高壓電容器
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高壓電容器范文第1篇
關(guān)鍵詞：內(nèi)熔絲內(nèi)熔絲電容器元件直流分量過電壓
1前言
目前，在我國生產(chǎn)的高壓并聯(lián)電容器、高壓集合式并聯(lián)電容器、高壓交流濾波電容器中有很大一部分其內(nèi)部的每個元件上都串接有內(nèi)部熔絲，這種帶內(nèi)部熔絲的電容器在實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)有個別不良元件發(fā)生擊穿時，與該元件串聯(lián)的熔絲就會迅速將擊穿元件切除，使整臺電容器仍能在電網(wǎng)中繼續(xù)運(yùn)行，這是內(nèi)熔絲起的正面作用。但是，內(nèi)熔絲在動作時還有另一面，那就是在內(nèi)熔絲動作后會在電容器內(nèi)部各個串聯(lián)段上產(chǎn)生持續(xù)工頻過電壓，在設(shè)計和使用電容器時，應(yīng)予以足夠重視，并采取相應(yīng)對策，本文將對內(nèi)熔絲電容器中內(nèi)熔絲動作產(chǎn)生過電壓的機(jī)理，過電壓的特征進(jìn)行定性定量的分析，從中找出其解決辦法，供各位同行和專家參考。
2內(nèi)熔絲動作引起過電壓的機(jī)理
如圖1所示，高壓內(nèi)熔絲電容器由m個串有內(nèi)熔絲的元件相互并聯(lián)后構(gòu)成一個串聯(lián)段，再根據(jù)電容器額定電壓的高低由n個串聯(lián)段相互串聯(lián)后構(gòu)成的。大部分高壓全膜并聯(lián)電容器的內(nèi)部，在其出線端之間還并有一個內(nèi)放電電阻，用以釋放當(dāng)電容器從電網(wǎng)中切除后在電容器上的剩余電荷。
在高壓內(nèi)熔絲電容器中，其每個元件的電容都是相同的。所以每個串聯(lián)段的電容為：
Cs＝mCy（1）
式中：Cs—串聯(lián)段的電容（μF）；
Cy—元件電容（μF）；
m—每個串聯(lián)段中元件的并聯(lián)數(shù)
整臺電容器的電容為：
C＝Cs／n＝mCy／n（2）
式中：C—整臺電容器的電容（μF）；
n—電容器中的串聯(lián)段數(shù)，n＞1
當(dāng)內(nèi)熔絲電容器在運(yùn)行中因某種原因使其中的一個元件擊穿時，內(nèi)熔絲的動作過程可用圖2表示。
從圖2可以看到，元件擊穿首先是擊穿元件自身所貯存的電荷向擊穿點(diǎn)G放電，接著與該元件并聯(lián)的同一串聯(lián)段上的元件所貯存的電荷通過與該擊穿元件相串聯(lián)的熔絲向擊穿元件放電，在放電電流的作用下熔絲f迅速熔斷，接著在絕緣油的作用下，在并聯(lián)元件對擊穿元件的放電過程中迅速將電弧熄滅，將擊穿元件與故障串聯(lián)段中的其它完好元件相隔離。
通過上述分析，使我們認(rèn)識到與擊穿元件相串聯(lián)的熔絲的熔斷主要是靠與該擊穿元件相并聯(lián)的其它完好元件組上貯存的電荷（或能量）對熔絲放電來實(shí)現(xiàn)的。為了使與擊穿元件相串聯(lián)的熔絲熔斷，故障串聯(lián)段中完好元件組中所貯存的電荷將減少Q(mào)0，在故障串聯(lián)段上的電壓也會下降一個U，即：
U＝Q0／（Cs－Cy）（3）
式中：Q0—在熔絲熔斷的過程中，故障串聯(lián)段中完好元件組釋放的電荷；
Cs－Cy—故障串聯(lián)段中，完好元件組的電容；
U—故障串聯(lián)段上的電壓降落
這個U是一個由Q0引起的直流電壓，因而對其而言系統(tǒng)的阻抗近于零，圖2中的A、B兩端近于短接，其等值電路如圖3所示。
從圖2和圖3可知，在故障串聯(lián)段因失去電荷Q0而產(chǎn)生電壓降落U的同時，電容器中的其余串聯(lián)段則通過系統(tǒng)向故障串聯(lián)段充電，最終在故障串聯(lián)段和電容器的其余部分Cs／（n－1）上都產(chǎn)生了一個直流電壓分量，這兩個直流電壓大小相等，方向相反，所以UAB等于零，但UAO＝UBO＝U0且
式中：U0—故障串聯(lián)段上的直流電壓分量
由式（4）可以看出，由熔絲熔斷產(chǎn)生的直流電壓U0與熔絲熔斷過程中故障串聯(lián)段上所失去的電荷Q0成正比，與元件電容Cy成反比，與每個串聯(lián)段中的并聯(lián)元件數(shù)m近似成反比。在完好串聯(lián)段上的直流電壓分量為：
—其它完好串聯(lián)段上的直流電壓分量。
這樣，我們就可以得到，熔絲動作后，作用在故障串聯(lián)段和其它完好串聯(lián)段上的電壓為：
式中：分別為熔絲將故障元件切除后作用在故障串聯(lián)段和非故障串聯(lián)段上的電壓；
分別為熔絲將故障元件切除后作用在故障串聯(lián)段和非故障串聯(lián)段上的交流電壓分量的幅值；
－U0和U0／（n－1）分別為熔絲將故障元件切除切后作用在故障串聯(lián)段和非故障串聯(lián)段上的直流電壓分量。
在圖4中可以看出，熔絲將故障元件切除后，在故障串聯(lián)段上和非故障串聯(lián)段上都受到了交流加直流電壓的作用。在故障串聯(lián)段上受到的最大電壓降峰值可以達(dá)到－U0，在非故障串聯(lián)段上受到的電壓峰值將達(dá)到U＂m＋U0／（n－1）。對于高壓并聯(lián)電容器通常n≥3，所以，在非故障串聯(lián)段上所受到的電壓峰值相對于故障串聯(lián)段要小些。
國標(biāo)GB11025—1989《并聯(lián)電容器用內(nèi)部熔絲和內(nèi)部過壓力隔離器》標(biāo)準(zhǔn)中3．2條隔離要求的規(guī)定和4．2條隔離試驗(yàn)的規(guī)定，在下元件擊穿時，熔絲應(yīng)能將故障元件斷開，在2.2的上限電壓下試驗(yàn)時，除了過渡電壓之外，斷開的熔絲兩端的電壓降落不得超過30％，根據(jù)以上規(guī)定，合格的內(nèi)熔絲在下動作時其電壓降落U可能達(dá)到0．9Um，在2.2下動作時，其電壓降落也可能達(dá)到0．66Um。
通過式（3）和式（4）我們可以求得在故障串聯(lián)段上的電壓降落U0為：
若高壓并聯(lián)電容器的串聯(lián)段數(shù)n＝4，則在故障串聯(lián)段上的直流電壓分量
高壓電容器范文第2篇
關(guān)鍵詞:高壓電容器試驗(yàn)；試驗(yàn)項(xiàng)目；問題；注意事項(xiàng)
Abstract: In the substation, the load of electrical equipment, capacitor switching is the most frequent, because the product manufacturing or design, operation, improper maintenance caused damage accident of shunt capacitor is serious, will bring huge losses to the grid, so the high voltage shunt capacitor field test is very important. In this paper, the high voltage shunt capacitor test were analyzed, and put forward the related problems and matters needing attention.
