金属化膜电容元件宽频特性研究

金属化膜电容器被广泛使用在换流阀等电工装备中,在电力电子开关快速动作的影响下,电容器将承受高频冲击,因此有必要研究宽频范围内电容器的特性。本文以单个电容元件为研究对象,使用数字电桥对20 Hz~2 MHz范围内电容元件的阻抗特性进行了测量,通过数据拟合和实验测量结合的方式建立了等效电路模型,并对不同频率下的阻抗特性和等效电路参数进行了分析。研究结果表明:在低频(<150 kHz)下,参数恒定的等效电路模型可准确地描述电容元件的阻抗特性和内部物理过程;而在高频(>150 kHz)下,电容元件内部不同区域的电流分布将发生变化,导致电容元件的等效电感和等效电阻等参数发生频变,引起阻抗特性发生变化。本文结果可对分析高频冲击下电容器劣化机理提供指导。

柔性直流输电用干式直流电容器工况验证试验回路研制

干式直流电容器作为柔性直流输电换流阀的核心组件,尚未开展阀组级工况试验验证。通过对目前实验室条件下换流阀组件运行情况的调研,确定采用被试阀段与陪试阀段对拖运行的拓扑,以满足验证试验回路构建的要求。通过仿真分析和系统试验,证明在满足经济性和实用性要求下,正常工作时回路各阀段至少需要5个子模块串联。考虑到该试验回路需要针对不同型号规格的电容器开展运行试验,叠层母排采用了特殊的设计,方便参数测量和电容器更换。

CB/LDPE纳米复合材料的空间电荷抑制特性

采用熔融共混法制备了纯低密度聚乙烯(LDPE)试样和纳米炭黑(CB)颗粒质量分数分别为0.01%、0.03%、0.05%、0.07%的CB/LDPE复合试样。采用扫描电子显微镜观察纳米CB颗粒在LDPE基体中的分散性,并利用电声脉冲法(PEA)测试各试样在常温和-40 kV/mm条件下的空间电荷积聚特性和陷阱特性,讨论纳米CB颗粒提升LDPE基体空间电荷抑制特性的机制。结果表明:相较于纯LDPE试样,CB/LDPE复合试样的空间电荷积聚特性得到了显著改善,其中CB质量分数为0.03%的CB/LDPE复合试样具有最佳的空间电荷抑制效果。纳米CB颗粒提高了复合试样内部的深陷阱密度,这是提高复合试样空间电荷抑制能力的关键。