智能变电站合智一体装置用的电容器可靠性评价方法、系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能变电站合智一体装置用的电容器可靠性评价方法，它包括有，S1：根据电容器封装结构，确定评价方案；S2：对电容器进行电性能参数测试，并对测试结果进行统计分析；S3：对待评价电容器样品进行结构分析，检验并记录样品缺陷；S4：根据预期应用环境，进行环境可靠性试验；S5：综合各项测试结果，给出评价结论。本发明专利技术公开了一种智能变电站合智一体装置用的电容器可靠性评价系统，它包括：计算机模块、可编程电源模块、通路切换模块、试验样品模块、测试仪器模块。本发明专利技术的有益效果如下：合理设计可靠性评价方法，能够对电容器的可靠性缺陷和薄弱环节进行充分测试；可对电容器自身制造缺陷因素进行分析测试。

The evaluation method and system of the reliability of the capacitor used in the intelligent substation

The invention discloses an intelligent substation learningage integrated device for the reliability evaluation method of capacitor, which consists of S1: according to the package structure of capacitor, determine the evaluation scheme; S2: test the electric performance parameters of the capacitor, and the test results were statistically analyzed; S3: treatment evaluation of capacitor sample structure analysis, test and record the sample defect; S4: according to the intended application, the environmental reliability test; S5: comprehensive test results, gives the evaluation conclusion. The invention discloses a capacitor reliability evaluation system for intelligent substation integrated intelligence and integrated device, which comprises a computer module, a programmable power supply module, a channel switching module, a test sample module and a test instrument module. The beneficial effects of the invention are as follows: the design of reliability evaluation method is reasonably designed, which can fully test the reliability defects and weak links of capacitors, and can analyze and test the defects of capacitors themselves.

【技术实现步骤摘要】
智能变电站合智一体装置用的电容器可靠性评价方法、系统
本专利技术涉及电子元器件的可靠性测试
，特别是一种智能变电站合智一体装置用的电容器可靠性评价方法、系统。
技术介绍