Key words: high voltage capacitor test; test items; problem; note
中圖分類號：TM411+.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號
引言
電力系統(tǒng)中,為降低電網(wǎng)電能傳輸過程中的損耗,提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,需要進(jìn)行容性無功功率就地補(bǔ)償,實(shí)現(xiàn)無功就地平衡。盡管無功功率電源的種類很多,但目前國內(nèi)用得比較普遍的是高壓并聯(lián)電容器。它具有運(yùn)行靈活,有功功率損耗少,維護(hù)方便,投資少等優(yōu)點(diǎn)。因此,在電網(wǎng)中應(yīng)用非常廣泛。
1試驗(yàn)項(xiàng)目
1.1測量絕緣電阻
電容器只測量兩極對外殼的絕緣電阻,兩極對外殼的絕緣試驗(yàn)可檢查出極對殼的絕緣狀態(tài)。測量時先用導(dǎo)線將兩極連接起來,然后用2500V 絕緣電阻表測量兩極對外殼的絕緣電阻, 其絕緣電阻值一般都在2000MΩ以上。現(xiàn)場不必進(jìn)行極間絕緣電阻測量, 如果需要極間絕緣電阻,可用自持放電法進(jìn)行。一般先將兆歐表輕搖幾轉(zhuǎn),不超過5 轉(zhuǎn),然后通過電容器兩極放電的放電聲及放電火花來判斷絕緣狀況。
1.2測量電容值
電容量是電容器的一個主要技術(shù)數(shù)據(jù),是交接和預(yù)防性試驗(yàn)的重要項(xiàng)目。測量電容量的意義在于交接時可以檢查產(chǎn)品的實(shí)際電容是否與銘牌相符。如果進(jìn)行了極間耐壓試驗(yàn),則在試驗(yàn)前后均應(yīng)測量電容量,以檢查試驗(yàn)時內(nèi)部有無元件擊穿。運(yùn)行中,當(dāng)電容器發(fā)生故障時如熔絲熔斷等, 或預(yù)防性試驗(yàn)時,測量電容判斷內(nèi)部有無元件擊穿。內(nèi)部元件擊穿短跑時, 對于高壓電容器反映出電容量增大。電容器的電容量受溫度的變化不大,電容器的絕緣介質(zhì)為偶極性材料, 受潮以后,電容量變化很小。所以不能根據(jù)電容量來判斷其絕緣是否受潮。但是電容器由許多電容元件串并聯(lián)組成, 當(dāng)個別元件因故障擊穿或內(nèi)部連接線、內(nèi)熔絲斷開后,串并聯(lián)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,電容量將發(fā)生顯著變;電容元件擊穿短跑,串聯(lián)段數(shù)減少,電容量將會增大;元件連接燒斷、并聯(lián)元件數(shù)減少,電容量將會減少。根據(jù)產(chǎn)品的串并聯(lián)數(shù), 可以估算出內(nèi)部損壞情況,電容元件部分擊穿和引線燒斷是電容器運(yùn)行中的常見故障, 因此可以通過電容量不判斷電容器有無缺陷。電容量的測量方法: 可以用電壓電流表法、數(shù)字電容表法等方法測量電容量。測量電壓可根據(jù)電源容量和測量表計量程適當(dāng)選定。測量時要求電源頻率穩(wěn)定,并為正弦波,一般要求使用線電壓, 使用的電流電壓表應(yīng)不低于0.5 級。測量時,當(dāng)試驗(yàn)電壓升到預(yù)定電壓時并穩(wěn)定以后,同時讀取電流電壓值,然后按表計算電容值。
1.3交流耐壓試驗(yàn)
兩極對外殼交流耐壓試驗(yàn)的目的是檢查電容器的主絕緣是否存在缺陷, 并檢驗(yàn)其承受短時電壓的能力。并聯(lián)電容器進(jìn)行兩極對外殼的交流耐壓試驗(yàn)時,兩極必須短接加壓。此項(xiàng)試驗(yàn)?zāi)軌虮容^有效地發(fā)現(xiàn)電容器油面下降、內(nèi)部受潮、瓷套管損壞以及機(jī)械損傷等缺陷。電容器對外殼的絕緣裕度較大,如果不是特殊原因, 正常的預(yù)防性試驗(yàn)進(jìn)行交流耐壓是不必要的。
兩極對外殼交流耐壓試驗(yàn)項(xiàng)目主要是針對套管及包封件的絕緣耐電強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)。本試驗(yàn)所需的試驗(yàn)設(shè)備容量度不大, 在交接與預(yù)防性試驗(yàn)時都可進(jìn)行。實(shí)際試驗(yàn)表明,它可以發(fā)現(xiàn)運(yùn)行電容器油面下降、受潮、主絕緣劣化等問題。
1.4沖擊合閘試驗(yàn)
沖擊合閘試驗(yàn)的目的是檢查電容器組補(bǔ)償容量是否合適, 電容器所用熔斷器是否合適以及三相電流是否平衡。在額定電壓下,對電容器進(jìn)行三次合閘、分閘沖擊試驗(yàn)時應(yīng)監(jiān)視系統(tǒng)電壓的變化及電容器每相電流的大小,觀察三相電流是否平衡以及合閘、分閘是否給系統(tǒng)造成較高的過電壓和諧振等現(xiàn)象。
2交接試驗(yàn)規(guī)定
