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专利号: 2018109704412
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种绕组模型绝缘受潮和老化评估研究的实验方法,其特征在于,包括以下步骤:

第一步:搭建实验平台

绕组模型绝缘受潮和老化评估研究的实验平台,包括变压器高压绕组(3)、变压器低压绕组(4)、电热丝(7)、实验箱(1)、温度控制系统(9)、湿度控制系统(13)、介电谱测试仪(8)、终端机(14),实验箱(1)内的绝缘油(2)液面高于变压器高压绕组(3)和变压器低压绕组(4),变压器高压绕组(3)和变压器低压绕组(4)可更换为不同老化程度的变压器高压绕组(3)和变压器低压绕组(4),在实验箱(1)内底部四周缠绕电热丝(7),第一温度传感器(5a)和第二温度传感器(5b)置于实验箱(1)内实时监控绝缘油(2)温度,并将温度数据传送至温度控制系统(9),温度控制系统(9)将温度数据上传至终端机(14),终端机(14)发送指令至温度控制系统(9),通过温度控制系统(9)控制电热丝(7)的电源开断从而保证实验箱(1)处于恒温状态,第一水分传感器(6a)和第二水分传感器(6b)置于实验箱(1)内实时监控绝缘油(2)内水分含量,将水分数据传送至湿度控制系统(13),湿度控制系统(13)将湿度数据上传至终端机(14),通过油纸绝缘稳态微水分布曲线获得绝缘纸水分含量,且终端机(14)发送指令至湿度控制系统(13),通过湿度控制系统(13)控制加湿器(12)和空气泵(11)将水分经导管(10)输送至实验箱(1)中,达到控制变压器高压绕组(3)和变压器低压绕组(4)内水分含量的目的,介电谱测试仪(8)高压端接变压器高压绕组(3),低压端接变压器低压绕组(4),测试的介电谱曲线上传至终端机(14)储存分析;

第二步:制备不同老化和受潮程度的绕组

开启温度控制系统(9),将实验箱(1)内的温度控制在基准温度T0,单位为℃;开启湿度控制系统(13),通过实验箱(1)内的第一水分传感器(6a)和第二水分传感器(6b)获得绝缘油(2)中水分含量,将水分数据传送至湿度控制系统(13),湿度控制系统(13)将水分数据上传至终端机(14),通过油纸绝缘稳态微水分布曲线获得绝缘纸水分含量,终端机(14)发送指令至湿度控制系统(13)对实验箱(1)内的进行不同程度的加湿处理,获得不同老化和受潮程度的变压器高压绕组(3)和变压器低压绕组(4);

第三步:建立不同老化和受潮程度的频域介电谱数据库

开启介电谱测试仪(8),施加电压为1400V,测试频率点为0.001Hz,0.0022Hz、

0.0046Hz、0.01Hz、0.22Hz、0.46Hz、1Hz、2Hz、5Hz、10Hz、20Hz、40Hz、70Hz、110Hz、220Hz、

470Hz和1000Hz,测试在基准温度T0下不同老化程度、不同受潮程度的变压器绕组相对复介电常数实部(ε′)与相对复介电常数虚部(ε″)的频域介电谱,将测试结果上传至终端机(14),建立不同老化程度、不同受潮程度的变压器绕组频域介电谱测试标准数据库;

第四步:频域介电谱测试与归算

开启频域介电谱测试仪(8),测试未知老化受潮程度的绕组的相对复介电常数实部(ε′)与相对复介电常数虚部(ε″)的频域介电谱,测试环境温度为T,单位为℃,将在环境温度为T的未知老化受潮程度的绕组的频域介电谱测试结果归算至基准温度T0下,首先计算绝缘油弛豫过程活化能E与介电谱归算指前参数α:式中,R为玻尔兹曼常数,fT为环境温度T下频域介电谱的测试频率,fT0为参考温度T0下对应的频率点,根据上式计算归算至参考温度下的相对复介电常数(ε′)与相对复介电常数虚部(ε″):第五步:将在环境温度为T的未知老化受潮程度的绕组的频域介电谱测试结果与标准数据库中的曲线逐一计算相似度,相似度最大值对应的数据库绕组状态为该绕组老化和受潮程度,相似度的计算如下:式中,f0k为归算至参考温度T0后的频域介电谱的第k点测试值,fik为标准数据库中第i条频域介电谱测试曲线第k点测试值。