專利名稱：：一種電力電容器元件的壽命試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電力電容器檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種電力電容器元件的壽命試驗(yàn)方法。技術(shù)背景現(xiàn)用電力電容器的壽命試驗(yàn)一般是按照IEC標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行測試。具體操作是將三臺電力電容器放在溫度穩(wěn)定的烘箱中，烘箱溫度保持在60'C或24h平均最高溫度加上生產(chǎn)單元(電容器)在熱穩(wěn)定試驗(yàn)結(jié)束時(shí)測得的溫升，兩者中選擇溫度較高者，然后施加1.40UN(UN為電容器額定電壓)持續(xù)運(yùn)行1000h。最后，判斷電容器的使用壽命及性能能否滿足十年壽命要求，判斷合格標(biāo)準(zhǔn)為最后測得的電容量與初測電容量之變化量小于一根熔絲熔斷的電容量。這種電力電容器的壽命試驗(yàn)既耽誤時(shí)間又浪費(fèi)材料，同時(shí)無法直接對電容器元件的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種電力電容器元件的壽命試驗(yàn)方法，它可以直接對電力電容器元件的壽命進(jìn)行判斷，進(jìn)而對由該電容器元件制成的電力電容器的壽命進(jìn)行間接判斷。眾所周知，影響電容器壽命的因素包括溫度、時(shí)間及所施加的電壓。本發(fā)明是在同一環(huán)境溫度條件下，階梯式提高電容器元件的施加電壓值來加速其壽命。根據(jù)電容器的電容、損耗與電壓的關(guān)系，在低電壓下電容器長時(shí)間運(yùn)行溫升很小，對電容器的壽命影響也很小，而電壓越高時(shí)電容器的溫升相應(yīng)增加，內(nèi)部溫度越高，絕緣老化越快，電容器壽命越短，同樣原理，給電容器元件階梯式施加高壓，可以加速電容器元件壽命衰竭。根據(jù)上述理論和經(jīng)驗(yàn)，加速電容器元件壽命試驗(yàn)原理圖參見附圖l，電容器元件施加電壓從U,逐步升高到U2、U3、U4、......Un直到一定比例元件擊穿(即壽命衰竭)，合適選擇每次升高電壓的差值(U,，U2-UpUrU2，U4-U3，.......)和持續(xù)時(shí)間(ti,t2-t,，trt2,trt3,……)就可以實(shí)現(xiàn)加速電容器元件壽命試驗(yàn)的目的，作為判斷電容器元件壽命的依據(jù)。電力電容器熱穩(wěn)定性試驗(yàn)的條件是在1.2UN下運(yùn)行48h，但是經(jīng)過大量的試驗(yàn)研究表明，電容器在1.2Un下返行12h-16h后各項(xiàng)性能便會穩(wěn)定，同樣道理，電容器元件要達(dá)到熱穩(wěn)定性也需要在1.151.25UNE(U證為電容器元件的額定電壓)運(yùn)行18h-16h,因此可選擇U,為1.151.25UNE,持續(xù)時(shí)間tl為17h15h。根據(jù)電容器型式試驗(yàn)中的端子間電壓試驗(yàn)，要求施加電壓2.15UN，持續(xù)時(shí)間為IO秒鐘，而所加電壓是型式試驗(yàn)中除過破壞性試驗(yàn)所加的最高電壓，加之大量的研究性試驗(yàn)表明，給電容器施加2.15Uw時(shí)間超過IO秒或更長，就會急劇加速電容器壽命的衰竭。同樣道理，可以選擇電容器元件的施加電壓2.152.25UNE作為判斷其壽命衰竭的終止電壓Un。綜上所述，為了達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)目的，技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種電力電容器元件的壽命試驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟步驟l，對電容器元件進(jìn)行抽樣，將抽樣的電容器元件放置于密封的油槽中，油槽充注絕緣油后，放置在溫度恒定的烘箱中，烘箱溫度為55°C65°C;步驟2,給抽樣電容器元件依次施加1.151.25、1.351.45、1.551.65、1.751.85、1.952.05、2.152.25倍的電容器元件額定電壓UNE，對應(yīng)運(yùn)行時(shí)間為1715h、1513h、97h、53h、55h、53h;步驟3，統(tǒng)計(jì)電容器元件擊穿數(shù)量，電容器元件擊穿數(shù)量小于抽樣電容器元件三分之一，則壽命試驗(yàn)合格。本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案是，步驟2，給抽樣電容器元件依次施加1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、2.2倍的電容器元件額定電壓，對應(yīng)運(yùn)行時(shí)間為16h、12h、8h、4h、4h、4h。