一种发电机定子线棒老化状态自动检测与寿命评估系统技术方案

本发明专利技术公开了一种发电机定子线棒老化状态自动检测与寿命评估系统，通过将多组同规格的定子线棒在不同温度、电压的条件下进行加速老化试验，自动采集并储存试验电压、试验温度、蓝光白度值与其相应的时间，利用回归分析得到每个试样的蓝光白度

【技术实现步骤摘要】
一种发电机定子线棒老化状态自动检测与寿命评估系统


[0001]本专利技术涉及高压绝缘器件
，特别涉及一种发电机定子线棒老化状态自动检测与寿命评估系统。

技术介绍

[0002]发电机定子线棒是发电机定子绕组的重要组成部分，是发电机的主要部件之一。定子线棒由多股铜导线和主绝缘构成，线棒的两端设有连接接头，其绝缘质量是衡量电机制造厂绝缘技术水平的重要指标。
[0003]发电机定子线棒的老化与寿命是业界关注的焦点之一，目前对发电机定子线棒的寿命研究较少，所用方法较为老旧，且侧重于电气特性的研究，例如中国专利CN201811319841.3公开了一种空间电荷法评估定子线棒绝缘老化状态的方法，此种方法仅通过利用电压与击穿时间的关系来计算线棒使用寿命，因此此种方法准确度不高。
[0004]鉴于此，本专利技术提出了一种发电机定子线棒老化状态自动检测与寿命评估系统及方法用于解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是提供一种能够根据要求定期检测发电机定子线棒重要参数，在达到试验截止条件时，能够自动地对该组发电机定子线棒进行寿命评估的系统
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种发电机定子线棒老化状态自动检测与寿命评估系统，包括恒温箱，设置于恒温箱内的试验电源模块，对恒温箱内待测发电机定子线棒状态参数采集的数据采集模块和对通过采集后的数据进行计算评估的寿命评估算法模块，；
[0007]所述数据采集模块用于采集待测发电机定子线棒试验电压、试验温度、蓝光白度值及相对应的时间；
[0008]所述寿命评估算法模块包括以下步骤：
[0009]A、当发电机定子线棒加速老化试验达到截止条件时，获取所有数据；
[0010]B、利用每个定子线棒试验样品的时间-蓝光白度值数据，计算加速应力下蓝光白度值达到失效标准值对应的试验时间；
[0011]C、建立发电机定子线棒的寿命预测模型；
[0012]D、寿命预测模型的参数确定；
[0013]将多组同一规格的发电机定子线棒在不同温度和电压下进行加速老化试验，收集相应的蓝光白度值以及每个定子线棒加速老化的持续时间，得到步骤3)中发电机定子线棒的寿命预测模型的各个参数，从而得到该规格发电机定子线棒的寿命评估模型。
[0014]E、寿命预测
[0015]根据待评估的发电机定子线棒运行条件和已经得到的定子线棒寿命评估模型，计算所述待预测的定子线棒的使用寿命。
[0016]进一步的是：步骤B中，具体的试验时间计算步骤为，
[0017](1)对每个定子线棒试验样品的蓝光白度值和试验时间的对数进行多项式拟合，方程拟合形式如下：
[0018]R
457
＝a+b
1 ln(t)+b
2 ln2(t)+b
3 ln3(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0019]其中，R
457
为蓝光白度值，ln(t)为试验时间的对数，a、b1、b2、b3分别为拟合方程的参数；
[0020](2)根据weibull分布的失效概率，设定蓝光白度失效标准值；
[0021](3)根据拟合的方程和失效标准值，计算失效时间t。
[0022]进一步的是：步骤C中，定子线棒的寿命预测模型采用Fallou模型，以一组试验线棒的寿命终止时间为依据，以试验电压和试验温度为寿命评估的参量，具体评估模型如下：
[0023][0024]其中，A1、A2、B1、B2为模型参数，由试验材料的性质决定，L为试验样品的寿命，U为试验样品所加的试验电压，T为试验样品所加的绝对温度。
[0025]进一步的是：步骤D中，具体的参数确定步骤为：
[0026](1)将相应的蓝光白度值以及每个定子线棒加速老化的持续时间，应用回归分析对蓝光白度-老化时间对数进行多项式拟合，得到每个定子线棒蓝光白度值随老化时间对数的变化曲线；
[0027](2)设定蓝光白度值失效标准，达到该标准值的时间作为失效时间，得到每个定子线棒的寿命；
