一种绝缘纸板含水量检测方法、设备及介质技术

本申请实施例公开了一种绝缘纸板含水量检测方法、设备及介质。通过网络分析仪获取微带环谐振装置对应的插入损耗特性；在待检测绝缘纸板为单层的情况下，基于插入损耗特性中的多个谐振点信息，得到谐振频率平均值；基于谐振频率平均值与预置含水量评估函数，确定单层待检测绝缘纸板的含水量；在待检测绝缘纸板为两层及以上的情况下，通过预置微带环谐振器介电响应计算模型与插入损耗特性，得到待检测绝缘纸板对应的介电常数与介损角正切值；将介电常数与介损角正切值输入预置含水量预测模型，以得到两层及以上待检测绝缘纸板对应的含水量。通过上述方法，提高绝缘纸板含水量检测效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘纸板含水量检测方法、设备及介质


[0001]本申请涉及绝缘纸板
，尤其涉及一种绝缘纸板含水量检测方法、设备及介质。

技术介绍

[0002]新能源电力系统中，油纸绝缘在大型电力变压器等充油设备中广泛采用。运行中的油纸绝缘电力设备在水分等环境因素的作用下，绝缘内部会产生渐变的劣化，随着时间推移形成绝缘老化，从而造成设备绝缘性能下降。
[0003]因此，水分是变压器绝缘纸板产生劣化的关键因素。在油浸纸板的绝缘状态评估中，介电响应方法是一种被广泛使用的表征手段。其中，时域介电响应测试主要有极化、去极化电流法和回复电压法等手段。频域介电响应即进行频域介电谱测试。然而现有技术中的时域介电响应和较低频率(如0.1mHz)下的频域介电响应，都需要较长的实验时间，以致获取绝缘纸板受潮程度的效率较低。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种绝缘纸板含水量检测方法、设备及介质，用于解决如下技术问题：现有技术难以高效的得到绝缘纸板受潮程度。
[0005]本申请实施例采用下述技术方案：
[0006]本申请实施例提供一种绝缘纸板含水量检测方法。包括，通过网络分析仪获取微带环谐振装置对应的插入损耗特性；其中，微带环谐振装置上叠加有预置厚度的待检测绝缘纸板；插入损耗特性为网络分析仪获取的预置微波频段下待检测绝缘纸板对应的插入损耗特性；在待检测绝缘纸板为单层的情况下，基于插入损耗特性中的多个谐振点信息，得到谐振频率平均值；基于谐振频率平均值与预置含水量评估函数，确定单层待检测绝缘纸板的含水量；在待检测绝缘纸板为两层及以上的情况下，通过预置微带环谐振器介电响应计算模型与插入损耗特性，得到待检测绝缘纸板对应的介电常数与介损角正切值；将介电常数与介损角正切值输入预置含水量预测模型，以得到两层及以上待检测绝缘纸板对应的含水量。
[0007]本申请实施例通过微带环谐振方法对绝缘纸板进行微波频段介电响应表征，且本申请实施例进行测试时的频率范围较高，因此所需时间仅需要数秒，测试便捷，相对耗时近1小时的传统FDS测试缩短了测试时间。其次，本申请实施例通过预置含水量评估函数，确定单层待检测绝缘纸板的含水量，以及通过预置含水量预测模型，以得到两层及以上待检测绝缘纸板对应的含水量。从而根据不同层数的待检测绝缘纸板，对其应用不同的方式进行含水量测量，以确保含水量测量的准确性。
[0008]在本申请的一种实现方式中，通过网络分析仪获取微带环谐振装置对应的插入损耗特性之前，方法还包括：通过网络分析仪获取放置参考绝缘纸板的微带环谐振装置所对应的第一参考插入损耗特性；其中，微带环谐振装置上叠加有不同数量的参考绝缘纸板；通
过预置微带环谐振器介电响应计算模型与第一参考插入损耗特性，得到不同数量的参考绝缘纸板分别对应的参考介电常数与参考介损角正切值；基于参考绝缘纸板的数量与参考介电常数，建立参考介电常数变化曲线图；基于参考绝缘纸板的数量与介损角正切值，建立介损角正切值变化曲线图；基于参考介电常数变化曲线图与介损角正切值变化曲线图分别对应的变化趋势，确定出平稳状态下参考绝缘纸板的数量；基于平稳状态下参考绝缘纸板的数量与参考绝缘纸板的厚度，确定出待检测绝缘纸板的预置厚度，以对预置厚度的待检测绝缘纸板进行含水量测量。
