一种基于频域介电谱的绝缘纸老化时间评估方法技术

本发明专利技术提供一种基于频域介电谱的绝缘纸老化时间评估方法，包括下列步骤：对频域介电谱测试曲线进行特征提取，获得老化时间评估特征；分别建立低频电导幅值A1、低频区域电导曲线斜率n1、低频区域极化幅值X

【技术实现步骤摘要】
一种基于频域介电谱的绝缘纸老化时间评估方法


[0001]本专利技术涉及绝缘纸评估
，尤其涉及一种基于频域介电谱的绝缘纸老化时间评估方法。

技术介绍

[0002]油纸复合绝缘是一种重要和优良的绝缘组合方式，一直被成功用于大型变压器、套管、互感器、电容器、电缆等电力设备。在油纸绝缘电力设备行过程中，其油纸绝缘长期承受热、电、机械、化学等多种外部应力作用，导致自身绝缘和机械性能逐渐下降并可能造成故障。因此，准确诊断油纸绝缘系统的老化状态，对预测油纸绝缘电力设备的寿命至关重要，也是实现油纸绝缘电力设备状态维护的前提和基础，目前在该领域中，缺乏对绝缘纸老化时间的直接预测方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于频域介电谱的绝缘纸老化时间评估方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术第一方面公开了一种基于频域介电谱的绝缘纸老化时间评估方法，包括下列步骤：
[0005]获取不同老化程度的油浸纸绝缘频域介电谱测试曲线，并对频域介电谱测试曲线进行特征提取，获得老化时间评估特征，所述老化时间评估特征包括低频电导幅值A1、低频区域电导曲线斜率n1、低频区域极化幅值X
sa2
、低频区域极化时间常数τ
a2
；
[0006]分别建立低频电导幅值A1、低频区域电导曲线斜率n1、低频区域极化幅值X
sa2
、低频区域极化时间常数τ
a2
关于老化时间的拟合变化曲线，设置时间特征量E
qa1
、E
qa2
、E
qa3
、E
qa4
，并分别设置时间特征量的权重系数Q1、Q2、Q3、Q4；
[0007]基于所述时间特征量以及相应的权重系数，获得综合老化时间E
qa
，基于所述综合老化时间E
qa
，实现绝缘纸老化状态评估。
[0008]可选的，对油浸纸绝缘频域介电谱测试曲线进行特征提取，获得老化时间评估特征，其具体包括：
[0009]构建下列模型方程：
[0010][0011]式中，m,n为偶极子极化、直流电导或者跳跃电导过程的数目,ω表示角频率，τ
m
为弛豫时间参数，X
m0
表示极化幅值，A
n
表示电导幅值，α
m
、β
m
、γ
n
为取特定值的参数；
[0012]基于油浸纸绝缘频域介电谱测试曲线获得多个拟合的复介电常数，以多个拟合的复介电常数作为所述模型方程的初始参量，通过所述模型方程对所述频域介电谱测试曲线进行特征提取，获得老化时间评估特征。
[0013]可选的，通过下式计算时间特征量的权重系数Q1、Q2、Q3、Q4：
[0014][0015]式中，n取值为1、2、3、4，d1为低频电导幅值A1关于老化时间的拟合变化曲线与低频电导幅值A1之间的距离；
[0016]d2为低频区域电导曲线斜率n1关于老化时间的拟合变化曲线与低频区域电导曲线斜率n1之间的距离；
[0017]d3为低频区域极化幅值X
sa2
关于老化时间的拟合变化曲线与低频区域极化幅值X
sa2
之间的距离；
[0018]d4为低频区域极化时间常数τ
a2
关于老化时间的拟合变化曲线与低频区域极化时间常数τ
a2
之间的距离。
[0019]可选的，通过下式计算综合老化时间E
qa
：E
qa
＝Q1×
E
qa1
+Q2×
E
qa2
+Q3×
E
qa3
+Q4×
E
qa4
。
[0020]可选的，基于所述综合老化时间E
qa
，实现绝缘纸老化状态评估，包括：当综合老化时间E
qa
＜1500h，，绝缘纸老化状态良好；
[0021]当综合老化时E
qa
＞1500h，，需要注意绝缘纸的老化状态，采用其它精确检测方法确定变压器绝缘纸的老化状态。
[0022]可选的，所述方法应用于一种基于频域介电谱的绝缘纸老化时间评估系统中，所述系统包括数据采集模块、特征提取模块、评估模块，其中，
[0023]所述数据采集模块，用于获取不同老化程度的油浸纸绝缘频域介电谱测试曲线；