新電容器裝置的交接試驗(yàn)項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)按GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定進(jìn)行。試驗(yàn)項(xiàng)目包括:測量絕緣電阻、測量電容值、交流耐壓試驗(yàn)和沖擊合閘試驗(yàn)。并聯(lián)電容器測量絕緣電阻應(yīng)在極對殼之間進(jìn)行, 并采用1000V 的絕緣電阻表測量小套管對地絕緣電阻。電容值測量時應(yīng)包括各只、各相、各臂、總的電容值。電容器組中各相電容的最大值和最小值之比,不應(yīng)超過1.08。并聯(lián)電容器電極對外殼交流耐壓試驗(yàn)電壓值,應(yīng)符合下表規(guī)定,若當(dāng)產(chǎn)品出廠試驗(yàn)電壓值不符合下表規(guī)定時, 交接試驗(yàn)電壓應(yīng)按產(chǎn)品出廠試驗(yàn)電壓值的75%進(jìn)行。在電網(wǎng)額定電壓下, 對電容器組的沖擊合閘試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行3 次,熔斷器不應(yīng)熔斷;電容器組各相電流相互間的總值不宜超過5%。
3預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)定
電容器裝置的預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)按Q/CSG10007-2004《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定進(jìn)行。極對殼絕緣電阻不得低于2000MΩ。測量電容值偏差不超出額定值的-5%～+10%;電容值不應(yīng)小于出廠值的95%。對集合式電容值,不應(yīng)小于出廠值的96%;三相中每兩線路端子間測得的電容值最大值與最小值之比不大于1.06 每相用三個套管引出的電容器組, 應(yīng)測量每個套管之間的電容量,其值與出廠值相差在±5%范圍內(nèi)。滲漏油檢查中發(fā)現(xiàn)漏油時停止使用。一般每年還進(jìn)行1次電容器紅外測溫。
4現(xiàn)場試驗(yàn)存在的問題
電容器在現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn), 存在一定困難。一是電容器的臺數(shù)多,如分散型電容器,一個變電所內(nèi)少則數(shù)十至數(shù)百臺,試驗(yàn)時要逐臺將引線斷開,有些接線端子銹蝕,拆卸安裝都有困難,加上逐項(xiàng)試驗(yàn),工作量異常繁重;其次,在現(xiàn)場試驗(yàn)需要的大功率試驗(yàn)變壓器和高精儀器不易解決, 而且電源普遍含有高次諧波,再加上電場干擾,不易測得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。此外,電容器停下來試驗(yàn),如時間過長,會影響電網(wǎng)的無功率供應(yīng)和電壓質(zhì)量。由于上述原因,電容器的預(yù)防性試驗(yàn)周期、試驗(yàn)項(xiàng)目和方法都應(yīng)特殊考慮,周期應(yīng)適當(dāng)延長,項(xiàng)目和方法應(yīng)簡化。由于電容器早期損壞率較高,所以在新產(chǎn)品投入的最初階段, 如半年至一年要進(jìn)行一次預(yù)防性試驗(yàn)。以后的正常定期試驗(yàn)可延長至三年。此外,如運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)滲漏油、有電聲或油箱鼓肚的電容器,可單獨(dú)進(jìn)行診斷試驗(yàn),試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)按具體情況確定。
5試驗(yàn)注意事項(xiàng)
5.1試驗(yàn)前后對電容器兩極之間、兩極與地之間均應(yīng)充分放電, 直接從兩個引出端直接放電,不應(yīng)在連接板上對地放電,因兩極與連接板之間串有熔斷器,若熔斷器熔斷,在連接板上放電不一定能將該電容器的電荷放完。
5.2在搖測絕緣過程中, 未斷開兆歐表以前,不得停止搖動手柄,防止反充電損壞兆歐表。
5.3不允許長時間搖測高壓并聯(lián)電容器兩極之間的絕緣電阻, 因電力電容器電容量較大,貯存電荷也多,長時間搖測時若不慎易造成人身及設(shè)備事故。
5.4采用的電流、電壓表的準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.5 級。電流、電壓互感器準(zhǔn)確度不低于0.2級,以提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
5.5發(fā)現(xiàn)電容器有滲漏油時應(yīng)視該電容器為不合格,并應(yīng)立即退出運(yùn)行并及時更換。
5.6交流耐壓試驗(yàn)僅對兩端均絕緣的電容器進(jìn)行, 若有一端與外殼相連則不能進(jìn)行,兩極必須連結(jié)一起,不能一極懸浮,測量試驗(yàn)電壓必須在高壓側(cè),不能在低壓側(cè),以免因“容升”現(xiàn)象,使試驗(yàn)電壓過高而損壞被試品。
6結(jié)語
對電容器進(jìn)行試驗(yàn), 主要是檢查電容內(nèi)部是否受潮, 電容元件有無擊穿短路以及絕緣劣化等缺陷。掌握正確的現(xiàn)場試驗(yàn)方法,進(jìn)行合理的試驗(yàn)項(xiàng)目, 能在減少試驗(yàn)工作量的同時,及時檢出不良電容器,對降低電容器的故障率十分重要。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國建設(shè)部.電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S].2006.
