基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断系统及方法

技术领域

本发明属于电气设备状态评估领域，特别是一种基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断系统及方法，尤其涉及金属化膜电容器的自愈特征监测与失效诊断方法。

背景技术

近年来，我国的柔性直流输电工程迅速发展，保证柔性直流输电系统安全稳定运行具有重要意义。金属化膜电容器是柔性直流输电系统中的关键器件，具有可靠性高的特点，在模块化多电平换流器的子模块中承担直流支撑作用，其运行状态关乎整个系统的安全稳定运行。

为了获取金属化膜电容器的电容值，现有技术通常采用添加额外的电压、电流传感器的方式，通过采集电容器的电压、电流信号计算金属化膜电容器的电容值，从而判断金属化膜电容器因其固有的自愈现象所导致的电容损失和老化程度。

现有技术的不足在于：一方面，现有技术需要添加多个传感器，安装复杂，成本较高；另一方面，由于自愈现象发生在金属化膜电容器内部的并联回路中，电流传感器难以布置在金属化膜电容器内部，导致现有技术无法直接检测金属化膜电容器的自愈现象所引起的自愈放电，无法直观观察自愈累积过程，更无法以直观的方式感知和表征自愈累积过程和电容器电容值损失程度的关联性。

如何准确、快速、直观地判断金属化膜电容器的健康状态，具有重要意义。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明揭示了一种基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断系统，包括：

试验模块、测试模块，所述试验模块包括直流电源、保护电阻、并联电容器；其中，

所述并联电容器，用于和待测金属化膜电容器并联组成并联回路；

所述并联回路，用于模拟待测金属化膜电容器发生自愈放电时的内部回路；

所述直流电源，用于对并联回路施加可调节的直流电压；

所述保护电阻，用于保护直流电源；

测试模块包括高压探头、电流传感器、宽带声信号传感器、示波器；其中，

所述高压探头，用于实时采集施加在并联回路的电压；

所述电流传感器，用于实时检测并联回路中的待测金属化膜电容器所在支路的电流；

所述宽带声信号传感器，用于检测在所述自愈现象发生时所述待测金属化膜电容器产生的宽带声信号；

所述示波器，用于展示所述电压、电流、宽带声信号。

优选的，

所述直流电源的正端连接所述保护电阻的一端，保护电阻的另一端连接所述并联回路的一端，所述并联回路的另一端连接直流电源的负端；且，所述并联回路的另一端接地。

优选的，

所述高压探头与示波器适配，且所述高压探头的前端挂钩连接在所述并联回路的一端，所述高压探头的接地夹接地，所述高压探头的末端连接至示波器的第一输入端，以实时采集施加在并联回路两端之间的电压，并用于将检测的电压传输至示波器。

优选的，

所述测试模块还包括第一放大器；

第一放大器的两端分别与所述电流传感器及示波器的第二输入端连接，以用于对电流传感器所实时检测的电流进行放大后输入至示波器。

优选的，

所述测试模块还包括第二放大器；

第二放大器的两端分别与所述宽带声信号传感器及示波器的第三输入端连接，以用于对宽带声信号传感器所检测的宽带声信号进行放大后输入至示波器。

优选的，

基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断系统还包括处理单元，处理单元与所述示波器连接，用于分析所述示波器中所显示的所述电压、电流、宽带声信号，以确定待测金属化膜电容器的状态及所述并联回路是否发生金属化膜电容器的自愈现象。

优选的，

所述状态包括亚健康、临近失效、失效，其中，

当a×C

其中，C为待测金属化膜电容器发生自愈现象之后的的电容值，C

优选的，

所述宽带声信号传感器贴附在待测金属化膜电容器的表面。

优选的，还包括：

数据库，其中，

所述数据库至少存储有一型号金属化膜电容器宽带声信号和该型号金属化膜电容器的电容器状态的信息。

此外，本发明还揭示了一种基于所述诊断系统的诊断方法，其中，所述诊断方法包括以下步骤：

S1、利用宽带声信号传感器实时检测待测金属化膜电容器在自愈现象发生时产生的宽带声信号；

S2、记录宽带声信号的时域波形，对时域波形进行频域转换，根据频域转换的时域波形确定宽带声信号的能量；计算待测金属化膜电容器在单位时间内的多个宽带声信号的能量总和；

