一种油纸绝缘电力设备的受潮状态评估方法及系统技术方案

本申请实施例提供了一种油纸绝缘电力设备的受潮状态评估方法及系统，用以解决现有针对油纸绝缘电力设备受潮状态的评估方法精度不高、现场不易于实施的且评估速度慢的技术问题。方法包括：油纸绝缘电力设备高压端接地预设时长，在使油纸绝缘电力设备中的残留电荷消散之后，介损仪的高压端与油纸绝缘电力设备的高压端相连接；介损仪的低压端与油纸绝缘电力设备的低压端相连接；基于预设的步进场强值调整介损仪的输出电压，以确定变电压介损回环曲线；基于变电压介损回环曲线的斜率信息与在低电压部分的开口状态，确定油纸绝缘电力设备的受潮状态。本申请通过上述方法实现了油纸绝缘电力设备受潮状态的精确评估。电力设备受潮状态的精确评估。电力设备受潮状态的精确评估。

【技术实现步骤摘要】
一种油纸绝缘电力设备的受潮状态评估方法及系统


[0001]本申请涉及电气设备性能评估
，尤其涉及一种油纸绝缘电力设备 的受潮状态评估方法及系统。

技术介绍

[0002]油纸复合绝缘是一种经典的绝缘组合方式，在电力设备中应用十分广泛。 但由于绝缘纸疏松多孔的结构特性，使其具有较强的吸水性。因为内部残留、 外部入侵、绝缘老化等因素产生的水分显著加速绝缘纸劣化过程，大大降低油 纸绝缘的电气性能，从而降低电力设备可靠性，威胁电网运行安全。因此电力 设备水分评估具有重要的现实意义。
[0003]变电站现场环境复杂，且电力设备停电时间窗口小，使得现有受潮评估方 法的现场应用受到限制。水分主要分布在绝缘纸中，通过油色谱分析得到油中 含水进而推断绝缘纸受潮状况的方法精度较差。卡尔费休滴定方法、近红外光 谱等方法具有较高的精确度，但需对电力设备进行破坏性取样，现场无法应用。 工频介损数据量少，且影响因素较多，受潮评估有效性差。频域介电谱方法耗 时较长，测试电压较低，同时高昂的售价也限制了其广泛应用。
[0004]综合考虑电力设备受潮状态评估需求及现场条件，亟需一种精度高、现场 易于实施且快速的变电站现场的油纸绝缘电力设备受潮状态评估方法。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种油纸绝缘电力设备的受潮状态评估方法及系统， 用以解决现有针对油纸绝缘电力设备受潮状态的评估方法精度不高、现场不易 于实施的且评估速度慢的技术问题。
[0006]一方面，本申请实施例提供了一种油纸绝缘电力设备的受潮状态评估方法， 其特征在于，油纸绝缘电力设备高压端接地预设时长，在使油纸绝缘电力设备 中的残留电荷消散之后，介损仪的高压端与油纸绝缘电力设备的高压端相连接； 介损仪的低压端与油纸绝缘电力设备的低压端相连接；基于预设的步进场强值 调整介损仪的输出电压，以确定油纸绝缘电力设备的变电压介损回环曲线；变 电压介损回环曲线包括介损升压曲线及介损降压曲线；基于变电压介损回环曲 线的斜率信息与变电压介损回环曲线在低电压部分的开口状态，确定油纸绝缘 电力设备的受潮状态。
[0007]本申请实施例通过利用介损仪对油纸绝缘电力设备进行变电压介损回环 曲线的测量，在对变电压介损回环曲线测量完成之后，根据在高场强下水分可 以改变油纸绝缘电力设备电荷注入势垒，从而使得变电压介损回环曲线特性发 生改变的原理，判断油纸绝缘电力设备的的受潮情况。通过本申请实施例提供 的上述方法判断油纸绝缘电力设备的的受潮状态，不仅使得油纸绝缘电力设备 受潮状态的评估可以得到精确的评估结果，又因为操作流程简洁使得现场易于 实施且评估快速。
[0008]在本申请的一种实现方式中，基于预设的步进电压值调整介损仪的输出电 压，以