本發(fā)明中，所述烘箱溫度優(yōu)選6(TC。本發(fā)明中，所述油槽充注絕緣油與所述電容器元件的浸漬絕緣油一致。本發(fā)明中，所述對電容器元件進(jìn)行抽樣，為隨機(jī)抽樣，其優(yōu)選的抽樣量為2040個(gè)。最佳抽樣量為30個(gè)。本發(fā)明是通過對電容元件進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)，然后間接判斷電力電容器壽命及產(chǎn)品的性能，因此具有以下優(yōu)點(diǎn)1、節(jié)省生產(chǎn)試驗(yàn)時(shí)間。用本發(fā)明的加速壽命試驗(yàn)的方法，可以很快對電容器元件的壽命和性能作出判斷，如果電容器元件不合格，就不用做成電容器，直到電容器元件合格后，再做電容器，節(jié)省了生產(chǎn)時(shí)間。2、節(jié)省材料。現(xiàn)用方法要求對不同容量的電力電容器都進(jìn)行壽命試驗(yàn)，對于大容量產(chǎn)品來說將更加浪費(fèi)材料，而本方法只對電容器元件進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)，試驗(yàn)浪費(fèi)材料少。圖1為電容器元件壽命試驗(yàn)原理圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例及對比試驗(yàn)例1選取制作電容器產(chǎn)品型號為BAM11/V3-50-1W的元件(元件編號1001)，隨機(jī)抽取30個(gè)元件放置于油槽中，油槽充注絕緣油C101后，放置在溫度恒定的烘箱中，烘箱溫度保持在6(TC，先給抽取的電容器元件施加1.2倍的電容器元件額定電壓(U^為2.1170kV)16小時(shí)，然后再依次施加電壓1.4UNE、1.6UNE、1.8UNE、2.0UNE、2.2UNE、2.4UNE，對應(yīng)的試驗(yàn)時(shí)間為12h、8h、4h、4h、4h、4h。制作電容器型號為BAM11/V3-50-1W的元件的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表1表明，當(dāng)抽樣電容器元件完成到2.2U^的耐壓過程時(shí)，電容器元件擊穿9個(gè)，未擊穿21個(gè)，擊穿數(shù)量未超過抽樣元件總數(shù)的三分之一(即10個(gè))，壽命試驗(yàn)合格。將該樣本的電容器元件做成電容器產(chǎn)品BAM11/V3-50-1W，將該電容器產(chǎn)品按國標(biāo)GB/T11024.2-2001和電力部標(biāo)準(zhǔn)DL/T840-2003的要求完成試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>判斷標(biāo)準(zhǔn)最后測得的電容量與初測電容量之變化量小于一根熔絲熔斷的電容量。試驗(yàn)結(jié)果本試驗(yàn)的產(chǎn)品的內(nèi)部元件為三并三串，即一根熔絲的熔斷量為3.95uF，從表2可以看出此產(chǎn)品的壽命試驗(yàn)合格。上述對比試驗(yàn)中，所用的電容器元件參數(shù)相同，環(huán)境溫度相同，只是加在單獨(dú)元件上的電壓、時(shí)間，與加在電容器產(chǎn)品中的元件的電壓、時(shí)間不同，但是對比試驗(yàn)結(jié)論一致。對比試驗(yàn)都為合格，對比結(jié)論說明此種方法可行。說明本發(fā)明可以作為間接判斷電力電容器壽命的依據(jù)。實(shí)施例及對比試驗(yàn)例2選取制作電容器產(chǎn)品型號為BAM11/V3-100-1W的元件(元件編號1002)，隨機(jī)抽取30個(gè)元件放置于油槽中，油槽充注絕緣油C101后，放置在溫度恒定的烘箱中，烘箱溫度保持在60°C，先給抽取的電容器元件施加1.2倍的電容器元件額定電壓(une為2.1170kV)16小時(shí)，然后再依次施加電壓1.4UNE、1.6Une、1.8Une、2.0Une、2.2Une、2.4UNE，對應(yīng)的試驗(yàn)時(shí)間為12h、8h、4h、4h、4h、4h。制作電容器型號為BAM11/V3-100-1W的元件的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表3表明，當(dāng)抽樣電容器元件完成到2.2U^的耐壓過程時(shí)，電容器元件擊穿2個(gè)，未擊穿28個(gè)，擊穿數(shù)量未超過抽樣元件總數(shù)的三分之一(即10個(gè))，壽命試驗(yàn)合格。