一、金属化电力电容器的热计算问题（论文文献综述）
李瑾,尤鸿芃,李洁,孙博博,胡炜,陈娜,李维维,何晓靓,芦锋[1]（2020）在《石英砂介质在自愈式低压电容器散热改进中的应用研究》文中提出金属化膜电容器在电场作用下,由于本身的损耗而使电容器发热。其中一部分热量散发到周围环境中去。另一部分热量则使电容器内部的温度升高,从而导致电容器可能发生电学性能的变化,因此电容器填充介质对电容器的散热有非常重要的作用。本文主要对市场上元件独立保护的自愈式低压电容器填充不同目数的石英砂进行散热对比,探讨石英砂对电容器散热的影响。
孙晓武[2]（2020）在《直流支撑电容器的纹波电流影响其温升的研究》文中进行了进一步梳理直流支撑电容器是变流器不可缺少的重要部分,直流支撑电容器的运行温度会影响使用寿命。为此,需要研究纹波电流对其温升的影响。首先,以直流支撑电容器为研究对象,研究了直流支撑电容器的发热功率、纹波电流对温升的影响。进而,通过对试品基于单一频率电流的温升试验和发热功率计算,以验证纹波电流对温升的影响。结果表明:纹波电流的数值和频率影响直流支撑电容器的温升;直流支撑电容器的温升与其纹波电流方均根值的平方成正比关系,与纹波电流的频率成反比关系;直流支撑电容器的温升还与损耗角正切成正比关系,与其散热面积、外壳散热系数成反比关系。
吕润东[3]（2020）在《电力电容器电容值和介损角测量及健康状态评估》文中认为电力电容器是电力系统中广泛应用的无功补偿设备,具有成本低,易操作等优点,在改善功率因数、保障电压质量、减少电能损耗、提高系统输送电能力和增强系统稳定性等方面具有重要作用。电容器相对复杂的工作环境可能会导致各种早期故障,若故障发展到一定程度将威胁电容器的安全和电力系统的正常运行。因此,为了及时发现电容器早期故障,保障电力系统的正常运行,有必要对电容器的在线监测和健康状态评估进行研究。在电容器的各项关键参数中,电容值和介损角可以反映电容器的多种早期故障,通过在线测量这两项关键参数即可实时反映电容器健康状态。现有方法主要通过稳态波形测量电容值和介损角,测量精度受非同步采样影响,而且由于稳态波形中信息有限,在测量时难以将互感器的误差考虑在内,不利于现场实际应用。相比于现有方法中使用的稳态波形,暂态波形中的频率信息更加丰富,本文通过参数辨识方法对暂态波形进行分析,在考虑互感器误差的前提下测量电容值和介损角。在电容器健康状态评估方面,相关研究在量化电容器的健康状态时面临困难,本文通过条件数为电容器健康状态评估提供量化依据。为充分利用暂态波形中频率信息的丰富性,减小互感器误差和非同步采样对测量精度的影响,论文研究了基于电力电子扰动信号的测量算法。在PT二次侧安装晶闸管制造扰动信号,通过正则化算法求解系统谐波阻抗,然后将系统谐波阻抗代入到考虑互感器误差的等效电路中,建立电容值和介损角测量方程,通过遗传算法与L-M法相结合进行求解。研究表明,此算法精度较高,对迭代初始值要求较低,基本不受频率波动和谐波影响,但是对采样频率的要求较高,与两种代表性方法进行对比,测量精度不受互感器误差限制。针对基于电力电子扰动信号算法需要安装晶闸管而且测量过程较为复杂的问题,论文研究了基于电容器投入暂态的电容值和介损角测量算法。根据电容器投入暂态建立方程,利用内点法求解电容值和介损角,通过加入小波去噪环节减小噪声的影响,并提出了基于灵敏度分析的测量频率选择方法,进一步提高测量精度。研究表明,此算法的测量精度基本不受频率波动和谐波的影响,与基于电力电子扰动信号算法相比,受迭代初始值影响较大,但是降低了对采样频率的要求,增加了抗噪声能力,与两种基于稳态的现有方法进行对比,此算法不仅受互感器误差影响较小,还可以通过选择测量频率提高精度。为建立评估电容器健康状态的量化依据,论文研究了一种基于条件数的评估方法。利用矩阵提出了电容器串联、并联和复杂接线下各种击穿状况的描述方法,分析了条件数与电容器健康状态之间的关系,并建立了基于条件数的评估依据,对不同击穿情况的威胁程度进行排序,然后对电容器健康状态打分。研究表明,通过对比电容值的理论值和测量值可以有效确定当前电容器的击穿状况,基于条件数的电容器健康状态评估结果符合现场运行经验。论文利用暂态波形丰富的频率信息,在线测量电容值和介损角,测量精度基本不受非同步采样影响,与其他代表性方法相比,受互感器误差的影响程度显着减小。在得到电容值测量结果后,即可确定电容器击穿状况,论文利用基于条件数的评估依据对不同击穿情况下的电容器健康状态进行评估,评估结果符合运行经验。本文研究工作可以为电容器在线监测和健康状态评估研究工作提供参考,对保障电容器的正常运行,提高电力系统可靠性等方面具有积极意义。