最近几年来，随着国家坚持智能电网和智能变电站建设的不断推进，实现电力信息采集、状态监控、远程操控和自动保护等功能的合智一体装置陆续批量投入运行。这些装置对电力系统的信息自动采集、系统稳定运行等起到了不可替代的作用。然而，由于物料选型不当、自身缺陷、制造过程损伤、现场恶劣环境等原因，装置在运行过程中出现较高比例的故障。这增加了电力系统的维护、检修工作，而且造成电力公司的经济损伤，可能诱发严重的安全事故。其中失效比例较高的一种物料为电容器，主要包括电解电容器、多层瓷介电容器以及片式固体电解质钽电容器。电容器作为一种常用电子物料，电子产品中的电源电路、稳压电路、滤波电路中都会使用。但是，大多数企业对电容器的选型应用、来料检验都缺乏考查其长期可靠性，所采用的测试方法也常常局限于外观检验、常规参数测试、部分老化试验，未根据电容器的结构特点和应用环境特征，合理设计可靠性评价方法。对于智能变电站合智一体单元等需要长期工作的装置而言，电容器的长期可靠性对于装置的安全稳定运行毋庸置疑是极其重要的，因此，开展电容器可靠性评价，暴露潜在的影响可靠性的缺陷和薄弱环节，为评估电容器物料优选以及可靠性评价提供参考依据，成为一项重要的课题。电容器的应用可靠性是电容器表在预期设计寿命周期和使用条件下满足特定性能参数的一种属性。根据文献(标准规范、科技论文、专利等)的查询结果，现有公开的电容器检测与可靠性评价的方法主要有以下两类：(1)根据电容器产品规范书，随机抽取部分样品，对电容器的关键性能参数进行测试，考核是否符合规范书的要求，关键性能参数包括：电容容量、品质因数、等效电阻；(2)根据产品应用场景，随机抽取部分样品，进行环境试验应力试验，进行可靠性试验。试验项目包括高低温试验、潮湿试验。第(1)种方法是在被测试批电容器中抽取多只样品，在规定的温湿度条件下(一般是常温常湿条件)，施加规定的各种测试应力，连续测试多只样品，观察测试结果是否符合产品规范要求，从而判定批次是否符合规范要求。第(2)种方法是通过在设定应力(如高温、低温、高湿)条件下，加载规定的电应力，对电容器进行老化应力试验，试验中定期或试验后观察相关性能参数的漂移及失效情况，从而判断可靠性水平是否符合规定要求。但是，上述两种方法均有不可避免的缺陷：第(1)种方法完全不考虑样品自身的封装形式、应用环境，仅仅按照规定条件进行测量，因而并不能发现电容器自身的缺陷以及是否满足预期应用可靠性要求。第(2)种方式同样没有考虑样品的封装形式，只是通过累积足够的试验时间，选择预期环境应力来考核可靠性，但往往由于选取样品数少，导致在规定的试验时间内不能暴露产品的可靠性缺陷和薄弱环节。另外，这两种方法都是通过电性能测试结果作为判断样品是否出现故障的唯一依据，而没有分析影响产品自身制造缺陷因素，例如：组装工艺存在虚焊、分层、陶瓷体开裂等缺陷，但电性能测试时并未表现失效，但会影响长期可靠性。因此，上述两类方法均未考虑自身结构特点，从而也不能够充分暴露电容器的薄弱点，从而不能完全掌握其真实可靠性水平。因此，亟需设计一种针对智能变电站合智一体装置用的电容器可靠性评价方法和系统，解决上述出现的技术问题。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的就是提供一种智能变电站合智一体装置用的电容器可靠性评价方法、系统，合理设计可靠性评价方法，能够对电容器的可靠性缺陷和薄弱环节进行充分测试，可对电容器自身制造缺陷因素进行分析测试。本专利技术的目的之一是通过这样的技术方案实现的，一种智能变电站合智一体装置用的电容器可靠性评价方法，它包括有：所述方法步骤如下：S1：根据电容器封装结构，确定评价方案；所述评价方案包括有：电性能测试、结构分析、环境可靠性测试；S2：对电容器进行电性能参数测试，并对测试结果进行统计分析；S3：对待评价电容器样品进行结构分析，检验并记录样品缺陷；S4：根据预期应用环境，进行环境可靠性试验；S5：综合各项测试结果，给出评价结论。进一步，步骤S2中所述电性能参数测试方法如下：S21：根据电容器的规范书，选取电容量、等效串联电阻、漏电流、等效串联电感、纹波电流、耗散因数tanδ以及损耗角这些作为电性能参数；S22：选取22只～144只电容器样品进行测试；S23：对测试结果进行统计分析；所述统计分析包括：直方图统计、平均值μ、方差σ、测试结果大于μ+3σ的样品数。进一步，步骤S3中所述结构分析过程如下：S31：从待评价电容器母体中选取3只～5只样品；S32：对选取的样品进行破坏性物理分析；S33：检验并记录样品相关的缺陷。进一步，步骤S4中所述环境可靠性试验测试为：根据电容器预期的应用环境特征，合理选择高温老化试验、温度循环试验、潮热试验这些作为环境可靠性试验。进一步，所述环境可靠性测试的样品数为22只～77只，且包括步骤S23中检测到的3σ偏离样本，即测试结果大于μ+3σ的样品数；所述潮热试验可更换为高压蒸煮试验。