將該樣本的電容器元件做成電容器產(chǎn)品BAM11/V3-100-1W，將該電容器產(chǎn)品按國標(biāo)GB/T11024.2-2001和電力部標(biāo)準(zhǔn)DL/T840-2003的要求完成試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>判斷標(biāo)準(zhǔn)最后測得的電容量與初測電容量之變化量小于一根熔絲熔斷的電容量。試驗(yàn)結(jié)果本試驗(yàn)的產(chǎn)品內(nèi)的元件為三并三串，即一根熔絲的熔斷量為7.90tiF，從表4可以看出此產(chǎn)品的壽命試驗(yàn)合格。通過上述兩個(gè)對比試驗(yàn)例，說明本發(fā)明可以作為間接判斷電力電容器壽命的依據(jù)。顯而易見，利用現(xiàn)用電力電容器壽命試驗(yàn)判斷電容器的使用壽命及性能能否滿足十年壽命要求，同樣也是間接判斷方法，耽誤作業(yè)時(shí)間又浪費(fèi)材料，同時(shí)又無法直接對電容器元件的設(shè)計(jì)壽命與性能進(jìn)行驗(yàn)證。而本發(fā)明電力電容器元件的壽命試驗(yàn)方法經(jīng)過了大量的研究性試驗(yàn)驗(yàn)證，通過這種加速壽命試驗(yàn)的方法可以很快對電容器元件的壽命和性能作出判斷，既節(jié)省研究和生產(chǎn)時(shí)間，又減少了材料的浪費(fèi)。尤其目前根據(jù)電網(wǎng)的要求，電力電容器產(chǎn)品的種類越來越多，所用材料越來越貴，要求研究和生產(chǎn)時(shí)間越來越緊迫，本發(fā)明的利用產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，為我國的電力電容器壽命試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步修訂奠定了基礎(chǔ)。權(quán)利要求1、一種電力電容器元件的壽命試驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1，對電容器元件進(jìn)行抽樣，將抽樣的電容器元件放置于密封的油槽中，油槽充注絕緣油后，放置在溫度恒定的烘箱中，烘箱溫度為55℃～65℃；步驟2，給抽樣電容器元件依次施加1.15～1.25、1.35～1.45、1.55～1.65、1.75～1.85、1.95～2.05、2.15～2.25倍的電容器元件額定電壓UNE，對應(yīng)運(yùn)行時(shí)間為17～15h、15～13h、9～7h、5～3h、5～5h、5～3h；步驟3，統(tǒng)計(jì)電容器元件擊穿數(shù)量，電容器元件擊穿數(shù)量小于抽樣電容器元件三分之一，則壽命試驗(yàn)合格。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力電容器元件的壽命試驗(yàn)方法，其特征在于，所述步驟2，給抽樣電容器元件依次施加1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、2.2倍的電容器元件額定電壓，對應(yīng)運(yùn)行時(shí)間為16h、12h、8h、4h、4h、4h。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力電容器元件的壽命試驗(yàn)方法，其特征在于，所述烘箱溫度優(yōu)選60°C。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力電容器元件的壽命試驗(yàn)方法，其特征在于，所述油槽充注絕緣油與所述抽樣電容器元件的浸漬絕緣油一致。全文摘要本發(fā)明涉及電力電容器檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種電力電容器元件的壽命試驗(yàn)方法，其包括以下步驟步驟1，對電容器元件進(jìn)行抽樣，將抽樣的電容器元件放置于密封的油槽中，油槽充注絕緣油后，放置在溫度恒定的烘箱中，烘箱溫度為55℃～65℃；步驟2，給抽樣電容器元件依次施加1.15～1.25、1.35～1.45、1.55～1.65、1.75～1.85、1.95～2.05、2.15～2.25倍的電容器元件額定電壓U_NE，對應(yīng)運(yùn)行時(shí)間為17～15h、15～13h、9～7h、5～3h、5～5h、5～3h；步驟3，統(tǒng)計(jì)電容器元件擊穿數(shù)量，電容器元件擊穿數(shù)量小于抽樣電容器元件三分之一，則壽命試驗(yàn)合格。文檔編號G01R31/12GK101226218SQ20071030074公開日2008年7月23日申請日期2007年12月28日優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日發(fā)明者吳俊麗,郭天興,郭曉莉申請人:西安電力機(jī)械制造公司