S3、根据待测金属化膜电容器在单位时间内的多个宽带声信号的能量总和，确定单位时间内宽带声信号平均累积能量的数量级，其中，所述单位时间内宽带声信号平均累积能量的数量级用于表征单位时间内金属化膜电容器的自愈放电累积现象；

S4、根据单位时间内宽带声信号平均累积能量的数量级，确定待测金属化膜电容器的状态，其中，

所述状态包括健康、亚健康、临近失效和失效四种状态。

和现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、由于本发明的宽带声信号传感器用于检测在所述自愈现象发生时所述待测金属化膜电容器产生的宽带声信号，而检测涉及的是一段时间间隔即时间序列，其涉及到时域波形，所以，本发明不仅能基于宽带声信号的时间序列直接反映金属化膜电容器的自愈现象的累积过程，还能基于宽带声信号能量反映金属化膜电容器的电容值损失程度，完成金属化膜电容器的诊断状态尤其是失效诊断；

2、由于本发明的并联回路用于模拟待测金属化膜电容器发生自愈放电时的内部回路，以及此种模拟是建立在直流电源对并联回路施加可调节的直流电压之上，所以本发明考虑了导致金属化膜电容器老化的自愈特性，结合自愈过程产生的电压波动、内部电流脉冲以及宽带声信号传感器所检测的宽带声信号，本发明验证了宽带声信号用于检测自愈过程的可行性和工业实用性；

因此，本发明不仅揭示了一种基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断系统，还揭示了一种基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断的方法，利用本发明不仅能够获取金属化膜电容器自愈现象发生期间即自愈过程中的宽带声信号时域波形，还能够计算得到每次自愈过程中的宽带声信号能量，并通过统计自愈过程中单位时间自愈宽带声信号的累积能量，进一步判断金属化膜电容器因自愈现象的发生所导致的电容值损失情况，从而识别金属化膜电容器的电容器状态，以及对金属化膜电容器的失效诊断。

附图说明

附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是本发明一个实施例中，基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断系统的电气连接示意图；

图2是本发明一个实施例中，基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断系统的所检测到的自愈电流的时域波形图；

图3是本发明一个实施例中，基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断系统的检测到图2所示的自愈电流时，同时检测到的宽带声信号的时域波形图；

图4是本发明一个实施例中，基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断方法的流程示意图；

图5是本发明一个实施例中，金属化膜电容器自愈宽带声信号累积能量的统计结果示意图；

图6是本发明一个实施例中，金属化膜电容器自愈宽带声信号的平均累积能量和电容器失效状态的关系图。

具体实施方式

下面结合附图1至图6和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本发明的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本发明的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中可能使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的步骤顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本发明可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

参见图1，在一个实施例中，本发明揭示了一种基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断系统，包括，

试验模块、测试模块，所述试验模块包括直流电源、保护电阻、并联电容器；其中，

所述并联电容器，用于和待测金属化膜电容器并联组成并联回路；

所述并联回路，用于模拟待测金属化膜电容器发生自愈放电时的内部回路；

所述直流电源，用于对并联回路施加可调节的直流电压；

所述保护电阻，用于保护直流电源；

测试模块包括高压探头、电流传感器、宽带声信号传感器、示波器；其中，

所述高压探头，用于实时采集施加在并联回路的电压；

所述电流传感器，用于实时检测并联回路中的待测金属化膜电容器所在支路的电流；

所述宽带声信号传感器，用于检测在所述自愈现象发生时所述待测金属化膜电容器产生的宽带声信号；

所述示波器，用于展示所述电压、电流、宽带声信号，以便用户或数据处理单元确定所述并联回路是否发生金属化膜电容器的自愈现象。

在另一个实施例中，

所述直流电源的正端连接所述保护电阻的一端，保护电阻的另一端连接所述并联回路的一端，所述并联回路的另一端连接直流电源的负端；且，所述并联回路的另一端接地。

在另一个实施例中，

所述高压探头与示波器适配，且所述高压探头的前端挂钩连接在所述并联回路的一端，所述高压探头的接地夹接地，所述高压探头的末端连接至示波器的第一输入端，以实时采集施加在并联回路两端之间的电压，并用于将检测的电压传输至示波器。