高壓電容器范文第3篇
以高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器測量結(jié)果不確定度評定為例，在提出數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，對各不確定度分量的來源及影響進(jìn)行了詳細(xì)分析和評定，并給出了有效自由度和擴(kuò)展不確定度概念。由于有關(guān)高壓電器方面的測量結(jié)果不確定度評定目前尚無標(biāo)準(zhǔn)，所以這一分析將有助于這方面信息和經(jīng)驗(yàn)的交流，并促進(jìn)同類實(shí)驗(yàn)室間的相互合作與研究。
【關(guān)鍵詞】： 標(biāo)準(zhǔn)電容器 ，不確定度分量， 評定
【 abstract 】
High voltage capacitor measurement results in standard uncertainty as an example, the proposed based on mathematical model, the uncertainty of the source and the impact on the detailed analysis and evaluation, and gives the effective freedom and expanded uncertainty concept. Due to the high voltage apparatus areas of measurement results of the uncertainty at present there is no standard, so this analysis will help this information and experience of the exchange, and promote similar laboratory of mutual cooperation and research.
【 key words 】 : standard capacitor, uncertainty, and evaluation
中圖分類號：O141.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
一、測量標(biāo)準(zhǔn)
1．建立測量標(biāo)準(zhǔn)的目的、意義和用途
標(biāo)準(zhǔn)電容器是保存和傳遞電容量的實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)。電容測試儀、電容電橋、RLC測試儀等儀器是我廠檢驗(yàn)電容器質(zhì)量的主要計量器具，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和科研部門，為保證量值的準(zhǔn)確可靠，解決量值溯源和傳遞問題，建立計量標(biāo)準(zhǔn)—標(biāo)準(zhǔn)電容箱標(biāo)準(zhǔn)器是十分必要的。
標(biāo)準(zhǔn)電容箱標(biāo)準(zhǔn)器是校準(zhǔn)電容測試儀、電容電橋、RLC測試儀的電容量測量不確定度的一套標(biāo)準(zhǔn)器具。
2．測量標(biāo)準(zhǔn)的組成和工作原理
測量標(biāo)準(zhǔn)由SB2020精密十進(jìn)位電容箱組成。SB2020精密十進(jìn)位電容箱采用進(jìn)口材料、特殊工藝加工制作的精密標(biāo)準(zhǔn)電容器，并經(jīng)過老化處理、嚴(yán)格篩選，具有電容值準(zhǔn)確性高，穩(wěn)定性好，介質(zhì)損耗小，容量隨溫度和頻率變化小的特點(diǎn)，用于對電容測試儀、電容電橋、RLC測試儀的直接校準(zhǔn)，測量工作原理如下圖所示：
3．檢定方法和檢定依據(jù)
檢定方法為直接檢定法，檢定依據(jù)為GJB/J5412-2005寬量程數(shù)字RLC測量儀檢定規(guī)程。
二、測量標(biāo)準(zhǔn)性能
SB2020精密十進(jìn)位電容箱主要技術(shù)指標(biāo)：
電容值范圍： 100pF～111.111uF
電容箱精度：±0.05%（100pF～1.0uF：1000Hz, 1uF～100uF: 100Hz）
溫度系數(shù)：±5×10-5/℃
擴(kuò)展不確定度：
置信概率P=95%，擴(kuò)展因子tP =1.96，標(biāo)準(zhǔn)電容箱的擴(kuò)展不確定度U為0.038%。
三、校準(zhǔn)（檢定）環(huán)境條件
項(xiàng)目名稱 要 求 實(shí)際情況
四、測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定
1. 輸出量
在實(shí)際檢定時,標(biāo)準(zhǔn)電容箱標(biāo)準(zhǔn)器的輸出量為標(biāo)準(zhǔn)器的有效C值。
2．?dāng)?shù)學(xué)模型
Y = Cei
Cei—— C 標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際有效C值
3. 不確定度來源
3.1 標(biāo)準(zhǔn)電容箱實(shí)際輸出有效C值的不準(zhǔn)確
3.2 Cei年穩(wěn)定度引入的不確定度
3.3 溫度變化引入的不確定度
3.4重復(fù)測量引入的不確定度
4. 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定
4.1 標(biāo)準(zhǔn)電容箱輸出的Cei不準(zhǔn)確所引入的不確定度分量u1
采用B類評定方法評定，視為正態(tài)分布，取包含因子K=2， a由上級計量檢定部門檢定證書中給出的擴(kuò)展不確定度為0.02%
u1=0.02%/2=0.01%
數(shù)據(jù)來源于上級校準(zhǔn)證書，認(rèn)為u1很可靠，其自由度為ν1∞
4.2 Cei年穩(wěn)定度引入的不確定度分量u2
由SB2020技術(shù)說明書給出其年穩(wěn)定度為5×10-4，按B類方法評定，視為均勻分布，取包含因子K=1.73，則
u2=5×10-4/1.73=2.89×10-4=0.03%
不可靠度為10%，自由度ν2=50
4.3 溫度變化引入的不確定度分量u3
溫度是影響標(biāo)準(zhǔn)電容器量值的重要因素,由技術(shù)說明書得知,標(biāo)準(zhǔn)電容量的溫度系數(shù)為
5×10-5/0C,在實(shí)際測量中，溫度變化了50C，按B類方法評定，視為均勻分布，取包含因子K=1.73，則
u3=5×10-5×5/1.73=1.44×10-4=0.014%
