10kV干式自愈电容器故障分析及改进措施

分析部分变电站10 kV干式自愈电容器故障原因与现场试验后提出了对运行场强高度敏感的该10 kV自愈电容器应采取设计场强≯50 V/μm,并具备灵敏的元件保护的措施才能保证运行可靠的建议。现场运行证明该措施提高了10 kV干式自愈电容器运行的可靠性。

自愈式低压电容器金属化薄膜的应用研究

自愈式低压电容器在运行一段时间后会出现减容,大部分电容器元件可在保护动作时退出运行,个别元件击穿后无法退出运行,甚至出现着火等情况。通过对损坏电容器的芯子连接、元件金属化膜的解剖,以及对金属化膜卷绕的元件进行一系列方阻、膜厚等相应试验,提出了自愈式低压电容器金属化膜的改进方法。

高压自愈式电容器典型交流工况下温度场分析及优化设计

温度是影响高压自愈式电容器工作性能的重要影响因素。针对高压自愈式电容器在典型工况下的温度场分布进行了仿真与试验研究,并就其结构设计给出了合理化建议。在对电容器结构进行合理简化和基本假设的基础上,基于Ansys软件建立了高压自愈式电容器三维温度场仿真模型,为了验证仿真模型的正确性,设计并试制了两种结构类型的电容器试品,进行了不同工况下的热稳定性能试验,对电容器内部及外壳温度进行了实际测量。通过3种试验条件下电容器各点温升实测与仿真值对比,误差在1℃以内。根据研究结果,考虑减小整体损耗的角度看,对于电容器的设计,聚丙烯膜宽可选较低值,膜厚可选较高值,电容器元件的摆放方式以及电容器元件直径的对散热影响不大,可按较易的出线方式选择。在此基础上对11/3^(1/2)kV、334 kVA高压自愈式电容器内部结构进行了优化设计,并采取第二种仿真软件COMSOL进行了复验,两种仿真软件在相同条件下的温度仿真结果表明偏差<1℃。

环境温度及施加电压对自愈式电力电容器温升和温度场分布的影响

自愈式电容器具有无油、低噪声和体积小等优点,尤其适合于城市和清洁能源应用场合。在Fluent 15.0中建立并求解了自愈式电力电容器在400 V交流电压下,环境温度为35℃时的温度场仿真模型。着重分析了外壳和芯子的温度分布,在此基础上分析了环境温度在-25~55℃和承受电压在0.9~1.3倍范围内二者对电容器温度场分布和温升的影响。计算结果表明：不同情况下外壳最高温度均在大侧面,大侧面温度均高于小侧面。随着环境温度的升高电容器最大温升显著减少,随着承受电压值的增加电容器最大温升成快于线性而慢于二次方的速度增大。2种变化范围内电容器最大温升分别在6.86~11.00℃和5.84~10.58℃范围内变化。研究为电容器的运行维护提供了参考。

自愈式电容器加速电老化试验及寿命估计

自愈式电容器的电老化过程伴随着电容下降,无法满足无功补偿对其要求时会影响电力系统的正常运行。为探究自愈式电容器电老化过程中电容值下降规律,并据此推断其工作寿命,在环境温度下针对自愈式电容器元件开展了试验电压为额定电压的1.0、1.2、1.4和1.6倍,加压时间为1 000 h的加速电老化试验,测量了试验过程中的电容值变化量。分析了施加电压对电容值下降速度的影响;并根据以上数据预估电容器在电老化下的寿命。试验结果表明:随着电压增加电容值下降量迅速增大,近似成幂函数增加;由加速电老化试验数据并结合电老化经验公式可以初步估算电容器电老化寿命,为自愈式电容器电老化及寿命预估提供参考。

自愈式电力电容器三维温度场数值分析及影响因素研究

自愈式电容器具有无油、低噪声和储能密度高等优点,尤其适合于城市和清洁能源应用场合。为了获得自愈式电容器在运行情况下的温度场分布,在Fluent 15.0中建立了自愈式电力电容器承受400 V交流电压,环境温度为55°C情况下的温度场计算模型;采用有限体积法计算获得了其外壳和内部心子等的温度场分布并对计算结果进行了系统分析。计算结果表明:外壳最高温度在大侧面,大侧面温度高于小侧面。外壳和心子的平均温升分别为3°C和5°C左右,心子温度比外壳温度高2~3°C。分析了元件直径/数量和排布方式对电容器温升的影响并对元件直径和布置方式的选择提出了建议。该工作为自愈式电力电容器运行甚至电容器的优化提供了参考。