确定油纸绝缘电力设备的变电压介损回环曲线，具体包括：基于预设的 步进场强值与油纸绝缘电力设备的尺寸，确定介损仪的步进电压值；基于介损 仪的步进电压值，调整介损仪的输出电压，以使介损仪获得油纸绝缘电力设备 在不同场强值下对应的介损值；基于油纸绝缘电力设备在不同场强值下对应的 介损值，确定油纸绝缘电力设备的变电压介损回环曲线。
[0009]在本申请的一种实现方式中，方法还包括：基于预设的起始场强值与油纸 绝缘电力设备的尺寸，确定介损仪的起始输出电压值大于预设阈值，以确定介 损仪的输出电压为起始电压值的情况下，存在载流子由电极注入到油纸绝缘电 力设备的介质体中。
[0010]在本申请的一种实现方式中，变电压介损回环曲线的形成是由于油纸绝缘 电力设备在高电压的情况下，由电极注入的载流子无法直接消散，以导致在相 同场强值下降压介损曲线对应的介损值高于升压介损曲线对应的介损值。
[0011]在本申请的一种实现方式中，基于预设的步进场强值与油纸绝缘电力设备 的尺寸，确定介损仪的步进电压值，具体包括：将预设的步进场强值带入以下 线性关系式中，确定介损仪的步进电压值；
[0012]y＝a*x+b
[0013]其中，y为介损仪的步进电压值，x为预设的步进场强值，a和b为固定参 数；其中，固定参数a和b由油纸绝缘电力设备的尺寸决定。
[0014]在本申请的一种实现方式中，在基于介损仪的步进电压值，调整介损仪的 输出电压之后，方法还包括：基于介损仪的输出电压，确定油纸绝缘电力设备 在输出电压对应场强值下第二预设时长内的介损曲线；基于第二预设时长内的 介损曲线，确定油纸绝缘电力设备在输出电压对应场强值下的介损值。
[0015]在本申请的一种实现方式中，介损值由以下公式确定：
[0016][0017]其中，q为载流子电荷量，N是载流子总数量，C
p
为纤维素孔洞的等效电 容值，d是纤维素孔洞的孔径，ω是激励电压角频率，m是载流子性质决定的 常数，U
c
为载流子运动的饱和电压，U为介损仪的输出电压。
[0018]在本申请的一种实现方式中，基于变电压介损回环曲线的整体斜率与变电 压介损回环曲线在低电压部分的开口状态，确定油纸绝缘电力设备的受潮状态， 具体包括：在变电压介损回环曲线的斜率信息小于预设阈值且变电压介损回环 曲线在低电压部分的开口状态为闭口的情况下，确定油纸绝缘电力设备为未受 潮状态；在变电压介损回环曲线的斜率信息小于预设阈值且变电压介损回环曲 线在低电压部分的开口状态为开口的情况下，确定油纸绝缘电力设备为一般受 潮状态；在变电压介损回环曲线的斜率信息大于预设阈值且变电压介损回环曲 线在低电压部分的开口状态为开口的情况下，确定油纸绝缘电力设备为严重受 潮状态。
[0019]在本申请的一种实现方式中，变电压介损回环曲线的斜率信息，为介损升 压曲线中第一预设场强值对应的介损值与第二预设场强值对应的介损值之间 线段的斜率；其中，第一预设场强值为油纸绝缘电力设备在介损仪起始输出电 压加一个步进电压值下所产生
的场强值，第二预设场强值为油纸绝缘电力设备 在介损仪最高输出电压减一个步进电压值下所产生的场强值。
[0020]另一方面，本申请实施例还提供了一种油纸绝缘电力设备的受潮状态评估 系统，其特征在于，设备包括：介损仪、处理器；介损仪的高压端与油纸绝缘 电力设备的高压端相连接；介损仪的低压端与油纸绝缘电力设备的低压端相连 接；介损仪，用于基于预设的步进场强值调整输出电压，以确定油纸绝缘电力 设备的变电压介损回环曲线；变电压介损回环曲线包括介损升压曲线及介损降 压曲线；处理器，用于基于变电压介损回环曲线的斜率信息与变电压介损回环 曲线在低电压部分的开口状态，确定油纸绝缘电力设备的受潮状态。