本专利技术的另一个目的是通过这样的技术方案实现的，一种智能变电站合智一体装置用的电容器可靠性评价系统，它包括有：计算机模块、可编程电源模块、通路切换模块、试验样品模块、测试仪器模块；所述计算机模块与所述可编程电源模块、通路切换模块、测试仪器模块连接；所述通路切换模块还与所述可编程电源模块、测试仪器模块、试验样品模块连接；所述测试仪器模块与所述试验样品模块连接。进一步，所述计算机模块通过GPIB总线或RS232总线与可编程电源模块、通路切换模块、测试仪器模块连接。进一步，所述计算机模块为台式工业计算机；所述测试仪器设备为LCR测试仪。进一步，所述通路切换模块为开关阵列，由多路电磁继电器组成，所述开关阵列用于切换不同样品与测试仪器之间的测试回路。进一步，所述通路切换模块采用单片机通过RS232串口与计算机模块进行通讯，完成继电器阵列的开启与关闭控制。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下的优点：(1)根据电容器的结构特点和应用环境特征，合理设计可靠性评价方法；(2)考虑到电容器自身的封装形式、应用环境，测试分析后的结果满足预期的应用可靠性要求；(3)选取的测试样品数量足，能够对电容器的可靠性缺陷和薄弱环节进行充分测试；(4)对电容器的电性能进行测试，可对电容器自身制造缺陷因素进行分析测试。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。附图说明本专利技术的附图说明如下：图1为本专利技术中一具体实施例的可靠性评价方法流程示意图。图2为本专利技术中一具体实施例的电性能参数测试方法示意图。图3为本专利技术中一具体实施例的结构分析示意图。图4为本专利技术中一具体实施例的环境可靠性试验测试方法示意图。图5为本专利技术中一具体实施例的可靠性评价系统连接图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：如图1至图4所示；一种智能变电站合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能变电站合智一体装置用的电容器可靠性评价方法，其特征在于，所述方法步骤如下：S1：根据电容器封装结构，确定评价方案；所述评价方案包括有：电性能测试、结构分析、环境可靠性测试；S2：对电容器进行电性能参数测试，并对测试结果进行统计分析；S3：对待评价电容器样品进行结构分析，检验并记录样品缺陷；S4：根据预期应用环境，进行环境可靠性试验；S5：综合各项测试结果，给出评价结论。

【技术特征摘要】
1.一种智能变电站合智一体装置用的电容器可靠性评价方法，其特征在于，所述方法步骤如下：S1：根据电容器封装结构，确定评价方案；所述评价方案包括有：电性能测试、结构分析、环境可靠性测试；S2：对电容器进行电性能参数测试，并对测试结果进行统计分析；S3：对待评价电容器样品进行结构分析，检验并记录样品缺陷；S4：根据预期应用环境，进行环境可靠性试验；S5：综合各项测试结果，给出评价结论。2.如权利要求1所述的智能变电站合智一体装置用的电容器可靠性评价方法，其特征在于，步骤S2中所述电性能参数测试方法如下：S21：根据电容器的规范书，选取电容量、等效串联电阻、漏电流、等效串联电感、纹波电流、耗散因数tanδ以及损耗角这些作为电性能参数；S22：选取22只～144只电容器样品进行测试；S23：对测试结果进行统计分析；所述统计分析包括：直方图统计、平均值μ、方差σ、测试结果大于μ+3σ的样品数。3.如权利要求2所述的智能变电站合智一体装置用的电容器可靠性评价方法，其特征在于，步骤S3中所述结构分析过程如下：S31：从待评价电容器母体中选取3只～5只样品；S32：对选取的样品进行破坏性物理分析；S33：检验并记录样品相关的缺陷。4.如权利要求3所述的智能变电站合智一体装置用的电容器可靠性评价方法，其特征在于，步骤S4中所述环境可靠性试验测试为：根据电容器预期的应用环境特征，合理选择高温老化试验、温度循环试验、潮热试验这些作为环境可靠性试验...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐瑞林，陈涛，张友强，钟加勇，何荷，黄飞，龚秋憬，刘祖建，魏甦，余红欣，姚树友，王洪彬，赵志伟，欧林，魏燕，何燕，何胜宗，王有亮，胡凛，陈铁柱，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50