基于氢气含量监测的高压自愈式电容器自愈失效保护方法

随着新能源和柔性输电技术的发展,电力系统对高压自愈式电容器需求量越来越大。理论上,自愈式电容器不可能完全避免自愈失效的发生,自愈失效会逐渐发展为着火、爆炸等严重事故,所以必须在自愈失效后尽快将其从电源切除。没有可靠的自愈失效保护措施是高压自愈式电容器一直未能在电力系统推广使用的重要原因之一。本文通过自愈失效模拟试验,得到自愈失效时电容器元件的产气量和气体成分特性,提出1种基于氢气含量变化的自愈失效保护方法,开发了相应的监测电路,并将监测电路安装在电容器单元内部进行模拟试验。试验结果证明:自愈失效后,氢气含量监测电路可以输出15 m V左右的信号,可用于触发保护装置,且灵敏度高于压力保护装置。

自愈式电容器组爆炸演变过程分析及仿真研究

电力系统使用的电容器组发生爆炸是一个绝缘破坏的渐变过程,为了研究这一过程,本文以能量为线索建立数学模型,从单个自愈电容器绝缘下降到电容器组发生爆炸的演变过程展开分析,并运用ATP-EMTP仿真软件对这一演变过程进行了仿真研究。结果表明由于能量的累积,及时有效地切除击穿电容器对整个电容器组的安全运行至关重要。数学推导和仿真计算相结合,对于更清晰地认识电容器组绝缘破坏的演变过程具有一定的指导意义。

自愈式电容器压差保护计算分析

随着自愈式电容器的使用,对电容器的保护也由原来的中性点电流零序差动保护改为压差保护。介绍了压差保护的原理、接线以及动作定值的计算,并推算出压差保护动作时电容器单元内电容元件可能损坏的数目。

充放电试验是快速检验自愈式电容器质量的有效方法

用直流充放电试验可以快速检出自愈式电容器的质量缺陷,除了考验卷绕、喷金、浸渍等工序对喷金层结合牢度的影响外,也可检出薄膜耐压、放电电阻等缺陷,是-种值得推广的有效方法。经过多年实践笔者给出了具体试验参数,对多种型号的产品按该参数进行了试验,并详细介绍试验情况。

充放电试验是快速检验自愈式电容器质量的有效方法(续)

用直流充放电办法,再次在浙江柳市地区对有关厂自愈式低压并联电容器进行质量评故。本次用提高电压缩短试验次数的试验,列举了试验参数,试验数据及结果,再次验证了该试验方法的快速性和有效性,不失为对现有试验方法的一种有效补充。

宜用于城网改造的干式高压自愈式电容器

在城网改造中将优先采用哪种高压电力设备?不少有识之士都认为应着重考虑无油化、小型(组合)化和智能(机电一体)化。至今电力设备中的断路器、变压器、互感器、电缆等的无油化都已取得重大成果,这样研究的重心便逐渐转移到仍用油浸的高压电力电容器等设备的无油化问题上来了。电力电容器是补偿无功、降低线损、抑制谐波等的重要设备。从结构来看是较简单。

干式自愈式高压并联电容器组的应用探讨

本文旨在针对此类电容器的特点对安徽电网(具体以马鞍山电网为例)应用干式自愈式高压并联电容器的可行性进行探讨。 一、干式自愈式电容器的特点 1.自愈式电容器元件工作原理 干式自愈式高压并联电容器所用元件为自愈式电容器元件。普通的铝箔电容器元件是在两层铝箔电极间夹入绝缘介质(膜纸复合或全膜)经过卷制、压装、焊接、真空干燥处理和液体浸渍而成。因介质存在电弱点,

中国电工技术学会电力电容器专业委员会关于2024年年会的征文通知

各委员、团体会员单位:中国电工技术学会电力电容器专业委员会2024年年会计划于下半年召开。为此特组织2024年年会论文的征文活动,请各单位组织委员、会员、专家、学者及科技工作者踊跃投稿,支持会议的顺利召开。现将征集论文的有关事宜通知如下:一、征文范围1.电力电容器新材料理论研究、制备方法、工业化生产等;2.特高压交直流输电及柔性直流输电用电容器及成套装置的新技术;3.高低压自愈式电容器技术研究与产品开发;4.高低压无功补偿及滤波装置的开发和应用;5.电力电子技术在动态无功补偿、电能质量控制方面的最新研究成果、应用技术分析;6.电力电容器及成套装置、耦合及互感器类产品的运行维护、试验检测和质量分析;7.电容器在新型电力系统,特别是储能、风电、光伏及电动汽车等领域的开发和应用。

自愈式低电压并联电容器破坏试验条件验证

自愈式低电压并联电容器在电网中被广泛使用 ,为了考核其在电网中运行的可靠性 ,对其进行破坏试验是十分必要的。

干式无油化结构是自愈式电容器的发展趋势

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。