孙晓武[4]（2020）在《直流支撑电容器温升影响因素研究》文中研究表明本文介绍了直流支撑电容器的结构和直流支撑电容器的主要技术指标,研究了直流支撑电容器的发热功率及其温升的影响因素,并通过对试品进行温升试验,验证影响直流支撑电容器温升的因素。研究对直流支撑电容器的设计和选型具有良好的指导意义。
李晔,范涛,李琦,邰翔,温旭辉,蓝福武,陈渊伟[5]（2020）在《车用SiC电机驱动控制器用金属化膜电容研究》文中提出当功率模块使用碳化硅（silicon carbide,SiC）电子器件,其体积已大幅缩小,为实现控制器的高功率密度,需降低电容器体积。该文首先建立电容器设计参数和电机驱动控制器需求之间的函数关系,从理论层面指出电容器的设计要求。通过集成水冷散热器的封装结构,降低电容器热阻,从而进一步提升电容器吸收波纹电流的能力。通过仿真验证表明,在相同损耗下,优化电容器平均温度较普通封装电容器平均温度下降30.7%。制造样件并测试,优化后电容器在相同损耗下较普通电容器热阻下降了72.4%;吸收纹波能力从180Arms提升到398Arms,纹波电流提升了2.2倍。改进使电容器具有较高的纹波电流提供能力,有效减少了电容器的体积,实现了SiC控制器功率密度提升及高频特性的要求。
孙晓武[6]（2020）在《环境温度对直流支撑电容器温升影响的研究》文中认为直流支撑电容器是变流器的重要器件。介绍了直流支撑电容器的结构、技术指标,研究了直流支撑电容器的发热功率和温升计算方法,分析环境温度对直流支撑电容器温升的影响,并通过温升试验进行验证。试验结果证明环境温度上升,辐射散热系数αu增大,散热系数αm增大,温升下降;反之则温升上升。
郭小凡,查鲲鹏,曹均正,唐志国,屈海涛[7]（2019）在《金属化膜电容器在模块化多电平换流器工况下温升特性分析》文中认为金属化膜电容器凭借自身储能密度高、寿命长、可靠性高而被广泛应用于模块化多电平换流器（MMC）中,温度作为电力电容器寿命与稳定性的主要影响因素成为研究热点。基于厦门柔性直流输电工程,分析电容器在其运行工况下的热应力,在COMSOL有限元仿真软件中建立金属化膜电容器三维温度场仿真模型,对其运行时的温升特性进行研究分析,并进行了试验验证。研究结果表明,金属化膜电容器在MMC换流器子模块中所承受的电流应力和电压应力是相对复杂的交、直流相互叠加的复合变量;电容器最热点位于元件内部,最高温升为11. 1℃,外壳温度最热点在侧面,最高温升为7. 75℃。为金属化膜电容器在MMC换流器中的运行维护及设计选型提供了参考。
陈伟,严飞,王子建,尹婷,何慧雯,赵丹丹[8]（2018）在《特高压工程用并联电容器单元热稳定性》文中研究指明温度对电容器单元的运行可靠性有重要影响。电容器单元需要通过热稳定性试验来检验其在最严酷运行条件下的最热点温度是否超过允许值。由于最热点温度测量方法缺少研究基础,目前电容器单元热稳定性试验结果的准确度较低。为此以特高压工程用BAM6.56–556–1W型电容器单元为研究对象,利用有限元分析软件,进行了热稳定性计算;同时在电容器单元内部埋设多个光纤光栅温度传感器,测量电容器单元热平衡时的温度分布。研究得到了电容器单元内部最热点的温度和位置,并分析得出内部最热点温度与外壳温度的关系。最后仿真分析了放置方式、结构参数及环境温度对电容器内部温度分布的影响。研究成果可为特高压工程用并联电容器单元提供一种热稳定性最热点温度相对精确而简便的测量方法,同时为电容器的散热设计提供参考。
徐梦蕾,王召盟,王荀,徐志钮,王子建,尹婷,赵丹丹[9]（2018）在《T型金属化安全膜电容器温度场仿真》文中研究说明T型金属化安全膜电容器除具备普通自愈式电容器的自愈性外,其膜块化电极提供的第二次保护作用阻止了电容器自愈失败的进一步发展,而极板结构改变引起的温度变化极大地影响了电容器的运行性能及寿命。本文在介绍内部热量产生及散失的基础上,利用ANSYS Workbench15.0对T型金属化安全膜电容器进行温度场仿真,探究膜块宽度与熔丝宽度比、环境温度对电容器最高温度的影响,推导出各影响因素与最高温度的对应关系,为关键尺寸的设计提供校验方法。