不可靠度為10%，自由度ν3=50
4.4 重復(fù)測量引入的不確定度分量u4
次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
測量值（uF） 0.1000 0.0999 0.0999 0.0999 0.0999 0.0999 0.1000 0.1000 0.1001 0.0999
由于電容測試儀的測量不重復(fù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，可以通過連續(xù)測量得到測量列，采用A類方法進(jìn)行評定。選擇重復(fù)性較好的4263B型RLC測試儀對SB2020輸出為0.1uF時，在短時間內(nèi)重復(fù)觀測10次，得到測量列：
按下式計算出單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：
=5.3×10-5uF
實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差相對值：
sn（）/0.1001=0.053%
=0.017%
自由度ν4=10-1=9
5. 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
由于各分量互不相關(guān)，因此合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：
= 0.038%
6. 擴(kuò)展不確定度
有效自由度νeff =
由νeff =∞，查t分布臨界值表得：當(dāng)置信概率P=95%，t P=1.96，則
U= t P·uc =1.96×0.038%=0.074%
五、測量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性
選擇重復(fù)性較好的4263B型RLC測試對SB2020輸出為0.1uF時，在短時間內(nèi)重復(fù)觀測10次，得到測量列：
按下式計算出單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：
=0.000020uF
實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差相對值：
sn（x）/0.100=0.020%
結(jié)論：用10次測量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差相對值來表征標(biāo)準(zhǔn)器的重復(fù)性，標(biāo)準(zhǔn)器的重復(fù)性小于合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的三分之二，符合要求。
六、測量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性
選擇重復(fù)性較好的4263B型RLC測試儀對SB2020輸出為0.1uF時，每隔一個月測量一次，每次取10個數(shù)據(jù)，共測5次，（即n=10，m=5），進(jìn)行測量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性測量，測量數(shù)據(jù)如下：
實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差相對值：sm/0.100=0.036%
結(jié)論：用5次抽查測量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差相對值來表征標(biāo)準(zhǔn)器輸出的穩(wěn)定性，標(biāo)準(zhǔn)器的穩(wěn)定性小于合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，符合要求。
七、測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的驗(yàn)證
本電容標(biāo)準(zhǔn)器送上級計量檢定技術(shù)機(jī)構(gòu)檢定，給出檢定值Y0，本標(biāo)準(zhǔn)器的示值Y與其檢定證書中給出的檢定結(jié)果Y0進(jìn)行比較，其偏差相對值應(yīng)小于本檢定裝置的擴(kuò)展不確定度U。
本檢定裝置
示值Y 檢定證書測量值Y0 本標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展
不確定度U
1000nF 1000.20nF 0.02% 0.074%
本檢定裝置的擴(kuò)展不確定度經(jīng)驗(yàn)證滿足≤U，符合要求。
八、結(jié)論
經(jīng)評定，本標(biāo)準(zhǔn)電容箱標(biāo)準(zhǔn)器的擴(kuò)展不確定度為0.074%，并經(jīng)驗(yàn)證滿足要求，符合
GJB/J5412-2005寬量程數(shù)字RLC測量儀檢定規(guī)程的要求。可以開展RLC測量儀、LCCG-1、WQJ-1等電容測試儀、電容電橋的檢定工作。
九、參考文獻(xiàn)
1. SB2020 技術(shù)說明書
2. GJB/J5412-2005寬量程數(shù)字RLC測量儀檢定規(guī)程
3. JJG197—79 LCCG—1型高頻電感電容測試儀試行檢定規(guī)程
4.JJG137-86CC-6 型小電容測試儀檢定規(guī)程
高壓電容器范文第4篇
關(guān)鍵詞：變壓器；大容量；高電壓；絕緣
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.184
0 前言
經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展要求機(jī)電行業(yè)適時的轉(zhuǎn)變發(fā)展模式，摒棄不合時宜的高能源生產(chǎn)模式以順應(yīng)時展的要求[1]。在此背景下，絕緣技術(shù)從理論到具體的機(jī)電絕緣結(jié)構(gòu)均得到了較大的發(fā)展與進(jìn)步。絕緣技術(shù)的改進(jìn)降低了火電投資比例，有助于低投入高效益的生產(chǎn)。其中，過電壓與絕緣技術(shù)、防護(hù)技術(shù)、測試技術(shù)、絕緣結(jié)構(gòu)、高電壓和絕緣理論是研究高電壓絕緣技術(shù)的主要內(nèi)容。
1 絕緣材料分析
（1）絕緣膠材料。變壓器使用的絕緣膠種類很多，具體包括環(huán)氧樹脂膠、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇、酚醛樹脂、聚醋酸乙烯酯等。