在另一个实施例中，

所述测试模块还包括第一放大器；

第一放大器的两端分别与所述电流传感器及示波器的第二输入端连接，以用于对电流传感器所实时检测的电流进行放大后输入至示波器。

在另一个实施例中，

所述测试模块还包括第二放大器；

第二放大器的两端分别与所述宽带声信号传感器及示波器的第三输入端连接，以用于对宽带声信号传感器所检测的宽带声信号进行放大后输入至示波器。

能够理解，所述示波器不仅实时采集并联回路两端施加的实时电压，而且实时采集并联回路中的待测金属化膜电容器所在支路的电流，并且，当所述电流体现为金属化膜电容器自愈电流的特征时，即可认为待测金属化膜电容器发生了自愈现象。参见图2，其示意了自愈现象发生时，所述诊断系统通过示波器检测到的一种自愈电流。需要说明的是，自愈电流具有如下特征：在10微秒以内，其电流会突然从零突变为一个明显的峰，电流峰值在0.6-1安培。以图2为例，在2.5微秒以内，电流突然从零突变为一个明显的峰，电流峰值为0.9安培。

当自愈现象发生时，所述示波器能够通过宽带声信号传感器感测到宽带声信号，参见图3，其示意了自愈现象发生时，所述诊断系统通过示波器检测到的自愈电流所对应的宽带声信号。由此，本发明实现一种基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断系统。

对于上述实施例所揭示的基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断系统，需要说明的是，当待测金属化膜电容器的电弱点处由于无法耐受所施加的直流电压而发生金属化膜电容器的自愈现象时，此时，所述待测金属化膜电容器中除电弱点区域外的其他电容器部分和所述并联电容器，共同经由所述电弱点形成位于并联回路中的放电通道并发生放电，由此，并联回路中产生自愈电流。当发生自愈现象时，所述示波器则能够检测到自愈电流。

能够理解，所述诊断系统至少能够通过标定一型号金属化膜电容器的自愈电流、宽带声信号、待测金属化膜电容器电容器的状态这3者之间的关系，来实现对同型号金属化膜电容器的状态的诊断。

示例性的，基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断系统还包括处理单元，处理单元与所述示波器连接，用于分析所述示波器中所显示的所述电压、电流、宽带声信号，以确定待测金属化膜电容器的状态及所述并联回路是否发生金属化膜电容器的自愈现象。以利用处理单元来确定待测金属化膜电容器的状态。当然用户也可进行人工分析确定待测金属化膜电容器的状态。

示例性的，待测金属化膜电容器的状态的确定具体为在使用所述诊断系统时，检测并记录待测金属化膜电容器发生自愈现象之后的的电容值，并且根据待测金属化膜电容器发生自愈现象之后的的电容值与待测金属化膜电容器的额定电容值的比值，然后，将所述比值与宽带声信号建立关联关系，以诊断待测金属化膜电容器的状态。

由此，所述诊断系统通过标定自愈电流、宽带声信号、待测金属化膜电容器电容器的状态这3者之间的关系，来实现对同型号金属化膜电容器的状态的诊断。例如，可以诊断所述状态属于亚健康还是临近失效还是失效，其中，

当a×C

其中，C为待测金属化膜电容器发生自愈现象之后的的电容值，C

典型的，a为98％，b为95％。

进一步的，对于所述示波器，既然其用于展示所述电压、电流、宽带声信号，以便用户或处理单元确定所述并联回路是否发生金属化膜电容器的自愈现象，考虑到示波器只接收信号、示出波形，不具有其他处理功能例如对当前金属化膜电容器的自愈现象进行判断或者对当前金属化膜电容器的状态进行确定，因此，所述诊断系统在实际应用中，可以由工作人员观看示波器进行判断或确定，也可以进一步将示波器连接至数据处理单元，从而将示波器当前显示的各种信号所对应的数据传输至数据处理单元，由数据处理单元对当前金属化膜电容器的自愈现象进行判断或者对当前金属化膜电容器的状态进行确定等。

