变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合方法、含水率检测方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种变压器油含水率‑吸收系数标准曲线拟合方法、含水率检测方法、装置及存储介质，标准曲线拟合方法包括：采集不同标准含水率变压器油样品的太赫兹透射波；获取各太赫兹透射波的频率谱；计算频率谱上不同角频率点对应的吸收系数；根据变压器油样品的含水率、不同角频率点对应的吸收系数进行曲线拟合，获取相同角频率点对应的含水率‑吸收系数拟合曲线；计算各含水率‑吸收系数拟合曲线的相关性系数；选取相关性系数最大的含水率‑吸收系数拟合曲线作为含水率‑吸收系数标准曲线；含水率检测方法是将待测变压器油吸收系数与标准曲线相对照从而获取变压器油含水率。本发明专利技术能够降低变压器油含水率检测操作的复杂度、提高检测效率及检测精度。

【技术实现步骤摘要】
变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合方法、含水率检测方法、装置及存储介质
本专利技术涉及变压器
，尤其涉及一种变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合方法、含水率检测方法、装置及存储介质。
技术介绍
变压器油含水率对变压器油的绝缘性能有着极为重要的影响，因此精确检测变压器油的含水率十分必要。现有技术中变压器油的含水率检测通常采用库伦法，该方法在测量过程中会用到吡啶、二氧化硫、碘、甲醇等化学试剂，考虑到部分化学试剂对人体有毒害作用、且测量操作方法较复杂，一般只能在实验室进行，测量环境的变化也必然导致测量结果精确度偏低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合方法、含水率检测方法、装置及存储介质，能够提供一种变压器油含水率-吸收系数标准曲线，应用该标准曲线进行变压器油含水率检测有助于提高变压器油含水率检测结果的精确度。为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：第一方面，本专利技术提供了一种变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合方法，所述方法包括如下步骤：采集不同标准含水率变压器油样品的太赫兹透射波；对各太赫兹透射波进行处理以获取不同含水率变压器油样品的频率谱；计算频率谱上不同角频率点的吸收系数；根据变压器油样品的含水率、不同角频率点对应的吸收系数进行曲线拟合，获取相同角频率点对应的含水率-吸收系数拟合曲线；计算各含水率-吸收系数拟合曲线的相关性系数；选取相关性系数最大的含水率-吸收系数拟合曲线作为含水率-吸收系数标准曲线。第二方面，本专利技术提供了一种变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合装置，包括：采集模块：用于采集不同标准含水率变压器油样品的太赫兹透射波；频率谱获取模块：对各太赫兹透射波进行处理以获取不同含水率变压器油样品的频率谱；第一计算模块：用于计算频率谱上不同角频率点的吸收系数；曲线拟合模块：用于根据变压器油样品的含水率、不同角频率点对应的吸收系数进行曲线拟合，获取相同角频率点对应的含水率-吸收系数拟合曲线；第二计算模块：用于计算各含水率-吸收系数拟合曲线的相关性系数；选取模块：用于选取相关性系数最大的含水率-吸收系数拟合曲线作为含水率-吸收系数标准曲线。第三方面，本专利技术提供了一种变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合装置，包括存储介质和处理器；所述存储介质：用于存储指令；所述处理器：用于根据所述指令进行操作以执行前述变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合方法的步骤。第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合方法的步骤。第五方面，本专利技术提供了一种变压器油含水率检测方法，所述方法包括：根据待测变压器油的太赫兹透射波计算其吸收系数；将待测变压器油的吸收系数与变压器油含水率-吸收系数标准曲线相对照，获取待测变压器油含水率。第六方面，本专利技术提供了一种变压器油含水率检测装置，所述装置包括：第三计算模块：用于根据待测变压器油的太赫兹透射波计算其吸收系数；对照模块：将待测变压器油的吸收系数与变压器油含水率-吸收系数标准曲线相对照，获取待测变压器油含水率。第七方面，本专利技术提供了一种变压器油含水率检测装置，包括存储介质和处理器；所述存储介质：用于存储指令；所述处理器：用于根据所述指令进行操作以执行前述变压器油含水率检测方法的步骤。第八方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述变压器油含水率检测方法的步骤。因此，本专利技术提供的变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合方法、含水率检测方法、装置及存储介质，通过对不同标准含水率变压器油样品的太赫兹透射波进行处理以获取相应频率谱，通过曲线拟合获取相同角频率点对应的含水率-吸收系数拟合曲线，进一步通过相关性系数选取出含水率-吸收系数标准曲线，该标准曲线能够更加直观、准确地反映变压器油含水率与吸收系数的关系，为变压器油含水率检测提供了可靠的依据；通过将变压器油吸收系数与含水率-吸收系数标准曲线相对照获取变压器油含水率，显著降低了检测操作的复杂度，提高了检测效率，且能够减少检测环境变化对检测结果的影响，有助于提高检测结果的精确度；通过对变压器油的太赫兹透射波进行分析计算获取吸收系数，不涉及对人体有害的化学物质，提高了检测操作的安全性能，方便于在现场实施检测。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种变压器油含水率检测方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，不能以此来限制本专利技术的保护范围。应当理解，太赫兹波是频率在0.1～10THz(波长为0.03～3mm)之间的电磁波，由于极性液体中分子的转动和整体振动对太赫兹波有强烈的吸收，使得利用THz辐射可以用来测量物质中的微量水含量。