附图说明
[0021]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分， 本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限 定。在附图中：
[0022]图1为本申请实施例提供的一种油纸绝缘电力设备的受潮状态评估方法流 程图；
[0023]图2为本申请实施例提供的一种油纸绝缘电力设备未受潮状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油纸绝缘电力设备的受潮状态评估方法，其特征在于，油纸绝缘电力设备高压端接地预设时长，在使所述油纸绝缘电力设备中的残留电荷消散之后，介损仪的高压端与所述油纸绝缘电力设备的高压端相连接；所述介损仪的低压端与所述油纸绝缘电力设备的低压端相连接；基于预设的步进场强值调整所述介损仪的输出电压，以确定所述油纸绝缘电力设备的变电压介损回环曲线；所述变电压介损回环曲线包括介损升压曲线及介损降压曲线；基于所述变电压介损回环曲线的斜率信息与所述变电压介损回环曲线在低电压部分的开口状态，确定所述油纸绝缘电力设备的受潮状态。2.根据权利要求1所述的一种油纸绝缘电力设备的受潮状态评估方法，其特征在于，基于预设的步进电压值调整所述介损仪的输出电压，以确定所述油纸绝缘电力设备的变电压介损回环曲线，具体包括：基于预设的步进场强值与所述油纸绝缘电力设备的尺寸，确定所述介损仪的步进电压值；基于所述介损仪的步进电压值，调整所述介损仪的输出电压，以使所述介损仪获得所述油纸绝缘电力设备在不同场强值下对应的介损值；基于所述油纸绝缘电力设备在不同场强值下对应的介损值，确定所述油纸绝缘电力设备的变电压介损回环曲线。3.根据权利要求2所述的一种油纸绝缘电力设备的受潮状态评估方法，其特征在于，所述方法还包括：基于预设的起始场强值与所述油纸绝缘电力设备的尺寸，确定所述介损仪的起始输出电压值大于预设阈值，以确定所述介损仪的输出电压为起始电压值的情况下，存在载流子由电极注入到所述油纸绝缘电力设备的介质体中。4.根据权利要求2所述的一种油纸绝缘电力设备的受潮状态评估方法，其特征在于，所述变电压介损回环曲线的形成是由于所述油纸绝缘电力设备在高电压的情况下，由电极注入的载流子无法直接消散，以导致在相同场强值下降压介损曲线对应的介损值高于升压介损曲线对应的介损值。5.根据权利要求2所述的一种油纸绝缘电力设备的受潮状态评估方法，其特征在于，基于预设的步进场强值与所述油纸绝缘电力设备的尺寸，确定所述介损仪的步进电压值，具体包括：将所述预设的步进场强值带入以下线性关系式中，确定所述介损仪的步进电压值；y＝a*x+b其中，y为所述介损仪的步进电压值，x为所述预设的步进场强值，a和b为固定参数；其中，固定参数a和b由所述油纸绝缘电力设备的尺寸决定。6.根据权利要求2所述的一种油纸绝缘电力设备的受潮状态评估方法，其特征在于，在基于所述介损仪的步进电压值，调整所述介损仪的输出电压之后，所述方法还包括：基于所述介损仪的输出电...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪鹏志，许磊，丁清鹏，张凡华，姚博文，肖云东，孔令明，李伟明，梁奎，芮昱，张大宁，张冠军，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济宁供电公司，
类型：发明
国别省市：