在另一个实施例中，示例性的，所述电流传感器以非接触的方式感测并联回路中的待测金属化膜电容器所在支路的电流。

在另一个实施例中，示例性的，所述宽带声信号传感器贴附在待测金属化膜电容器的表面。

在另一个实施例中，

所述直流电源的额定输出电压为5kV，额定输出电流为0.2A，实际脉动系数为3％。

在另一个实施例中，

所述保护电阻的规格为2-50kΩ，500-1000W。能够理解，保护电阻的具体规格可根据诊断系统中各个组成部分的适配性而进行选择。

需要说明的是，关于本发明可选的示波器，其在采样频率方面的要求，只需要采样频率高于被采样的声信号频率2倍以上即可。一般的，能满足10Ms/s的采样率的示波器即可满足采样频率的要求。

在另一个实施例中，

所述示波器选择Tektronix DP04104B，或者选择与Tektronix DP04104B的性能相当或更优的其他示波器。以Tektronix DPO4104B为例，其主要参数如下表1：

表1 Tektronix DPO4104B的主要参数表

在另一个实施例中，

所述高压探头的参数如下：

测量范围为20kVDC/40kV峰值，100ms脉冲宽度；

工作频带为DC～75MHz。

示例性的，高压探头选择Tektronix P6015A。

在另一个实施例中，

电流传感器的参数如下：

测量范围为30A；

灵敏度为1mV/A；

工作频带为DC～100MHz。

示例性的，电流传感器为Tektronix TCP312A。

在另一个实施例中，

与电流传感器连接的第一放大器选择Tektronix TCPA300。

在另一个实施例中，

宽带声信号传感器的频率带宽为100kHz-400kHz，灵敏度大于67dB，谐振频率为150kHz。典型的，宽带声信号传感器选择声发射传感器PXR15。

在另一个实施例中，

与宽带声信号传感器连接的第二放大器选择PXPA3型声发射信号放大器。

由于上述实施例揭示的基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断系统，其中的并联回路，用于模拟金属化膜电容器发生自愈放电时的内部回路，所以，这意味着所述基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断系统的首要目的在于针对的是具体的待测金属化膜电容器接入所述诊断系统的情形，因此，所述诊断系统可以用于任意厂家、任意型号的金属化膜电容器的自愈电流、宽带声信号和该型号金属化膜电容器的电容器状态3者之间的关联，并据此建立用于诊断该型号金属化膜电容器的状态的数据库。

示例性的，数据库的建立方法包括如下步骤：

1)选取全新的一型号的金属化膜电容器，检测并记录其额定电容值；

2)通过所述诊断系统，一次次的施加电压使得金属化膜电容器发生自愈现象，每当发生一次自愈现象时，检测并分析所述待测金属化膜电容器的自愈电流所对应的宽带声信号以得到反映宽带声信号的特征；

3)检测并记录所述待测金属化膜电容器在自愈现象后的电容值；

4)计算所述待测金属化膜电容器在自愈现象后的电容值相比额定电容值的比例；

5)根据所述反映宽带声信号的特征与所述比例，建立数据库。

能够理解，以上所有实施例均围绕非在运的金属化膜电容器，即通过独立的金属化膜电容器接入其他部件例如直流电源等，以搭建所述诊断系统；并且，所述诊断系统可用于建立一型号的所述反映宽带声信号的特征与所述比例的数据库。自然的，所述数据库也可以进一步包括自愈电流的特征，甚至所述数据库还可以进一步包括自愈现象发生时的电压即自愈电压的特征。

进一步的，在另一个实施例中，本发明还揭示了一种应用于在运的金属化膜电容器的诊断系统，包括：

与在运的金属化膜电容器连接的宽带声信号传感器；

与宽带声信号传感器适配连接的放大器；

与所述放大器适配连接的示波器。

如此，根据已经获取的在运的金属化膜电容器的自愈现象所对应的宽带声信号的特征与该金属化膜电容器的状态的关系，通过示波器实时采集的在运的金属化膜电容器的宽带声信号，即可诊断在运的金属化膜电容器的状态，例如诊断其是否为亚健康、临近失效还是失效。