范丽娜[10]（2018）在《基于ANSYS的电动汽车用直流滤波电容器热分析》文中研究表明在电动汽车电源组件中,需要用电容器进行滤波,以输出合适的电压。由于汽车的使用环境十分复杂,要求电容器在高、低温环境中能长期稳定、安全可靠运行,但是高温会加速电容器绝缘老化、性能变化,导致可靠性下降,所以电容器设计开发中热仿真分析十分重要。本文以某款电动汽车用直流滤波电容器产品为例,用Solidworks三维软件进行建模,以ANSYS为仿真工具,对电容器发热机理、热传导分析及温升试验结果进行了介绍,证明该热仿真比较准确。
二、金属化电力电容器的热计算问题（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、金属化电力电容器的热计算问题（论文提纲范文）
（1）石英砂介质在自愈式低压电容器散热改进中的应用研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 石英砂的选择 |
| 2 实验验证 |
| 2.1 实验设计 |
| 2.1.1 试样结构 |
| 2.1.2 实验方法 |
| 2.2 实验结果 |
| 2.2.1 石英砂对产品重量的影响 |
| 2.2.2 石英砂对散热的影响 |
| 3 结语 |
（2）直流支撑电容器的纹波电流影响其温升的研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 直流支撑电容器的结构 |
| 2 直流支撑电容器的纹波电流 |
| 3 直流支撑电容器的发热功率和温升分析 |
| 3.1 直流支撑电容器的损耗 |
| 3.2 直流支撑电容器的等效串联电阻 |
| 3.3 直流支撑电容器的发热功率 |
| 3.4 直流支撑电容器的温升计算 |
| 4 发热功率及温升验证研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 试品情况 |
| 4.3 温升试验方案 |
| 4.4 温升试验结果 |
| 4.5 发热功率及温升计算验证 |
| 4.6 验证结果分析 |
| 5 结语 |
（3）电力电容器电容值和介损角测量及健康状态评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 电容值和介损角测量 |
| 1.2.2 电容器健康状态评估 |
| 1.3 论文的主要工作与章节安排 |
| 第2章 基于电力电子扰动信号的电容值和介损角测量 |
| 2.1 测量算法介绍 |
| 2.1.1 基本测量原理 |
| 2.1.2 扰动信号的提取 |
| 2.2 系统谐波阻抗测量 |
| 2.2.1 系统谐波阻抗方程建立 |
| 2.2.2 正则化求解算法 |
| 2.2.3 算法误差修正 |
| 2.3 电容值和介损角测量 |
| 2.3.1 电容值和介损角测量方程建立 |
| 2.3.2 最优化求解算法 |
| 2.3.3 迭代初值的确定方法 |
| 2.4 仿真验证 |
| 2.4.1 仿真电路参数 |
| 2.4.2 测量结果 |
| 2.4.3 互感器误差的影响 |
| 2.4.4 系统频率波动的影响 |
| 2.4.5 谐波的影响 |
| 2.4.6 采样频率的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于电容器投入暂态的电容值和介损角测量 |
| 3.1 测量算法介绍 |
| 3.1.1 基本测量原理 |
| 3.1.2 电容值和介损角测量方程建立 |
| 3.1.3 最优化求解算法 |
| 3.1.4 小波去噪 |
| 3.1.5 基于灵敏度分析的测量频率选择 |
| 3.2 仿真验证 |
| 3.2.1 测量结果 |
| 3.2.2 互感器误差的影响 |
| 3.2.3 白噪声的影响 |
| 3.2.4 测量频率的影响 |
| 3.2.5 系统频率波动的影响 |
| 3.2.6 谐波的影响 |
| 3.2.7 采样频率的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 电容器健康状态评估 |
| 4.1 利用矩阵描述电容器元件击穿 |
| 4.1.1 电容器单元串联 |
| 4.1.2 电容器单元并联 |
| 4.1.3 复杂接线情况 |
| 4.2 利用条件数评估电容器健康状态 |
| 4.2.1 条件数与电容器健康状态关系推导 |
| 4.2.2 电容器健康状态评估算法 |
