CN203746669U - 一种用于变流器的新型电容器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于变流器的新型电容器，包括电容外壳，电容外壳内设有电容卷芯，电容卷芯为有机金属薄膜绕卷形成圆柱状，电容卷芯内部卷绕有温度传感器，电容卷芯的正、负有机金属薄膜通过导体分别连接到位于电容外壳上表面的正电极和负电极上，正电极或负电极下方位于电容外壳内的导体上套接有穿心式电流互感器，温度传感器的温度传感器引线和穿心式电流互感器的电流互感器引线均从电容外壳上引出。本实用新型的新型电容器，能提供电容器内部的温度和电流信号，能采集变流器内关键位置电容器的电流和温度信号，避免不合理的设计造成局部电容过流、过温，保证了电容寿命的一致性，结构新颖，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及电容器技术领域，具体涉及一种用于变流器的新型电容器。
背景技术
近年来，以风力发电、光伏发电为代表的新能源行业发展迅速，而这些发电形式都不可避免的使用到电力电子能量转换设备，业内将这些设备统称为变流器，变流器大多使用了交直流变换技术，这需要大量的电容器来稳定直流环节的电压。目前，大功率变流器所使用的主流电容器多为金属薄膜电容，封装大多采用圆柱结构，电容的正、负极位于圆柱的一端，阴阳导电极外露部分很短，导电极有内螺纹，通过螺栓与直流母排实现紧密连接。通常一台变流器需要将数十个甚至数百个电容并列安装在母排上，这使得电容在机柜中的位置不同，散热条件不一致，造成电容温度个体差异较大。同时，由于电容的排布不可能完全均匀、对称，不好的结构设计将造成每个电容的电流回路阻抗差异较大，电容不能实现均流，这也会造成电容发热不一致，甚至部分电容电流将超过额定电流，严重影响了电容的寿命，现有的电容测温手段一般为红外成像仪观测或者电容外壳表面粘贴热敏电阻的方式，由于电容堆积在机柜内部，红外成像仪很难观测到位置靠内的电容温度，而表面粘贴热敏电阻容易受到外部热量的影响且与外壳与卷芯之间有一定的热阻，很难反应电容内部真实的温度情况；而且，电容结构由于阴阳极外露端很短，无法通过电流探头测试电容的电流分布情况，这些问题给变流器的硬件设计带了困扰，设计者无法验证电容是否均流均温，无从保证电容寿命的一致性。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题是克服现有的用于变流器的电容器，很难反应电容内部真实的温度，无法通过电流探头测试电容的电流分布情况，无法验证电容是否均流均温，变流器的硬件设计带了困扰，无从保证电容寿命的一致性的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种用于变流器的新型电容器，其特征在于：包括电容外壳，所述电容外壳内设有电容卷芯，所述电容卷芯为有机金属薄膜绕卷形成圆柱状，所述电容卷芯内部卷绕有温度传感器，所述电容卷芯的正、负有机金属薄膜通过导体分别连接到位于电容外壳上表面的正电极和负电极上，所述正电极或负电极下方位于电容外壳内的导体上套接有穿心式电流互感器，所述温度传感器的温度传感器引线和穿心式电流互感器的电流互感器引线均从电容外壳上引出。
前述的一种用于变流器的新型电容器，其特征在于：所述温度传感器为PT100温度传感器。
前述的一种用于变流器的新型电容器，其特征在于：所述温度传感器卷绕在电容卷芯的中轴线上。
前述的一种用于变流器的新型电容器，其特征在于：所述电容外壳内电容卷芯、温度传感器、电流互感器引线之间存在的空隙灌入环氧树脂密封。
前述的一种用于变流器的新型电容器，其特征在于：所述电容外壳为铝制材料制成的圆筒状。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的用于变流器的新型电容器，能提供电容器的温度和电流信号，将电容卷芯以温度传感器为中心进行卷绕，温度传感器的温度传感器引线引出电容外壳供温度采集使用，在电容内部正电极或负电极下方的导体上套接穿心式电流互感器，穿心式电流互感器的电流互感器引线引出电容外壳供采集电流信号使用，电容器反馈温度和电流信号可以帮助变流器的修正设计，能采集变流器内关键位置电容器的电流和温度信号，避免不合理的设计造成局部电容过流、过温，保证了电容寿命的一致性，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型的用于变流器的新型电容器的结构示意图。
附图标记含义如下：