[0009]在本申请的一种实现方式中，在待检测绝缘纸板为单层的情况下，基于插入损耗特性中的多个谐振点信息，得到谐振频率平均值，具体包括：确定多个谐振点的总数量与次序；以及确定多个谐振点分别对应的谐振频率；确定出多个谐振点分别对应的谐振频率与谐振点次序之间的比值；将多个谐振点分别对应的比值进行求和计算，并将求和计算结果与多个谐振点的总数量进行比值计算，以得到待检测绝缘纸板对应的谐振频率平均值。
[0010]在本申请的一种实现方式中，基于谐振频率平均值与预置含水量评估函数，确定单层情况下的待检测绝缘纸板的含水量，具体包括：基于预置含水量评估函数，将谐振频率平均值进行多次多项式拟合；将拟合后得到的结果作为单层情况下的待检测绝缘纸板的含水量。
[0011]在本申请的一种实现方式中，通过预置微带环谐振器介电响应计算模型与插入损耗特性，得到待检测绝缘纸板对应的介电常数与介损角正切值之前，方法还包括：通过网络分析仪获取获取绝缘纸板样本对应的参考谐振频率；基于参考谐振频率的谐振次数、微带环谐振装置中铜环的的平均半径以及光速，构建等效介电常数计算函数；基于微带环谐振装置对应的基底层高、铜环与微带线宽度，确定出微带环谐振装置对应的结构参数；根据微带环谐振装置对应的结构参数，确定出等效介电常数分别与上下两层介电常数之间的关系函数；获取微带环谐振装置对应的品质因数，基于品质因数构建介损角正切值计算函数；基于等效介电常数计算函数、等效介电常数分别与上下两层介电常数之间的关系函数，以及介损角正切值计算函数，构建预置微带环谐振器介电响应计算模型。
[0012]在本申请的一种实现方式中，获取微带环谐振装置对应的品质因数，基于品质因数构建介损角正切值计算函数，具体包括：基于绝缘纸板样本对应的第二参考损耗特性，确定绝缘纸板样本对应的有负载时的品质因数与无负载时的品质因数；基于基底介电常数、微带环谐振装置对应的基底层高、铜环与微带线宽度，确定单层介质的微带环谐振装置对应的等效介电常数计算函数与等效介损角正切计算函数；基于有负载时的品质因数与无负载时的品质因数、单层介质的微带环谐振装置对应的等效介电常数计算函数与等效介损角正切计算函数、等效介损角正切计算函数以及等效介电常数分别与上下两层介电常数之间的关系函数，构建介损角正切值计算函数。
[0013]在本申请的一种实现方式中，将介电常数与介损角正切值输入预置含水量预测模型，以得到两层及以上待检测绝缘纸板对应的含水量之前，方法还包括：将多个绝缘纸板样本分别对应的介电常数与介损角正切值作为输入，将多个绝缘纸板样本分别对应的等效含水量与不均匀程度作为输出，对预置神经网络模型进行训练，得到预置含水量预测模型。
[0014]在本申请的一种实现方式中，基于谐振频率平均值与预置含水量评估函数，确定单层情况下的待检测绝缘纸板的含水量之前，方法还包括：基于预置含水量评估函数确定
多个单层绝缘纸板样本分别对应的参考含水量；基于多个参考含水量构建参考含水量评估曲线；基于参考含水量评估曲线进行置信度计算，在置信度属于预置置信度区间的情况下，确定预置含水量评估函数正确。
[0015]本申请实施例提供一种绝缘纸板含水量检测设备，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：通过网络分析仪获取微带环谐振装置对应的插入损耗特性；其中，微带环谐振装置上叠加有预置厚度的待检测绝缘纸板；插入损耗特性为网络分析仪获取的预置微波频段下待检测绝缘纸板对应的插入损耗特性；在待检测绝缘纸板为单层的情况下，基于插入损耗特性中的多个谐振点信息，得到谐振频率平均值；基于谐振频率平均值与预置含