[发明专利]一种高压电力电容器耐受爆破能量试验注入能量计算方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种高压电力电容器耐受爆破能量试验注入能量计算方法，属于电力电容器技术领域。

背景技术

高压电力电容器如并联电容器、滤波电容器、串联电容器等，在运行中发生极间贯穿性击穿短路故障，通常击穿出现在电压峰值附近，而工频电流正处于过零附近，此时与之直接并联的所有完好电容器对故障电容器短路放电，瞬间注入大量能量，在故障电容器内部形成强烈电弧，在内部电弧的作用下故障电容器内部的绝缘介质和浸渍剂迅速分解，在极短的时间内产生大量的气体和高温，促使电容器箱壳内的压力突然上升，对电容器的箱壳和瓷套产生强力冲击，当这股冲击力大于箱壳或瓷套的机械强度时，电容器的箱壳或瓷套就会发生爆裂，使故障进一步扩大，产生严重的后果。故电力行业标准DL/T 840-2003《高压并联电容器使用技术条件》规定电容器耐受爆破能量试验为型式试验项目，要求注入能量不小于15kW.s（全膜）或10kW.s（膜纸）。在试验过程中，如何计算电容器的实际注入能量一直是电容器制造企业和检测机构的一个技术难点。目前，已有的方法基本上都采用RLC回路电流法，根据放电电流波形的前几个电流半波峰值和时间，计算放电电流二阶方程RLC参数，求出放电电流函数，从而计算注入能量。该方法计算复杂、繁琐，当放电电流为典型的衰减震荡波时可以使用，当放电电流为非衰减震荡波时就不能适用，一般采用分段曲线拟合的方法，得出近似的数学表达式，计算更加复杂且误差大。

发明内容

本发明提供了一种高压电力电容器耐受爆破能量试验注入能量计算方法，以克服现有技术之不足，为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种高压电力电容器耐受爆破能量试验注入能量计算方法，引入能量焦耳积分I²t定义：I²t=                                                ，在特定的时间范围内，流过电容器的电流瞬时值的平方对时间的积分值；其中i为流过电容器的电流瞬时值；t为时间；根据试品短接放电，记录基准放电波形，充电能量W₀，计算基准放电电流的能量焦耳积分I₀²t；接入试品放电，记录试品放电波形，充电能量W_x，储能电容器组等效电容C₀，残余电压Ur，计算试品放电电流的能量焦耳积分为I_x²t，则试品注入能量W_Rx： W_Rx= W_x－ W₀ *―计算得到W_Rx值。通过计算得到的试品注入能量W_Rx来判断试品注入能量W_Rx是否达到额定爆破能量要求，以及试品外壳及瓷套是否出现爆裂或漏油；当W_Rx≥试品本身的额定爆破能量值，表明试品注入能量符合要求,且试品未出现爆裂或漏油，则认为该试品通过试验；当W_Rx＜试品本身的额定爆破能量值时，表明试品注入能量未达到要求，则更换试品，调整回路参数重新试验。

本发明的有益效果为：本发明只需计算基准放电电流和试品放电电流的能量焦耳积分值，无需计算放电电流二阶方程的RLC参数和放电电流函数，即可计算试品注入能量，非常简便、高效。

附图说明

图1为本发明实施例试验原理接线图；

图2为本发明实施例基准放电试验等效电路图；

图3为本发明实施例试品放电试验等效电路图；

图4为本发明实施例基准放电电压电流波形图；

图5为本发明实施例试品放电电压电流波形图。

具体实施方式