[0024]所述特征提取模块，用于对频域介电谱测试曲线进行特征提取，获得老化时间评估特征、时间特征量以及权重系数；
[0025]所述评估模块，用于根据时间特征量以及权重系数计算综合老化时间，基于所述综合老化时间实现绝缘纸老化状态评估。
[0026]与现有技术相比，本专利技术达到的有益效果如下：
[0027]本专利技术提供的一种基于频域介电谱的绝缘纸老化时间评估方法，通过改进后的H
‑
N模型对老化的频域介电谱数据进行解构和特征提取，获取多个老化特征参量，并综合考虑多个老化特征参量的评估结果，基于关联性加权分析方法实现对绝缘纸老化时间的评估，有效避免了电力设备内部尺寸形状、环境等因素的对绝缘纸老化时间的影响，提高了评估结果的有效性与准确性。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术提供的一种基于频域介电谱的绝缘纸老化时间评估方法的流程图；
[0030]图2为本专利技术提供的仅提取电导参数的模型曲线示意图；
[0031]图3为本专利技术提供的加入所有参数拟合后的模型曲线示意图；
[0032]图4为本专利技术提供的A1随老化时间变化曲线示意图；
[0033]图5为本专利技术提供的n1随老化时间变化曲线示意图；
[0034]图6为本专利技术提供的X
sa2
随老化时间变化曲线示意图；
[0035]图7为本专利技术提供的τ
a2
随老化时间变化曲线示意图；
[0036]图8为本专利技术提供的一种基于频域介电谱的绝缘纸老化时间评估系统的原理图。
[0037]图中，1数据采集模块，2特征提取模块，3评估模块，
具体实施方式
[0038]为了使得本专利技术的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本专利技术的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是本专利技术的全部实施例，应理解，本专利技术不受这里描述的示例实施例的限制。基于本专利技术中描述的本专利技术实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本专利技术的保护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于频域介电谱的绝缘纸老化时间评估方法，其特征在于，包括下列步骤：获取不同老化程度的油浸纸绝缘频域介电谱测试曲线，并对频域介电谱测试曲线进行特征提取，获得老化时间评估特征，所述老化时间评估特征包括低频电导幅值A1、低频区域电导曲线斜率n1、低频区域极化幅值X
sa2
、低频区域极化时间常数τ
a2
；分别建立低频电导幅值A1、低频区域电导曲线斜率n1、低频区域极化幅值X
sa2
、低频区域极化时间常数τ
a2
关于老化时间的拟合变化曲线，设置时间特征量E
qa1
、E
qa2
、E
qa3
、E
qa4
，并分别设置时间特征量的权重系数Q1、Q2、Q3、Q4；基于所述时间特征量以及相应的权重系数，获得综合老化时间E
qa
，基于所述综合老化时间E
qa
，实现绝缘纸老化状态评估。2.根据权利要求1所述的一种基于频域介电谱的绝缘纸老化时间评估方法，其特征在于，对油浸纸绝缘频域介电谱测试曲线进行特征提取，获得老化时间评估特征，其具体包括：构建下列模型方程：式中，m，n为偶极子极化、直流电导或者跳跃电导过程的数目，ω表示角频率，τ
m
为弛豫时间参数，X
m0
表示极化幅值，A
n
表示电导幅值，α
m
、β
m
、γ
n
为取特定值的参数；基于油浸纸绝缘频域介电谱测试曲线获得多个拟合的复介电常数，以多个拟合的复介电常数作为所述模型方程的初始参量，通过所述模型方程对所述频域介电谱测试曲线进行特征提取，获得老化时间评估特征。3.根据权利要求2所述的一种基于频域介电谱的绝缘纸老化时间评估方法，其特征在于，通过下式计算时间特征量的权重系数Q1、Q2、Q3、Q4：式中，n取值为1、2、3、4，d1为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓琳，陈林聪，李欣然，符小桃，
申请(专利权)人：海南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：