（2）電工用塑料材料。填料、合成樹脂、各種添加劑組成了電工用塑料材料，這種材料主要呈纖維狀、粒狀或粉末狀，能夠當(dāng)作電纜電線絕緣保護(hù)材料使用。在一定的壓力與溫度條件下加工后可得電工設(shè)備絕緣零部件，且形狀與規(guī)格多樣[2]。塑料中的主要構(gòu)成是合成樹脂，合成樹脂對塑料制品基本特性有決定性的作用。塑料可分為兩種類型，熱塑性塑料與熱固性塑料，分類依據(jù)為樹脂類型的不同。在熱塑性塑料中，樹脂分子的線型結(jié)構(gòu)不會受熱擠與熱壓影響，不會出現(xiàn)明顯的化學(xué)、物理性質(zhì)變化，可溶性依然良好。而熱固性塑料則不同，樹脂分子受熱壓影響會變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，得出不熔、不溶的固體。因此，熱塑性塑料具有反復(fù)多次成型的特征。
（3）絕緣漆管材料。玻璃纖維與面紗是絕緣漆管的兩種底材，絕緣漆管的樹脂主要有硅橡膠漿、硅有機(jī)漆、改性聚氯乙烯樹脂、醇酸清漆、油性絕緣清漆幾種類型。
（4）氣體絕緣材料。氣體絕緣材料不但能夠絕緣，還能夠發(fā)揮保護(hù)、冷卻、滅弧等作用，因此，氣體絕緣材料在電氣設(shè)備的使用比較常見，甚至氣體在部分設(shè)備中屬于主絕緣材料。液體固體絕緣中普遍存在氣體空隙，只是不同絕緣中使用的量不同[3]。氣體需具備來源豐富、價格低廉、惰性、熱導(dǎo)率高、不燃、液化溫度低、絕緣強(qiáng)度高等特點(diǎn)才能用作絕緣材料，其中惰性指的是不會同共存材料反應(yīng)。
二氧化碳、氮?dú)狻⒖諝狻⒘蚣盎旌蠚怏w等是氣體絕緣材料的主要類型。氣體電介質(zhì)使用最廣的是空氣，廉價、分布廣闊是空氣的特點(diǎn)，用作混合介質(zhì)的優(yōu)勢表現(xiàn)在物理化學(xué)性能穩(wěn)定、擊穿后能自愈、液化溫度低等，因此，空氣絕緣介質(zhì)在斷路器中使用較多。但空氣中存在雜質(zhì)較多，其氧化作用會在接觸金屬材料時發(fā)生腐蝕反應(yīng)，而氮?dú)庠谶@方面的穩(wěn)定性比空氣更高，惰性且不會助燃，因此，在電氣設(shè)備中氣體電介質(zhì)常使用壓縮氮?dú)庾鳛椴牧稀Ａ驌舸﹫鰪?qiáng)很高，屬于電負(fù)性氣體，其絕緣強(qiáng)度在0.2MPa氣體壓力下與絕緣油相當(dāng)。與空氣相比，六氟化硫在均勻電場中是其2.5倍，且滅弧能力是其數(shù)10倍，滅弧性能優(yōu)良。此外，純凈的六氟化硫耐熱性與穩(wěn)定性較好，無毒性，不會在500℃下分解，同鹵素、堿、酸、水、絕緣材料不會在150℃條件下作用。因六氟化硫有諸多優(yōu)點(diǎn)，在高壓電氣設(shè)備中的使用日益受到重視，使用越來越廣泛。超過兩種以上的氣體組成了混合氣體，純六氟化硫與六氟化硫混合氣體二者的電氣強(qiáng)度相比，后者更優(yōu)更明顯，且價格更為經(jīng)濟(jì)，其中被認(rèn)為有很大發(fā)展前景是六氟化硫與氮?dú)獾幕旌蠚怏w。
在放電電壓以下，氣體的絕緣電阻通常非常高，即使出現(xiàn)絕緣破壞也能自行恢復(fù)。其不足主要是絕緣屈服值較低，與固體相比較差。在電氣設(shè)備中氣體絕緣材料主要擔(dān)負(fù)著絕緣任務(wù)，適用于高頻、高壓絕緣，主要是因?yàn)檫@一材料具有小損耗、小介電常數(shù)以及小電導(dǎo)。
2 技術(shù)類型分析
（1）少膠粉云母脂環(huán)氧VPI絕緣技術(shù)。少膠粉云母脂環(huán)氧VPI絕緣實(shí)際作用的發(fā)揮需要輔助使用VB2645樹脂，并引進(jìn)專門TMEIC絕緣，這一技術(shù)類型成品的獲得需經(jīng)過稀釋、合成等操作，合成需有專門的工藝，成品獲得過程通常需要使用浸漬樹脂、固化劑。
（2）LD.F絕緣技術(shù)。這一絕緣技術(shù)有較多分類，主要得益于長期的發(fā)展與完善，其中包括抵壓機(jī)電絕緣，以變頻電機(jī)、同步電動機(jī)等作為低壓機(jī)電絕緣的代表[4]。LD.F絕緣有非常明顯的優(yōu)勢，如電氣性能好、穩(wěn)定性強(qiáng)、耐熱性強(qiáng)、絕緣厚度非常薄等，其優(yōu)勢已然得到了普遍的認(rèn)可，有助于降低安全隱患。LD.F絕緣工藝簡單，運(yùn)行可靠安全，易于掌握，能夠?qū)崿F(xiàn)凈化生產(chǎn)與能源的節(jié)約，是對當(dāng)下無污染生產(chǎn)要求的積極貫徹，自然得到了大力的推廣與使用。在不斷的實(shí)踐與研究中，LD.F絕緣不斷的提升、不斷的創(chuàng)新，現(xiàn)階段其發(fā)展的方向?yàn)橄?kv和10kv減薄機(jī)緣厚度，理想的減薄厚度為1.0mm，而低于2.0mm 為10kv單邊絕緣的理想厚度。現(xiàn)階段，雖LD.F絕緣的使用有較好的效果，但市場需求并不會停滯不前，因此仍需不斷的完善與發(fā)展，提高技術(shù)使用的適應(yīng)性。
（3）多膠模壓絕緣體技術(shù)。這一體系的主要構(gòu)成是通過多膠粉云母帶連續(xù)式繞包、模壓成型，在交流電機(jī)行業(yè)中推行，效果較好。雖多膠云母有諸多種類，但以環(huán)氧多膠粉云母帶使用最多，此外，VPI體系類型也較為常見。在我國，尤其是在機(jī)電制造業(yè)這一絕緣體非常受歡迎，國內(nèi)大多數(shù)公司都選擇使用這一絕緣體。在經(jīng)濟(jì)全球化影響下，技術(shù)合作交流增多，通過各國間的交流引進(jìn)了不少關(guān)聯(lián)技術(shù)，國內(nèi)的不少絕緣材料都是來自于國外公司。在技術(shù)更新日新月異的時代，新產(chǎn)品更新?lián)Q代非常快，以LD-F絕緣體系為例，LD-F絕緣體系使用的材料是少膠單面補(bǔ)強(qiáng)高定量鱗片，這種材料比較稀有，此外，補(bǔ)強(qiáng)材料為聚酯薄膜材料與的玻璃纖維材料兩種。滲透性強(qiáng)、含量高是云母的優(yōu)點(diǎn)，固化樹脂效果較好，能有效防止流失，作為備選材料十分優(yōu)良。
3 結(jié)束語
單靠傳統(tǒng)的絕緣材料難以實(shí)現(xiàn)高壓大容量變壓器理想的穩(wěn)定與可靠狀、運(yùn)行，因此，需積極應(yīng)用新的絕緣技術(shù)與絕緣材料，加大研發(fā)力度與投入，不斷的提高絕緣技術(shù)水平，優(yōu)化絕緣體系性能，為高壓大容量變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定與安全提供保障，更好的滿足生活生產(chǎn)的需求。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉復(fù)林，韓延純.大型電力變壓器常見故障和狀態(tài)檢修要點(diǎn)[J].黑龍江科學(xué)，2015（03）：21+25.