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝缘纸板含水量检测方法，其特征在于，所述方法包括：通过网络分析仪获取微带环谐振装置对应的插入损耗特性；其中，所述微带环谐振装置上叠加有预置厚度的待检测绝缘纸板；所述插入损耗特性为所述网络分析仪获取的预置微波频段下待检测绝缘纸板对应的插入损耗特性；在所述待检测绝缘纸板为单层的情况下，基于所述插入损耗特性中的多个谐振点信息，得到谐振频率平均值；基于所述谐振频率平均值与预置含水量评估函数，确定单层待检测绝缘纸板的含水量；在所述待检测绝缘纸板为两层及以上的情况下，通过预置微带环谐振器介电响应计算模型与所述插入损耗特性，得到待检测绝缘纸板对应的介电常数与介损角正切值；将所述介电常数与所述介损角正切值输入预置含水量预测模型，以得到两层及以上待检测绝缘纸板对应的含水量。2.根据权利要求1所述的一种绝缘纸板含水量检测方法，其特征在于，所述通过网络分析仪获取微带环谐振装置对应的插入损耗特性之前，所述方法还包括：通过网络分析仪获取放置参考绝缘纸板的微带环谐振装置所对应的第一参考插入损耗特性；其中，所述微带环谐振装置上叠加有不同数量的参考绝缘纸板；通过预置微带环谐振器介电响应计算模型与所述第一参考插入损耗特性，得到不同数量的参考绝缘纸板分别对应的参考介电常数与参考介损角正切值；基于所述参考绝缘纸板的数量与所述参考介电常数，建立参考介电常数变化曲线图；基于所述参考绝缘纸板的数量与所述介损角正切值，建立介损角正切值变化曲线图；基于所述参考介电常数变化曲线图与所述介损角正切值变化曲线图分别对应的变化趋势，确定出平稳状态下所述参考绝缘纸板的数量；基于所述平稳状态下所述参考绝缘纸板的数量与所述参考绝缘纸板的厚度，确定出所述待检测绝缘纸板的预置厚度，以对预置厚度的待检测绝缘纸板进行含水量测量。3.根据权利要求1所述的一种绝缘纸板含水量检测方法，其特征在于，在所述待检测绝缘纸板为单层的情况下，基于所述插入损耗特性中的多个谐振点信息，得到谐振频率平均值，具体包括：确定多个谐振点的总数量与次序；以及确定所述多个谐振点分别对应的谐振频率；确定出所述多个谐振点分别对应的谐振频率与谐振点次序之间的比值；将所述多个谐振点分别对应的比值进行求和计算，并将求和计算结果与所述多个谐振点的总数量进行比值计算，以得到所述待检测绝缘纸板对应的谐振频率平均值。4.根据权利要求1所述的一种绝缘纸板含水量检测方法，其特征在于，所述基于所述谐振频率平均值与预置含水量评估函数，确定单层待检测绝缘纸板的含水量，具体包括：基于所述预置含水量评估函数，将所述谐振频率平均值进行多次多项式拟合；将拟合后得到的结果作为所述单层待检测绝缘纸板的含水量。5.根据权利要求1所述的一种绝缘纸板含水量检测方法，其特征在于，所述通过预置微带环谐振器介电响应计算模型与所述插入损耗特性，得到待检测绝缘纸板对应的介电常数与介损角正切值之前，所述方法还包括：
通过网络分析仪获取绝缘纸板样本对应的参考谐振频率；基于所述参考谐振频率的谐振次数、所述微带环谐振装置中铜环的平均半径以及光速，构建等效介电常数计算函数；基于所述微带环谐振装置对应的基底层高、铜环与微带线宽度，确定出所述微带环谐振装置对应的结构参数；根据所述微带环谐振装置对应的结构参数，确定出所述等效介电常数分别与上下两层介电常数之间的关系函数；获取所述微带环谐振装置对应的品质因数，基于所述品质因数构建介损角正切值计算函数；基于所述等效介电常数计算函数、所述等效介电常数分别与上下两层介电常数之间的关系函数，以及所述介损角正切值计算函数，构建所述预置微带环谐振...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大宁，吴明，许璐琳，李泉浩，李璇，穆海宝，张冠军，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：