论文摘要
高压储能电容器是脉冲功率系统中的常用器件,在武器设备中有着广泛的应用。为了适应脉冲功率系统的发展需求,需要提高此类电容器的储能密度,即在减小体积的同时提高绝缘介质的储能能力。这就要求绝缘介质具有更高的承载性能,同时也给电容器的绝缘性能带来了隐患,影响了电容器的工作可靠性。因此,及时检测储能电容器的绝缘老化状态,判断电容器的工作可靠性,对要求万无一失的武器系统来说是意义重大的。高压储能电容器有其特殊的工作过程,即直流充电,大电流、短时脉冲放电。大脉冲放电过程中,长期的局部放电作用是电容器绝缘老化、电气性能下降的主要原因之一。由于大脉冲放电的电流幅值达到kA级,无法在该条件下直接通过传感器提取局部放电信号。因此根据高压储能电容器的特殊工作条件,提出对该类电容器进行直流局部放电测试。通过直流局部放电的原理分析及仿真,发现其放电参数与绝缘缺陷及电容器寿命紧密相关,可借助其反映绝缘的电气性能状态。根据电容器的制作工艺及寿命情况,电容器缺陷可分四种主要典型类型:内部缺陷、接触缺陷、重叠缺陷和油质缺陷。本文采用自制高灵敏度直流局部放电测试分析系统,对定制的缺陷电容器的直流局部放电信号进行采集与特征提取。引入Δt参量,基于q、n、Δt参数绘制出缺陷电容器放电特征谱图,并将其作为基础样本库,采用支持向量机的方法对不同老化阶段电容器的放电谱图进行识别,可有效判断出电容器老化过程中主要出现的基础缺陷类型。本论文主要对典型缺陷电容器的放电进行采集和识别,对完好电容器进行大脉冲放电的寿命试验,将不同老化阶段的电容器按同向、反向接线形式分别进行直流局部放电测试,建立局部放电参量与老化次数(寿命)的初步关系,判断老化过程中可能出现的缺陷类型;并对老化过程中出现的一些现象进行了分析。本论文所做研究将可促进高压储能电容器的设计、制作与评估等多方面的工作。
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标签：高压储能电容器论文; 直流局部放电测试论文; 绝缘缺陷论文; 寿命试验论文;