[0028](3)将每个定子线棒的试验温度、试验电压和该条件下的寿命带入步骤C中的Fallou模型，利用回归分析对模型进行拟合，得到Fallou模型的参数A1、B1、A2、B2，从而得到该规格发电机定子线棒的寿命评估模型。
[0029]进一步的是：所述试验截止条件为试验样品的蓝光白度值低于其初始值的36.8％。
[0030]进一步的是：还包括人机交互模块，所述人机交互模块分别与寿命评估算法模块、数据采集模块、恒温箱和试验电源模块电性连接，所述人机交互模块用于设定数据采集的周期、每个试验样品的试验电压和温度、根据指令显示每个定子线棒试验样品的时间-蓝光白度值变化曲线、根据通过人机交互的方式剔除无效的试验数据，启动寿命评估模块。
[0031]进一步的是：所述试验电源模块采用30kV～40kV交流可变电压为试验样品提供试验电压。
[0032]本专利技术的有益效果是：本系统通过对多组同规格的定子线棒在不同温度、电压的条件下进行加速老化试验，自动采集并储存试验电压、试验温度、蓝光白度值与其相应的时间，得到该规格发电机定子线棒的寿命评估模型，并可根据该模型和待预测试样的运行条件，求出待预测试样的运行寿命，从而使得待预测试样寿命预测更方便，同时预测结果更精准。
附图说明
[0033]图1为发电机定子线棒老化状态自动检测与寿命评估系统示意图。
[0034]图2为30kV各温度下曲线拟合效果示意图。
[0035]图3为35kV各温度下曲线拟合效果示意图。
[0036]图4为40kV各温度下曲线拟合效果示意图。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0038]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0039]如图1所示的一种发电机定子线棒老化状态自动检测与寿命评估系统，包括恒温箱，设置于恒温箱内的试验电源模块，对恒温箱内待测发电机定子线棒状态参数采集的数据采集模块和对通过采集后的数据进行计算评估的寿命评估算法模块，上述试验电源模块采用30kV～40kV交流可变电压为试验样品提供试验电压，使用恒温箱为试验样品提供试验温度，
[0040]所述数据采集模块用于采集待测发电机定子线棒试验电压、试验温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发电机定子线棒老化状态自动检测与寿命评估系统，其特征在于：包括恒温箱，设置于恒温箱内的试验电源模块，对恒温箱内待测发电机定子线棒状态参数采集的数据采集模块和对通过采集后的数据进行计算评估的寿命评估算法模块；所述数据采集模块用于采集待测发电机定子线棒试验电压、试验温度、蓝光白度值及相对应的时间；所述寿命评估算法模块包括以下步骤：A、当发电机定子线棒加速老化试验达到截止条件时，获取所有数据；B、利用每个定子线棒试验样品的时间-蓝光白度值数据，计算加速应力下蓝光白度值达到失效标准值对应的试验时间；C、建立发电机定子线棒的寿命预测模型；D、寿命预测模型的参数确定；将多组同一规格的发电机定子线棒在不同温度和电压下进行加速老化试验，收集相应的蓝光白度值以及每个定子线棒加速老化的持续时间，得到步骤C中发电机定子线棒的寿命预测模型的各个参数，从而得到该规格发电机定子线棒的寿命评估模型。E、寿命预测根据待评估的发电机定子线棒运行条件和已经得到的定子线棒寿命评估模型，计算所述待预测的定子线棒的使用寿命。2.如权利要求1所述的一种发电机定子线棒老化状态自动检测与寿命评估系统，其特征在于：步骤B中，具体的试验时间计算步骤为，(1)对每个定子线棒试验样品的蓝光白度值和试验时间的对数进行多项式拟合，方程拟合形式如下：R
457
＝a+b
1 ln(t)+b
2 ln2(t)+b
3 ln3(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，R
457
为蓝光白度值，ln(t)为试验时间的对数，a、b1、b2、b3分别为拟合方程的参数；(2)根据weibull分布的失效概率，设定蓝光白度失效标准值；(3)根据拟合的方程和失效标准值，计算失效时间t。3.如权利要求2所述的一种发电机定子线棒老化状态自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵德宇，石颉，
申请(专利权)人：苏州鑫睿益荣信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：