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专利号: 2017107392074
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种油浸式套管频域介电响应实验的加速测试方法,其特征在于包括以下步骤:

第一步:搭建油浸式套管频域介电谱加速测试平台

搭建油浸式套管频域介电谱加速测试平台,电容芯子(1)两端由支架(2)固定在绝缘油箱(13)底部,绝缘油箱(13)内填充绝缘油(5),液面高度高于电容芯子(1)底部1cm,绝缘油箱(13)内壁布置温度传感器(4),绝缘油箱(13)底部安装加热片(7)和搅拌器(6)带有交流电源和继电装置的温控系统(10)相连;温度传感器(4)测试的油温数据返回至温控系统(10)再发送至终端机(9),并接受终端机(9)通讯接口发送的指令,介电谱测试仪(8)高压端子和测试端子分别接至中心铜管(3)和最外层电容屏;

第二步:设置补偿温度T1,测试环境温度T

设置补偿温度T1,测试环境温度T,补偿温度T1和环境温度T均为热力学温度,单位为K,若T小于T1则执行第三步,若T大于或等于T1则执行第四步;

第三步:接通并控制升温系统,测试T1温度下1Hz至1kHz的测试结果

终端机(9)控制开启带有交流电源和继电装置的温控系统(10)对绝缘油(5)加热,开启搅拌器(6),温度传感器(4)监测油温,返回至终端机(9),终端机(9)监测到温度达到T1后,开启介电谱测试仪(8)测试T1温度下1Hz至1kH的相对复介电常数实部ε′与相对复介电常数实部ε″,其中测试频率点依次为1Hz,2Hz,5Hz,10Hz,20Hz,42Hz,60Hz,90Hz,220Hz,470Hz,

1000Hz,得到T1温度下的测试频域谱,测试完成后执行第五步;

第四步:接通并控制降温系统,测试T1温度下1Hz至1kHz的测试结果

终端机(9)控制带有交流电源和继电装置的温控系统(10),开启压缩机(11),通过冷凝管(12)对绝缘油(5)降温,温度传感器(4)监测油温,返回至终端机(9),终端机(9)监测绝缘油温度达到T1后,开启介电谱测试仪(8),测试T1温度下1Hz至1kHz的相对复介电常数实部ε′与相对复介电常数实部ε″,其中测试频率点依次为1Hz,2Hz,5Hz,10Hz,20Hz,42Hz,60Hz,

90Hz,220Hz,470Hz,1000Hz,测试完成后执行第五步;

第五步:计算测试温度T2

根据设置的补偿温度T1、测试过程起始频率1Hz以及补偿过程起始频率1mHz,采用公式(1)计算测试过程的温度T2,单位为K;

第六步:测试T2温度下1Hz至1kHz范围内的结果

温控系统(10)开启,对绝缘油(5)继续进行加热,油温达到测试温度T2,后,开启介电谱测试仪(8),测试T2温度下1Hz至1kHz的相对复介电常数实部ε′与相对复介电常数实部ε″,其中测试频率点依次为1Hz,2Hz,5Hz,10Hz,20Hz,42Hz,60Hz,90Hz,220Hz,470Hz,1000Hz;

第七步:计算补偿温度T1频域谱内补偿频率点

采用式(2)计算测试温度T2下各测试频率点fT2_n在补偿温度T1下对应的频率值依次f1,f2,f3,f4,…….,f9,f10,f11,其中fT2_n分别为1Hz,2Hz,5Hz,10Hz,20Hz,42Hz,60Hz,90Hz,

220Hz,470Hz,1000Hz,式(2)中n=1,2,3,4,……,11;

第八步:补偿T1下的频域谱曲线

根据测试温度T2的1Hz至1000Hz内各频率点测试得到相对复介电常数实部ε′(T2_n),采用式(3)对补偿温度T1下低频的相对复介电常数实部进行补偿,得到补偿温度T1下低频补偿结果ε′(T1_n),根据测试温度T2的1Hz至1000Hz内各频率点测试得到相对复介电常数实部ε″(T2_n),采用式(4)对补偿温度T1下低频的相对复介电常数实部进行补偿,得到补偿温度T1低频补偿结果ε″(T1_n),其中补偿温度T2的1Hz至1000Hz内各测试频率点分别为:1Hz,2Hz,

5Hz,10Hz,20Hz,42Hz,60Hz,90Hz,220Hz,470Hz,1000Hz,式(3)与式(4)中n=1,2,3,

4,……,11;

第九步:T1温度下的补偿频域谱和测试频域谱共同组成完整的频域介电谱

根据测试所得的温度T1下1Hz至1kHz的测试结果和第八步补偿的温度T1下1mHz至1Hz频域谱补偿结果,组成补偿温度T1下1mHz至1kHz范围内的频域介电谱。