1：温度传感器；2：穿心式电流互感器；3：电容卷芯；4：电流互感器引线；5：温度传感器引线；6：负电极；7：正电极；8：电容外壳。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型的用于变流器的新型电容器，包括电容外壳8，电容外壳8为铝制材料制成的圆筒状，电容外壳8内设有电容卷芯3，电容卷芯3为有机金属薄膜绕卷形成圆柱状，电容卷芯3内部卷绕有温度传感器1，使温度传感器1置于电容卷芯3的中轴线上，电容卷芯3的中心往往是电容温度最高的地方，这样温度传感器1能比较真实的反映电容的温度，温度传感器1为PT100温度传感器，PT100温度传感器抗干扰性强，温度的线性曲线好，适用于电容器的温度采集，电容卷芯3的正、负有机金属薄膜通过导体分别连接到位于电容外壳8上表面的正电极7和负电极6上，正电极7或负电极6下方位于电容外壳8内的导体上套接有穿心式电流互感器2，当电容器充放电时，脉动电流将通过正电极7或者负电极6，在穿心式电流互感器2的副边中感应出电压，通过检测该电压并经过一定的比例换算关系可以得到脉动电流的大小，温度传感器1的温度传感器引线5和穿心式电流互感器2的电流互感器引线4均从电容外壳8上引出，通过温度传感器引线5、电流互感器引线4，电容器能够反馈出其内部的温度和电流信号，变流器的设计人员在设计完样机时可以选择有代表性的部位安装本实用新型的电容器，试验时通过电容器的温度传感器引线5、电流互感器引线4监测电容器内部的温度和电流，观察一致性是否较好，判断电容的布局、母排的走向、机柜的散热等是否设计合理。
所述电容外壳8内电容卷芯3、温度传感器1、电流互感器引线4之间存在的空隙灌入环氧树脂密封，提高电容器的密封性能。
综上所述，本实用新型的用于变流器的新型电容器，能提供电容器的温度和电流信号，将电容卷芯以温度传感器为中心进行卷绕，温度传感器的温度传感器引线引出电容外壳供温度采集使用，在电容内部正电极或负电极下方的导体上套接穿心式电流互感器，穿心式电流互感器的电流互感器引线引出电容外壳供采集电流信号使用，电容器反馈温度和电流信号可以帮助变流器的修正设计，使变流器内的电容器实现均流均温，保证电容器寿命的一致性，结构新颖，容易实现，具有良好的应用前景。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种用于变流器的新型电容器，其特征在于：包括电容外壳（8），所述电容外壳（8）内设有电容卷芯（3），所述电容卷芯（3）为有机金属薄膜绕卷形成圆柱状，所述电容卷芯（3）内部卷绕有温度传感器（1），所述电容卷芯（3）的正、负有机金属薄膜通过导体分别连接到位于电容外壳（8）上表面的正电极（7）和负电极（6）上，所述正电极（7）或负电极（6）下方位于电容外壳（8）内的导体上套接有穿心式电流互感器（2），所述温度传感器（1）的温度传感器引线（5）和穿心式电流互感器（2）的电流互感器引线（4）均从电容外壳（8）上引出。
2.根据权利要求1所述的一种用于变流器的新型电容器，其特征在于：所述温度传感器（1）为PT100温度传感器。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于变流器的新型电容器，其特征在于：所述温度传感器（1）卷绕在电容卷芯（3）的中轴线上。
4.根据权利要求1所述的一种用于变流器的新型电容器，其特征在于：所述电容外壳（8）内电容卷芯（3）、温度传感器（1）、电流互感器引线（4）之间存在的空隙灌入环氧树脂密封。
5.根据权利要求1所述的一种用于变流器的新型电容器，其特征在于：所述电容外壳（8）为铝制材料制成的圆筒状。
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|---|---|---|---|---|
| CN105632757A (zh) * | 2014-11-06 | 2016-06-01 | 佛山市南海区欣源电子有限公司 | 智能低压电力电容器 |
| CN109559895A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-02 | 山特电子（深圳）有限公司 | 智能电容器、智能电容控制系统、方法及电力设备 |
| CN110428974A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-11-08 | 湖南艾华集团股份有限公司 | 一种可检测内部温度的铝电解电容器及其制备方法 |
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