[2]常非，趙麗平.高壓大容量五電平變換器在RPC中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報，2014（09）：40-45.
高壓電容器范文第5篇
關(guān)鍵詞：燃燒充分、徹底；接觸不良；電火花不強(qiáng)；點(diǎn)火正時
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，汽車保有量不斷提高，大城市對使用汽車的要求也越來越高，不僅對汽車的技術(shù)性能（如動力性、經(jīng)濟(jì)性）有更高的要求，而且對車輛的廢氣排放和噪音也有新的要求，尤其是汽油發(fā)動機(jī)常見故障很多，最常見的故障就是點(diǎn)火系統(tǒng)的故障。
1、發(fā)動機(jī)在運(yùn)行時，發(fā)出無節(jié)奏“突突”聲
發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，排氣消聲器發(fā)出無節(jié)奏的“突突”聲，而且轉(zhuǎn)速越高 聲音越大，并伴有化油器回火；排氣消聲器放炮等現(xiàn)象，造成車輛廢氣排 放污染嚴(yán)重，發(fā)動機(jī)動力明顯下降，并且發(fā)動機(jī)出現(xiàn)了經(jīng)常熄火的現(xiàn)象，經(jīng)濟(jì)性明顯變差。
2、造成發(fā)動機(jī)故障的原因分析
要使發(fā)動機(jī)能發(fā)出最高動力且排放污染小，則要確保發(fā)動機(jī)能充分燃燒。發(fā)動機(jī)充分燃燒的主要條件，就是點(diǎn)火系點(diǎn)火正時并能夠產(chǎn)生足夠強(qiáng)的火花去燃燒混合氣。因?yàn)橹挥悬c(diǎn)火正時，燃燒充分，才能保證發(fā)動機(jī)做功時能產(chǎn)生足夠大的爆炸力，去帶動發(fā)動機(jī)曲軸以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，同時，燃燒充分、徹底才能保證最大限度減少有害廢氣的產(chǎn)生，減少環(huán)境污染。由此得出結(jié)論，發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系出現(xiàn)故障會使點(diǎn)火不正時，產(chǎn)生的電火花減弱，從而降低燃燒的充分性。燃料不能在氣缸內(nèi)完全燃燒，未燃燒的廢氣就會在排氣管補(bǔ)燃或排出，造成排氣管放炮或廢氣排放嚴(yán)重，最終使發(fā)動機(jī)輸出功率下降。
根據(jù)以上分析，拔下一個缸的高壓線進(jìn)行跳火試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)火花顏色發(fā)紅，證明點(diǎn)火火花過弱。這是燃燒不充分故障的原因。造成發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系點(diǎn)火火花過弱的原因大致有以下幾點(diǎn)：
2.1 高壓電線接觸電阻過大
點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電由高壓線配送到火花塞的中心電極，由于經(jīng)點(diǎn)火線圈變壓形成高壓電，火花塞旁電極連接地線，高壓電可以跳過間隙到火花塞旁電極接地，在電壓跳過間隙的瞬間產(chǎn)生火弧。如果高壓電線接觸電阻變大，會減低電壓，電壓低，產(chǎn)生的火花能量也必然減少，造成電火花能量減弱，令電火花不強(qiáng)。
2.2 分電器蓋短路漏電故障
分電器蓋將中央高壓線傳來的高壓電配送到各缸的火花塞，如果其漏電或中心炭精，以及各高壓導(dǎo)電柱燒蝕造成接觸不良，則也會令高壓電能量減少，從而降低電火花能量，令電火花不強(qiáng)。
2.3 分火頭燒焦造成接觸不良故障
分火頭用于將分電器蓋中心炭極傳來的高壓電，送至分電器蓋的各個導(dǎo)電樁。高壓電由分火頭的導(dǎo)電片傳導(dǎo)，當(dāng)導(dǎo)電片燒蝕、燒焦而導(dǎo)至高壓電傳導(dǎo)不良時，便會造成電壓下降，令高壓電能下降，從而降低電火花能量，令電火花不強(qiáng)。
2.4 斷電器觸點(diǎn)臟污、燒蝕造成接觸不良故障
斷電器觸點(diǎn)臟污或燒蝕，造成接觸電阻過大。斷電器觸點(diǎn)用于控制點(diǎn)火線圈初級電路周期性通斷，其接觸電阻增大，必造成點(diǎn)火系初級電流減少，最終造成偶合的高壓電減少。高壓電減少，產(chǎn)生的電火花也就減少。
2.5 電容器斷路故障
電容器是用來并聯(lián)斷電器觸點(diǎn)，吸收觸點(diǎn)打開時產(chǎn)生的火花的。如果電容器短路故障，則斷電器觸點(diǎn)不能打開切斷初級電流，也就無高壓電產(chǎn)生，點(diǎn)火系不工作；如果電容器斷路，則斷電器觸點(diǎn)燒蝕，導(dǎo)致接觸不良，從而降低電火花能量，令電火花不強(qiáng)。
3、排除故障的措施和方法
