[发明专利]一种辅助电源支撑电容监测方法及系统

说明书

本发明提供了一种辅助电源支撑电容监测方法及系统，包括：测量支撑电容介质损耗正切值和电容值；基于测量的支撑电容介质损耗正切值和电容值计算支撑电容容值变化率的修正因子；测量支撑电容的绝缘电阻；基于测量支撑电容的绝缘电阻及测量的支撑电容介质损耗正切值和电容值计算支撑电容绝缘失效因子；基于支撑电容绝缘失效因子及支撑电容容值变化率的修正因子监测辅助电源支撑电容剩余寿命。本发明避免了现场工作人员对动车组辅助电源装置支撑电容拆解安装，可在较短时间内且不破坏支撑电容内部绝缘的情况下便捷、准确、安全地对动车组辅助电源装置支撑电容剩余寿命进行评估。

技术领域

本发明属于支撑电容测试技术领域，具体涉及一种辅助电源支撑电容监测方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

动车组近年来得到全面发展，与其他交通系统相比，动车组系统在交通能力能源效率，运营成本和环境友好性方面具有许多优势。随着动车组运行速度的不断提升，对动车组的运行安全和可靠性提出了更高的要求。

支撑电容作为动车组上设计和使用的核心无功设备之一，起着缓冲交流侧和直流侧间的能量交换，稳定中间直流电压，储能并提供瞬时能量交换的作用。随着动车组服役里程的增加，支撑电容在主要外界应力——电应力和热应力的联合作用下，会对内部绝缘介质聚丙烯薄膜造成老化受损，使得支撑电容的绝缘性能和电气参数有所下降，进而影响到支撑电容的服役寿命。

目前为止对动车组上支撑电容的寿命评估方法主要是在支撑电容离线的情况下做耐久性实验，但该方法所需时间久而且会破坏电容内部绝缘，会影响评估的可靠性，并且造成电容不能继续正常使用。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种辅助电源支撑电容监测方法，本发明能够可靠高效地评估支撑电容使用可靠性和安全性。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

第一方面，公开了一种辅助电源支撑电容监测方法，包括：

测量支撑电容介质损耗正切值和电容值；

基于测量的支撑电容介质损耗正切值和电容值计算支撑电容容值变化率的修正因子；

测量支撑电容的绝缘电阻；

基于测量支撑电容的绝缘电阻及测量的支撑电容介质损耗正切值和电容值计算支撑电容绝缘失效因子；

基于支撑电容绝缘失效因子及支撑电容容值变化率的修正因子监测辅助电源支撑电容剩余寿命。

进一步的技术方案，基于支撑电容在线的状态下获取其介质损耗正切值、电容值及绝缘电阻。

进一步的技术方案，计算支撑电容容值变化率的修正因子时，记为k₁：

其中，支撑电容介质损耗正切值，记为tanδ_w，其中δ_w为介质损耗角，弧度制表示；测量电容值记为C，单位uF。

进一步的技术方案，计算支撑电容绝缘失效的失效因子时，记为k₂：

其中，支撑电容的绝缘电阻记为R，支撑电容介质损耗正切值，记为tanδ_w。

进一步的技术方案，支撑电容的剩余寿命L_(t)，计算如下：