| 4.3 电容器健康状态评估算例 |
| 4.3.1 算例1 |
| 4.3.2 算例2 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）环境温度对直流支撑电容器温升影响的研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 直流支撑电容器 |
| 1.1 直流支撑电容器的结构 |
| 1.2 直流支撑电容器的主要技术指标 |
| (1) 最大电流Imax |
| (2)损耗角正切tanδ |
| (3)等效串联电阻Resr |
| 2 发热功率和温升研究 |
| 2.1 直流支撑电容器的发热功率 |
| 2.2 直流支撑电容器的温升 |
| 2.3 环境温度对温升的影响 |
| 3 温升试验研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 试品情况 |
| 3.3 试验方法 |
| 3.4 试验结果 |
| 3.5 结果分析 |
| 4 结语 |
| 1)影响直流支撑电容器温升ΔθW的因素: |
| 2)环境温度θ0对直流支撑电容器温升ΔθW的影响: |
（7）金属化膜电容器在模块化多电平换流器工况下温升特性分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 厦门柔直工程MMC换流器用电容器应力分析 |
| 2 金属化膜电容器发热与散热过程 |
| 2.1 金属化膜电容器热传导过程 |
| 2.2 金属化膜电容器发热过程分析 |
| 2.3 金属化膜电容器散热过程分析 |
| 3 金属化膜电容器温度场仿真建模与试验验证 |
| 3.1 模型简化及基本假设 |
| 3.2 模型参数确定 |
| 3.3 电容器温度场三维仿真结果及试验验证 |
| 4 结束语 |
（8）特高压工程用并联电容器单元热稳定性（论文提纲范文）
| 0引言 |
| 1 电容器单元内部结构 |
| 2 电容器单元温度场仿真分析 |
| 2.1 仿真建模 |
| 2.2 计算结果及分析 |
| 3 电容器单元热稳定性试验 |
| 4 试验结果及分析 |
| 5 电容器单元温度分布影响因素分析 |
| 5.1 放置方式的影响 |
| 5.2 结构参数的影响 |
| 5.3 环境温度的影响 |
| 6 结论 |
（9）T型金属化安全膜电容器温度场仿真（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 T型金属化安全膜电容器结构 |
| 2 T型金属化安全膜电容器温度场仿真 |
| 2.1 电容器内部热量的产生及散失 |
| 2.2 模型简化及基本假设 |
| 2.3 仿真参数计算 |
| 2.4 建模刨分结果 |
| 2.5 仿真结果及分析 |
| 3 结论 |
四、金属化电力电容器的热计算问题（论文参考文献）
- [1]石英砂介质在自愈式低压电容器散热改进中的应用研究[J]. 李瑾,尤鸿芃,李洁,孙博博,胡炜,陈娜,李维维,何晓靓,芦锋. 电力电容器与无功补偿, 2020(04)
- [2]直流支撑电容器的纹波电流影响其温升的研究[J]. 孙晓武. 电力电容器与无功补偿, 2020(04)
- [3]电力电容器电容值和介损角测量及健康状态评估[D]. 吕润东. 山东大学, 2020(12)
- [4]直流支撑电容器温升影响因素研究[J]. 孙晓武. 电气技术, 2020(04)
- [5]车用SiC电机驱动控制器用金属化膜电容研究[J]. 李晔,范涛,李琦,邰翔,温旭辉,蓝福武,陈渊伟. 中国电机工程学报, 2020(06)
- [6]环境温度对直流支撑电容器温升影响的研究[J]. 孙晓武. 电工电气, 2020(02)
- [7]金属化膜电容器在模块化多电平换流器工况下温升特性分析[J]. 郭小凡,查鲲鹏,曹均正,唐志国,屈海涛. 电测与仪表, 2019(15)
- [8]特高压工程用并联电容器单元热稳定性[J]. 陈伟,严飞,王子建,尹婷,何慧雯,赵丹丹. 高电压技术, 2018(06)
- [9]T型金属化安全膜电容器温度场仿真[J]. 徐梦蕾,王召盟,王荀,徐志钮,王子建,尹婷,赵丹丹. 电力电容器与无功补偿, 2018(03)
- [10]基于ANSYS的电动汽车用直流滤波电容器热分析[J]. 范丽娜. 电力电容器与无功补偿, 2018(02)