根據(jù)以上原因分析，圍繞著發(fā)動機(jī)燃燒不充分時出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，對逐個可能產(chǎn)生的原因進(jìn)行檢查分析，對可能會產(chǎn)生故障的部位采取先易后難的方法進(jìn)行檢查。檢查方法和步驟如下：
3.1 高壓電線檢查
觀察高壓電線和端子，沒有發(fā)現(xiàn)腐蝕、斷裂或變形。每條線電阻（沒有脫開蓋時電阻），均屬正常。
3.2 分電器蓋檢查
先檢查分電器蓋中心炭精觸點(diǎn)、蓋內(nèi)分布的導(dǎo)電樁和蓋上各高壓點(diǎn)火線插孔，沒發(fā)現(xiàn)燒蝕和熏黑現(xiàn)象。把火花塞上的所有高壓線撥掉，拆下分電器蓋，將所有高壓線端頭距離氣缸3～4mm，打開點(diǎn)火開關(guān)，撥動斷電器觸點(diǎn)臂，此分線頭與氣缸體沒有跳火。再拔掉分電器蓋上的所有高壓線，將中央高壓線插到任一高壓線插孔中，并在其分線孔鄰近的插孔中再插上一根高壓分線，使其端頭距氣缸體3～4mm。打開點(diǎn)火開關(guān)，撥動斷電器觸點(diǎn)臂，此分線端頭與氣缸體沒有跳火，然后以此方法檢查其他高壓分線插孔，都沒有漏電，證明分電器蓋不存在漏電故障。
3.3 分火頭檢查
先觀察分火頭導(dǎo)電片端頭，沒有發(fā)現(xiàn)有燒缺、燒焦現(xiàn)象，再將分火頭反放于氣缸蓋上，使其導(dǎo)電片與氣缸接觸，然后將高壓線的端頭距分火頭座孔約2～3mm，同時接通點(diǎn)火開關(guān)，撥動斷電器觸點(diǎn)臂，使其一開一閉。此時高壓線端頭分火頭座孔之間沒有火花跳過，說明分火頭工作正常。
3.4 點(diǎn)火調(diào)節(jié)裝置檢
拆下分電器總成解體檢查，離心式調(diào)節(jié)器的離心重塊甩動靈活、平穩(wěn)、無卡滯和松曠現(xiàn)象，將分電器軸固定不動，使離心重塊向正常旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)到極限位置，在突然放松時，離心重塊立即返回原位，證明離心式調(diào)節(jié)器工作正常。檢查真空式調(diào)節(jié)器，膜片無裂損，拉桿與彈簧連接牢固，管接螺母無漏氣，說明真空式調(diào)節(jié)器良好。
3.5 斷電器檢查
在觸點(diǎn)閉合時，用彈簧秤的掛鉤鉤住活動觸點(diǎn)的尖端，沿著觸點(diǎn)的軸向拉動彈簧，張力讀數(shù)為57.8N（5.9kgf），說明觸點(diǎn)臂張力正常。再撥動斷電器觸點(diǎn)臂觀察其觸點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)觸點(diǎn)有嚴(yán)重?zé)g現(xiàn)象。用萬用表測量觸點(diǎn)之間電阻，指示數(shù)為5Q，證明觸點(diǎn)電阻增大，以致初級電流減少，高壓電降低，造成了電火花減少的故障。
3.6 電容器檢查
拆下電容器放在氣缸蓋上，使點(diǎn)火線圈上的高壓總線端頭距電容器引線3～5mm。接通點(diǎn)火開關(guān)，撥動斷電器觸點(diǎn)，使其一開一閉約3～4次，此時高壓總線端頭與電容器引線之間有火花跳過。立即將電容器引線與其外殼刮火（即放電），不能產(chǎn)生強(qiáng)烈的籃白色火花，確定其已損壞。
經(jīng)過以上的綜合檢測與判斷，找出了引起發(fā)動機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下發(fā)出無節(jié)奏的“突突”聲、發(fā)動機(jī)有熄火故障的主要原因是電容器損壞，導(dǎo)致斷電器觸點(diǎn)經(jīng)常燒蝕。點(diǎn)火系統(tǒng)工作時，當(dāng)斷電器觸點(diǎn)打開，隨著初級電流減小，磁場發(fā)生變化，次級繞組產(chǎn)生高壓電的同時，在初級繞組中也產(chǎn)生自感電動勢，其值可達(dá)200～300V，它將作用在觸點(diǎn)間隙，擊穿觸點(diǎn)間隙產(chǎn)生火花，使觸點(diǎn)迅速燒蝕，同時使初級電流不能迅速中斷，磁場變化減慢，使次級電壓降低。為了消除這一影響，在觸點(diǎn)兩端并聯(lián)一個電容器，當(dāng)觸點(diǎn)打開時，初級繞組產(chǎn)生的自感電動勢向電容器充電。由于電容器適當(dāng)，充電時間極短，不僅減小了觸點(diǎn)間火花，延長了觸點(diǎn)的使用壽命，而且加速了初級電流消失，提高了磁場變化速率，從而使次級電壓提高。所以，斷電器觸點(diǎn)燒蝕和電容器損壞，導(dǎo)致低壓電流減小，次級電壓下降，火花能量減小，引致了點(diǎn)火系這一故障。
4、結(jié)論
通過以上的方法和步驟，這臺車發(fā)動機(jī)排氣放炮、功率下降的故障已修復(fù)好。并從中得出結(jié)論，造成這一故障的原因是點(diǎn)火系電容器有故障，使觸點(diǎn)斷開時產(chǎn)生火花燒蝕觸點(diǎn)，令觸點(diǎn)接觸電阻增大，導(dǎo)致產(chǎn)生的高壓電不高，產(chǎn)生的電火花不強(qiáng)，混合氣在氣缸內(nèi)燃燒不徹底。
參考文獻(xiàn)：