本专利技术实施例提供的变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合方法，包括如下步骤：步骤201：采集不同标准含水率变压器油样品的太赫兹透射波；其中，标准含水率变压器油样品可以采用下述方法配置：步骤201a：取等体积基础变压器油于多个器皿中；具体的，取N只烧杯，称取重量并编号记为1、2、……、N，分别加入体积为V的基础变压器油，再次称重后计算烧杯重量增量，该增量为变压器油的重量，记为X1、X2、……、Xn，计算加入蒸馏水后的重量分别为：Y1-X1、Y2-X2、……、Yn-Xn。基础变压器油的体积V优选200ml。步骤201b：将不同量的蒸馏水加入上述各器皿中并振荡成乳液状；具体的，采用0.1μL精度的移液器分别向每只烧杯的基础变压油中加入不同量的蒸馏水，每只烧杯中加入的水量为烧杯编号×0.5μL，加入蒸馏水后采用超声波振荡成乳状液，再次称取烧杯重量为Y1、Y2、……、Yn，步骤201c：根据每个器皿中基础变压器油的重量、所加蒸馏水的重量，计算各器皿中变压器油的含水率，获取不同标准含水率变压器油样品。各烧杯中油样的含水率分别为(Y1-X1)/X1、(Y2-X2)/X2、……、(Yn-Xn)/Xn；步骤201a中，获取所述基础变压器油的方法包括：采用真空滤油机对变压器油进行脱气、脱水处理。根据本专利技术实施例提供的标准含水率变压器油样品配制方法制备的变压器油样品，含水率精确度高，应用于变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合中能够提高曲线拟合的准确度，为后续变压器油含水率检测结果提供了可靠的依据。获取太赫兹透射波的方法具体包括：将标准含水率变压器油样品注入比色皿中，采用太赫兹波透射模式对所述比色皿进行透射检测。比色皿可以采用石英比色皿，石英比色皿的光路长度主要有：5mm、10mm、20mm，本专利技术实施例可选择光路长度为10mm的石英比色皿。太赫兹波的频段为可以选用0.05～2THz，优选0.45THz、0.56THz、0.62THz、0.75THz、0.92THz。步骤202：对各太赫兹透射波进行处理以获取不同含水率变压器油样品的频率谱；所述处理包括对快速傅里叶变换。步骤203：计算频率谱上不同角频率点的吸收系数；所述吸收系数的计算方法包括：采用公式(1)计算不同含水率变压器油样品的太赫兹波折射率：根据所述太赫兹波折本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器油含水率‑吸收系数标准曲线拟合方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：采集不同标准含水率变压器油样品的太赫兹透射波；对各太赫兹透射波进行傅里叶变换以获取不同含水率变压器油样品的频率谱；计算频率谱上不同角频率点的吸收系数；根据变压器油样品的含水率、不同角频率点对应的吸收系数进行曲线拟合，获取相同角频率点对应的含水率‑吸收系数拟合曲线；计算各含水率‑吸收系数拟合曲线的相关性系数；选取相关性系数最大的含水率‑吸收系数拟合曲线作为含水率‑吸收系数标准曲线。

【技术特征摘要】
1.一种变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：采集不同标准含水率变压器油样品的太赫兹透射波；对各太赫兹透射波进行傅里叶变换以获取不同含水率变压器油样品的频率谱；计算频率谱上不同角频率点的吸收系数；根据变压器油样品的含水率、不同角频率点对应的吸收系数进行曲线拟合，获取相同角频率点对应的含水率-吸收系数拟合曲线；计算各含水率-吸收系数拟合曲线的相关性系数；选取相关性系数最大的含水率-吸收系数拟合曲线作为含水率-吸收系数标准曲线。2.根据权利要求1所述的变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合方法，其特征在于，所述吸收系数的计算方法包括：采用公式(1)计算不同含水率变压器油样品的太赫兹波折射率：根据所述太赫兹波折射率，采用公式(2)计算吸收系数：式中：n(ω)为太赫兹波折射率；φ(ω)为变压器油样品的太赫兹透射波时域信号傅里叶变换后的相位频谱和预配置的参考信号的相位频谱之差；ω为角频率；c为光速；d为用于获取变压器油样品的太赫兹透射波的比色皿样品池的中间厚度；α(ω)为吸收系数；ρ(ω)为变压器油样品的太赫兹透射波时域信号傅里叶变换后的幅度频谱和预配置的参考信号的幅度频谱之比。3.根据权利要求1所述的变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合方法，其特征在于，采用公式(3)计算相关性系数：式中：rf为相关性系数；f为自然频率；N为变压器油样品的总数；i为变压器油样品的序号，i＝1，2，……，N；xi为第i个变压器油样品的含水率，为N个变压器油样品含水率平均值；αi为第i个变压器油样品的吸收系数，为N个变压器油样品吸收系数的平均值。4.根据权利要求1所述的变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合方法，其特征在于，所述标准含水率变压器油的获取方法包括：取等体积基础变压器油于多个器皿中；将不同量的蒸馏水加入上述各器皿中并振荡成乳液状；根据每个器皿中基础变压器油的重量、所加蒸馏水的重量，计算各器皿中变压器油的含水率，获取不同标准含水率变压器油样品。5.根据权利要求1所述的变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合方法，其特征在于，所述基础变压器油的获取方法包括：对变压器油进行脱气、脱水处理。6.根据权利要求1所述的变压器油含水率-吸收系数标准曲线拟合方法，其特征在于，获取太赫兹透射波的方法包括：将标准含水率变压器油样品注入比色皿中，采用太赫兹波透射模...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建军，张建国，周志成，陈大兵，余翔，杨立恒，胡鹏，张晓琴，郭东亮，高嵩，伍旺松，张中浩，梅红伟，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，国网江苏省电力有限公司，清华大学深圳研究生院，江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32