薄膜电容器故障原因及滤波电路电容参数

电容器故障原因首先是环境温度高，无功功率补偿屏安装于400V开关空内，室内共有8台开关柜，而面积仪30m2，其对面是800kVA 35kV／变压器室，整体通风条件差，炎热的交天开关室内温度高达48C以上，由此可见环境温度过高是引起电容爆炸的原因之一。 补偿屏应移至单一通风控制室，并应在电容器外党上贴示蜡片（示温片），值班人员可以从显示的温度来问接地监视电容介质温度。

 

电压极不稳定，我们从公式QC＝2π fCV2中可以看出：电容器的无功容量与电压的平方成正比。当电压降低时，电容器的无功容量将按电压的平方成正比地相应减少，即电容器的容量得不到充分利用。当运行电压升高时会使电容器的温升增加，甚至使电容器的热T衡破坏而引起电容器爆炸。因此国标规定：电容器允许在1.1倍额定电压下长期运行，但每24h内在1.15倍额定电压下运行的时间不得超过30min。

压极不稳定，电压波动范围为0. 9Ue —— 1.15Ue （Ue为额定电压400V），谷期用电时常在450V左右，运行时间长达7h，这是造成电容爆炸烧坏原因之二。谐波电流的存在，采用了大功率可探吐整流器作为回转密的直流电源与补偿屏并联运行。由于接入电网运行的可控硅装置，客观上起到了一个高次谐波发生器的作用，会引起电路电压及电流的波形畸变。谐波电流的存在常使电容器发生异常的响声，严重时引起电容器膨胀，这是引起电容器保炸的原因之三。发生这种情况的主要原因是：高次谐波电流叠加于基波电流，使电容器总电流增大：某一高次谐波在系统感抗和电容器容抗之间引起并联谐振，使流入电容器的电流成信增长：电容器内部对某一高次谐波发生局部串联谐振，从而引起过负荷。

 

50Hz 工频电路中使用的普通电解电容器，其脉动电压频率仅为100Hz，充放电时间是毫秒数量级。为获得更小的脉动系数，所需的电容量高达数十万 μF，因此普通低频铝电解电容器的目标是以提高电容量为主，电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。而开关电源中的输出滤波电解 电容器，其锯齿波电压频率高达数十kHz，甚至是数十MHz，这时电容量并不是其主要指标，衡量高频铝电解电容优劣的标准是“阻抗-频率”特性，要求在开 关电源的工作频率内要有较低的等效阻抗，同时对于半导体器件工作时产生的高频尖峰信号具有良好的滤波作用。普通的低频电解电容器在10kHz左右便开始呈现感性，无法满足开关电源的使用要求。而开关电源专用的高频铝电解电容器有四个端子，正极铝片的两端 分别引出作为电容器的正极，负极铝片的两端也分别引出作为负极。电流从四端电容的一个正端流入，经过电容内部，再从另一个正端流向负载;从负载返回的电流 也从电容的一个负端流入，再从另一个负端流向电源负端。由于四端电容具有良好的高频特性，为减小电压的脉动分量以及抑制开关尖峰噪声提供了极为有利的手段。高频铝电解电容器还有多芯的形式，即将铝箔分成 较短的若干段，用多引出片并联连接以减小容抗中的阻抗成份。并且采用低电阻率的材料作为引出端子，提高了电容器承受大电流的能力。