，由于电容器的质量未知，在试验的时候容易出现意外情况，如过电压或过电流时有可能损坏试验装置甚至引起不安全事故，存在较大的安全风险；同时现有试验方法是在常温的情况下进行试验，试验周期长，费用高，能耗大，不经济实惠。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中电容器老化试验方法复杂、安全性较差、试验周期长、费用高、能耗大，从而提供一种安全性好、耗时短、费用低的金属化电力电容器快速老化试验方法。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种金属化电力电容器快速老化试验方法，包括如下步骤：

S1：测量并记录被检测的金属化电力电容器的电容值和损耗角正切值；

S2：根据上述被检测的金属化电力电容器的额定电压U_N计算试验电压U，U=kU_N，其中k为试验电压系数，1.5≤k≤1.75；

S3：闭合试验装置控制电源开关，调节调压器使电容器电压调至所述试验电压U；

S4：将所述被检测金属化电力电容器安放在烘箱内，将所述烘箱的温度调至预设温度T，其中60℃≤T≤75℃；

S5：根据所述试验电压设定过电压保护的动作电压，并根据所述被检测的金属化电力电容器的容量设定过电流保护的动作电流；

S6：设定预设试验时间t，开始试验；

S7：完成预设试验时间t时，所述试验装置自动停止，待烘箱的温度降至常温时，取出所述被检测的金属化电力电容器，或被检测金属化电力电容器在预设的所述试验时间t内被损坏或设备故障时，所述试验装置自动停止，并显示故障原因，待烘箱的温度降至常温时，取出所述被检测的金属化电力电容器；

S8：测量试验后所述被检测的金属化电力电容器的电容值和损耗角正切值，与实验前的数据进行对比分析，解剖所述被检测的金属化电力电容器，观察所述被检测的电力电容器金属化膜的局部放电和自愈的情况。

所述电压系数k的取值范围为1.6≤k≤1.65。

所述预设温度T的取值范围为65℃≤T≤70℃。

所述预设试验时间t的取值范围为45≤t≤50小时。

所述试验电压系数k=1.625，所述预设温度T=65℃。

所述预设时间为48小时。

所述试验步骤S2中，所述过电压保护还包括过电压延时保护，所述过电流保护还包括过电流延时保护。