一种电力电容器元件的寿命试验方法技术

本发明专利技术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，其包括以下步骤：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ＵＮＥ，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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。技术背景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'C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 1.40UN (UN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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，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。本专利技术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l，电容器元件施加电压从U,逐步升高到U2、 U3、 U4、 ......Un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(U,，U2-Up UrU2， U4-U3，.......)和持续时间(ti,t2-t,，trt2,trt3,……)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1.2 UN下运行48h，但是经 过大量的试验研究表明，电容器在1.2Un下返行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 1.2 5UNE (U证为电容器元件的额定电压)运行18h-16h,因此可选择U, 为1.15 1.25UNE,持续时间tl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 2.15UN，持续时间为IO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 2.15Uw时间超过IO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 2.25UNE作为判断其 寿命衰竭的终止电压Un。综上所述，为了达到本专利技术的技术目的，技术方案是这样实现的， ，其特征在于，包括以下步骤步骤l，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°C 65°C;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UNE，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。本专利技术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。本专利技术中，所述烘箱温度优选6(TC 。本专利技术中，所述油槽充注绝缘油与所述电容器元件的浸渍绝缘油一致。本专利技术中，所述对电容器元件进行抽样，为随机抽样，其优选的 抽样量为20 40个。最佳抽样量为30个。本专利技术是通过对电容元件进行加速寿命试验，然后间接判断电力 电容器寿命及产品的性能，因此具有以下优点1、节省生产试验时间。用本专利技术的加速寿命试验的方法，可以很快对电容器元件的寿命和性能作出判断，如果电容器元件不 合格，就不用做成电容器，直到电容器元件合格后，再做电容器， 节省了生产时间。2、节省材料。现用方法要求对不同容量的电力电容器都进行寿 命试验，对于大容量产品来说将更加浪费材料，而本方法只对电容 器元件进行加速寿命试验，试验浪费材料少。附图说明图1为电容器元件寿命试验原理图。具体实施方式 实施例及对比试验例1选取制作电容器产品型号为BAM11/V3-50-1W的元件(元件 编号1001 )，随机抽取30个元件放置于油槽中，油槽充注绝缘油C101 后，放置在温度恒定的烘箱中，烘箱温度保持在6(TC，先给抽取的 电容器元件施加1.2倍的电容器元件额定电压(U^为2.1170kV) 16 小时，然后再依次施加电压1.4UNE、 1.6UNE、 1.8UNE、2.0UNE、2.2UNE、 2.4UNE，对应的试验时间为12h、 8h、 4h、 4h、 4h、 4h。制作电容器 型号为BAM11/ V 3-50-1W的元件的试验数据见表1。表1<table>table see original document page 6</column></row><table><table>table see original document page 7</column></row><table>表1表明，当抽样电容器元件完成到2.2 U^的耐压过程时，电 容器元件击穿9个，未击穿21个，击穿数量未超过抽样元件总数的 三分之一 (即10个)，寿命试验合格。将该样本的电容器元件做成电容器产品BAM11/ V3-50-1W，将该 电容器产品按国标GB/T11024. 2-2001和电力部标准DL/T840-2003的 要求完成试验，试验数据见表2。表2<table>table see original document page 7</column></row><table><table>table see original document page 8</column></row><table>判断标准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。试验结果本试验的产品的内部元件为三并三串，即一根熔丝的 熔断量为3.95 u F，从表2可以看出此产品的寿命试验合格。上述对比试验中，所用的电容器元件参数相同，环境温度相同， 只是加在单独元件上的电压、时间，与加在电容器产品中的元件的电 压、时间不同，但是对比试验结论一致。对比试验都为合格，对比结 论说明此种方法可行。说明本专利技术可以作为间接判断电力电容器寿命 的依据。实施例及对比试验例2选取制作电容器产品型号为BAM11/V3-100-1W的元件(元件 编号1002)，随机抽取30个元件放置于油槽中，油槽充注绝缘油C101 后，放置在温度恒定的烘箱中，烘箱温度保持在60°C本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭天兴，吴俊丽，郭晓莉，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]