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文档简介
全膜电容器热稳定试验研究严玉婷1,倪学锋2(1武汉大学99575班,武汉430072;
2武汉高压研究所,武汉430074)
摘
要:全膜电容器由于绝缘性能优良,比特性远优于其它介质电容器。但正因为如此,其散热面积也远小于其它介质电容器。因此,其热的稳定特性并不一定就优于其它电容器。本文通过对电容器比例单元热稳定性能的试验研究,确定了内部最热点与外壳最热点的关系,为更好地做好电容器热稳定性能试验提供了参考依据。
关键词:电容器;温升;介质损耗0前言
由于全膜电容器优良的介电性能和比特性,近年来全膜电容器已获得越来越广泛的使用。大有替代其它介质电容器的势头。虽然全膜电容器的介质损耗小于膜纸电容器,但全膜电容器的体积和表面积也小于膜纸电容器。因此,全膜电容器的热稳定性能不一定就较膜纸电容器好,这一点已从耐久性试验和运行中得到证实。
然而全膜电容器的热稳定试验一直无深入的试验研究,而一直沿用膜纸电容器的经验数据。由于全膜电容器同膜纸电容器相比,不仅介质变了,而且结构方式也变了。因此,其热过程显然是会有差别的,这种差别将直接影响热稳定试验的试验结果。本文通过在电容器内预埋热电偶和控制注入能量,找出了内部最热点、外壳最热点等部分的温升值同介质损耗量间的相互关系。为科学、准确的进行全膜电容器的热稳定试验提供了参考依据。
以介损为0.01%时的电容器为例,外包
式中:d1、d2—外包封厚和油隙厚;
由(2)式分别可计算出介损为0.02%、0.03%下的温差值分别为11.2℃和16.8℃。
同室温条件下试验结果相比,计算结果偏小较多,但同烘箱内试验结果相比较接近。这主要是在室温条件下,外壳散热主要是对流散热,对流散热可用函数式(3)表示:
Q=f(Δtαdβ)(3)
温度随距离变化激剧变化,因此采用有尺寸的铂电阻(Φ3mm圆柱体)测温,所测得值偏小,致使测量所得温升值较计算值大,而烘箱中对流散热作用小于室温条件下,因此,所测温升值与计算值接近。
另一现象是在温度较低时,电容器最热点与外壳最热点的温差值基本上同介损成比例关系。但随着温度的升高,这种比例关系不再存在,而趋于变化变缓,这可能同随温度升高后,其它散热方式的作用增大有关。但从0.01%~0.03%介损条件下的试验结果看,以15℃控制热稳定试验中外壳同内部最热点温差之值,对于介质损耗不大于0.03%的电容器是合理的,这不仅试验是如此,计算结果亦较接近。
4结论
4.1电容器的热稳定试验中,电容器内最热点与外壳最热点之间的温差值,同介损的大小关系密切,介损越大,这个温差值也越大。
4.2电容器的热稳定试验中,以15℃作为内部最热点同外壳最热点的温度之差值,对介损不大于0.03%的电容器是合理的。参考文献[1]秦允豪热学[M]高等教育出版社
[2]GB/T
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