在另一个实施例中，

所述应用于在运的金属化膜电容器的诊断系统，还可以包括数据处理单元和存储单元，其中，

所述存储单元存储有该在运的金属化膜电容器发生自愈现象时的宽带声信号的特征以及金属化膜电容器发生自愈现象后的电容值与额定电容值的比例的数据库，其中，所述数据库预先在金属化膜电容器的厂家或第三方机构建立；

所述数据处理单元包括处理器，用于根据示波器实时采集的在运的金属化膜电容器的宽带声信号和所述存储单元中的数据库，诊断在运的金属化膜电容器的状态。

以下，本发明提供更为具体的实施例详细描述本发明：

参见图4，在一个实施例中，基于宽带声信号的金属化膜电容器失效诊断方法，包括以下步骤：

S1、布置待测金属化膜电容器与并联电容器的并联回路，在待测金属化膜电容器近地电位端布置宽带声信号传感器，利用宽带声信号传感器实时检测金属化膜电容器因自愈放电产生的宽带声信号；

S2、记录宽带声信号的时域波形，对时域波形进行频域转换，计算单次自愈宽带声信号的能量；计算测试对象在单位时间内(例如1个小时)的多个自愈宽带声信号能量；包括：

根据帕塞瓦尔定理，信号的能量在时域和频域相等，即：

其中，x[k]为时域信号序列，X[m]为对应的频域信号序列，N为信号长度，时域和频域的样本长度均为N，k和m为取值变量；

对采集到的宽带声信号时域波形进行频域转换，计算单次自愈宽带声信号的能量；

S3、对单位时间内的多个自愈宽带声信号的能量累积，以获得单位时间内宽带声信号平均累积能量的数量级，其中，所述单位时间内宽带声信号平均累积能量的数量级用于表征单位时间内金属化膜电容器的自愈放电累积现象；

S4、利用单位时间内宽带声信号平均累积能量的数量级，将电容器对应至电容器的相应状态，其中，所述状态包括：健康(容值为额定电容的100％C

能够理解，在该实施例中，单位时间内的宽带声信号累积能量即作为前文所述的反映宽带声信号的特征的一种具体实现方式。

进一步的，在另一个实施例中，所述诊断方法还包括：

S5、当电容器状态为健康、亚健康时，允许电容器继续运行并保持监测；当电容器状态为临近失效或已失效时，提醒运维人员需要拆卸并更换新的电容器。

下面利用一组具体实施例，对上述诊断系统及方法进行说明。

选择3只同批次生产、老化程度逐渐增加的金属化膜电容器，利用数字电桥测试其电容值，对比其额定电容值后，对其状态进行分类，分别为亚健康(现有电容值为初始电容值的98％)、临近失效(现有电容值为初始电容值的96.598％)和失效(现有电容值为初始电容值的95％)测试中施加的电压为金属化膜电容器额定电压的1.5倍，每组在线监测时间为1小时，重复5组在线监测试验。

如前所述，本发明利用所述诊断系统进行自愈现象监测时，能够同时监测到金属化膜电容器自愈放电电流信号和宽带声信号。

在该具体示例中，进一步对采集到的宽带声信号时域波形进行频域转换，计算单次自愈宽带声信号的能量，并统计1小时内金属化膜电容器的累积自愈宽带声信号能量。重复5组试验，得到金属化膜电容器自愈宽带声信号累积能量的统计结果示意图，如图5所示。随电容器老化程度增加，电容器自愈累积能量增大，重复多组试验，结果复现性好。特别是当待测金属化膜电容器处于失效状态时，单位时间内的累积自愈能量可以达到临近失效、亚健康状态的2～3倍，甚至出现高出一个数量级的情况。例如，第4组试验，失效电容器的累积能量为3203.49J，临近失效电容器的累积能量为46.30J，亚健康电容器的累积能量为3.08J。

参见图6，进一步获得自愈宽带声信号每小时的平均累积能量与电容器电容值损失之间的关系。

能够发现，自愈放电宽带声信号累积能量可以有效反映电容器的电容值损失程度，进而反映电容器的老化状态。特别的，针对已失效的金属化膜电容器，还发现：其单位时间内的自愈宽带声信号累积能量数量级超出其他状态电容器数量级1倍及以上。因此，这充分说明本发明能够有效筛选出临近失效、失效的金属化膜电容器，本发明的技术方案具备可行性和工业实用性。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。