





2 频繁的过电压对自愈式并联电容器的危害
2.1使电容器的绝缘介质老化过程加速
自愈式金属化并联电容器是用金属化聚丙烯薄膜进行绕卷而制成的,它的绝缘介质聚丙烯薄
膜与其它品种的电容器一样,会逐渐老化,其老化的速度与施加电压、使用温度等条件有关。一般认为,电压升高10%,寿命降低一半。具体可用下式表示:
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式中:U0-额定电压
-额定电压下的使用寿命
U-实际施加电压
-过电压下的使用寿命
α-常数,一般取7-9
投入电容器所产生的过电压,虽然是瞬时的,而不是长期的,但过电压对绝缘介质的影响是能够累积的,在国标GB/T12747-1991中要求:每年的操作不超过5000次,但实际可能远不止此数。若有一个10分组的无功补偿装置,每3分钟操作一次,循环投切,一年共可操作17.5万次,平均每台电容器投切达1.75万次;为标准要求的3.5倍,而目前控制器的延时时间一般仅为10s-100s。
2.2 过电压使自愈性能提前失效
自愈式并联电容器最重要的性能是它的“自愈性能”。电容器在运行时,由于绝缘介质中存在杂质、气隙等弱点,在电场作用下被击穿形成导电通路,流过短路电流,电容器在击穿释放能量的瞬间,使其周围的金属层达到很高的温度而熔化乃至蒸发,又恢复了绝缘介质的绝缘,电容器仍可继续运行。
电容器的自愈,固然需要一定能量,但当释放的能量过大就会损伤薄膜。释放能量大,击穿点周围的薄膜温度就过高,这部分的介质就会逐步老化直至发生不能自愈的绝缘击穿。
自愈能量可用下式表示:

由式(8)可知,自愈能量W与外施电压U的4次方成正比。因此,当电容器投入而产生过电压时,若发生介质击穿而自愈,这时的自愈能量与在额定运行电压时的自愈能量相比,是十分大的。例如,当在过电压倍数为1.8或1.5时发生自愈,其自愈能量分别为额定运行电压时的10.5倍与5倍。所以,频繁的过电压将使电容器的自愈性能恶化。直至发生不能自愈的绝缘击穿。