一种金属化薄膜电容器多参量寿命评估方法技术

本发明专利技术提供一种金属化薄膜电容器多参量寿命评估方法，金属化薄膜电容器在直流与短时过电压脉冲叠加的复杂环境下，易造成金属化膜的劣化与容值损失等现象。目前寿命评估方法不适用于脉冲叠加直流电场及高温下的寿命预测，导致金属化薄膜电容器预测寿命与实际寿命偏差较大的问题。本发明专利技术在于提供一种基于多参量的金属化薄膜电容器寿命预测方法，该方法考虑外部电场、温度、物质所导致的老化机制，可解决预测寿命与实际寿命偏差较大的问题，助力制定合理的薄膜电容器退役计划，减小电力设备的故障率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于薄膜电容器，尤其涉及一种金属化薄膜电容器多参量寿命评估方法。

技术介绍

1、金属化薄膜电容器是现代电力工业中特高压/柔性直流输电用换流阀、电力系统滤波、无功补偿装置中的核心设备。在运行过程中，金属化薄膜电容器的绝缘老化会严重影响电容器的使用寿命。电场、高温和自愈性能是导致金属化薄膜电容器绝缘老化的主要因素。在强电场作用下，电弱点处绝缘性能显著劣化并发生局部击穿；而高温可导致薄膜的化学结构变化甚至降解。金属化薄膜电容器的自愈性能也是决定电容器寿命的重要因素，其提高储能介质高场强可靠性和耐受电压稳定性的同时，会减少电容器的电容值并直接影响寿命。

2、金属化薄膜电容器的寿命还受运行工况的限制，脉冲谐波的电压峰值、电压有效值和上升沿是电容器老化的主要因素。通过有限元仿真方法与改进寿命评估模型结合建立考虑电极腐蚀失效过程的电容器寿命评估模型，经实验验证误差率在7％左右。由于未考虑脉冲因素，通过稳态直流充放电实验获得电容器老化过程的容值损失数据去预测电容器寿命，会导致误差进一步增大。目前电容器寿命评估研究主要基于在传统电力的与脉冲电场下的充放本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属化薄膜电容器多参量寿命评估方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，受到直流电压UD、脉冲电压UP与温度T影响下对金属化薄膜电容器评估寿命表示为式(1)；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，金属化电极将在电场-氧气-水分的共同作用下发生电化学腐蚀，由金属铝转化为氧化铝，会造成电容量的损失，同时考虑脉冲过电压所引发自愈过程造成的电容量损失，由此产生的总电容量损失表示为式(2)；

【技术特征摘要】

1.一种金属化薄膜电容器多参量寿命评估方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，受到直流电压ud、脉冲电压up与温度t影响下对金属化薄膜电容器评估寿命表示为式(1)；

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【专利技术属性】
技术研发人员：张传升，邵涛，孙昊，曹轩赫，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：