计及环境湿度的气隙式固封极柱性能测试平台及测试方法技术

本发明专利技术涉及电气设备测试技术领域，尤其涉及一种计及环境湿度的气隙式固封极柱性能测试平台及测试方法。其中：工频电压发生器通过分压器与第一高压测试电极连接，用于产生工频电压；第一高压测试电极和第二高压测试电极间隔设置于高压测试箱内，中间形成用于设置气隙式固封极柱的测试工位；第二高压测试电极与接地网相连；电流传感器套接于第二高压测试电极与接地网之间的连接线上；分压器用于测量气隙式固封极柱的电压；数据采集装置分别与分压器、电流传感器相连；上位机分别与工频电压发生器、湿度测控装置以及数据采集装置连接；本发明专利技术能够真正实现贴合气隙式固封极柱的实际工作状况，并为计及环境湿度的气隙式固封极柱性能评估提供依据。性能评估提供依据。性能评估提供依据。

【技术实现步骤摘要】
计及环境湿度的气隙式固封极柱性能测试平台及测试方法


[0001]本专利技术涉及电气设备测试
，尤其涉及一种计及环境湿度的气隙式固封极柱性能测试平台及测试方法。

技术介绍

[0002]气隙式固封极柱是将真空灭弧室及导电端采用环氧树脂等具有密封性的绝缘材料固化连结成一体的集成式极柱；由于其能够将环氧树脂作为真空灭弧室的主绝缘和机械支撑，因而结构零件数量少、导电可靠性高，总体性能优于传统装配式极柱；
[0003]气隙式固封极柱的优良性能，使其能够被广泛应用于各类电气设备的绝缘方向，但随之而来的问题也日益凸显；市场上的气隙式固封极柱，往往存在由于环氧树脂密封较厚而导致散热性差的问题，还由于长时间处于高温、高压、潮湿的工作环境，使得其绝缘性能下降、环氧树脂开裂等问题时有发生，对电气设备的影响不容忽视；因此，对气隙式固封极柱进行绝缘性能测试，保障气隙式固封极柱的安全性和可靠性，就显得尤为重要；
[0004]目前，针对于气隙式固封极柱的绝缘性能测试，通常局限于工频耐压测试、回路电阻测试、局部放电测试等方面，却忽略了工作过程中潮湿环境对于气隙式固封极柱绝缘性能的影响，使得测试结果不够准确。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种计及环境湿度的气隙式固封极柱性能测试平台及测试方法，用于解决对固封极柱的性能测试不准确的问题。
[0006]本专利技术第一方面提供一种计及环境湿度的气隙式固封极柱性能测试平台，如图1所示，包括：老化测试箱、第一高压测试电极、第二高压测试电极、分压器、工频电压发生器、湿度测控装置、电流传感器、数据采集装置、上位机、接地网；
[0007]所述工频电压发生器通过所述分压器与所述第一高压测试电极连接，用于产生工频电压；
[0008]所述第一高压测试电极和所述第二高压测试电极间隔设置于所述高压测试箱内，中间形成用于设置所述气隙式固封极柱的测试工位，分别与所述气隙式固封极柱的上电极和下电极连接；
[0009]所述第二高压测试电极与所述接地网相连；
[0010]所述电流传感器套接于所述第二高压测试电极与所述接地网之间的连接线上，用于测量气隙式固封极柱的输出电流；
[0011]所述分压器用于测量所述气隙式固封极柱的电压；
[0012]数据采集装置分别与分压器、电流传感器相连，用于采集分压器测量的电压数据以及电流传感器采集的电流数据；
[0013]所述上位机分别与所述工频电压发生器、所述湿度测控装置以及所述数据采集装置连接，用于根据预设加压时长控制工频电压发生器产生电压、根据预设的湿度值控制湿
度测控装置加湿，还用于获取数据采集装置采集的气隙式固封极柱的电流数据和电压数据以及湿度测控装置监测的湿度数据并储存。
[0014]具体的，所述湿度测控装置包括：湿度控制单元、加湿单元以及湿度监测单元；
[0015]所述湿度控制单元与所述上位机以及所述加湿单元连接，用于根据所述上位机的湿度控制信号控制加湿单元进行加湿；
[0016]所述湿度监测单元与所述上位机连接，用于检测所述老化测试箱的内部湿度并发送至上位机。
[0017]具体的，还包括：第一接地体和第二接地体；
[0018]所述分压器与所述第一接地体连接；
[0019]所述工频电压发生器与所述第二接地体连接。
[0020]具体的，所述数据采集装置包括：数据采集单元和无线收发单元；
[0021]所述数据采集单元分别与分压器、电流传感器以及所述无线收发单元连接连接，用于采集分压器测量的电压数据以及电流传感器采集的电流数据，并发送至所述无线收发单元；
[0022]所述无线收发单元与上位机无线连接，用于与所述上位机之间无线数据传输。
[0023]具体的，所述老化测试箱为密封状态。
[0024]本专利技术还提供一种计及环境湿度的气隙式固封极柱性能方法，具体包括如下步骤：
[0025]S1：通过湿度测控装置监测老化测试箱内的湿度，将老化测试箱内的湿度增加至预设湿度值，并保持湿度；根据预设的电压值以及预设的施加电压时长控制工频电压发生器产生稳定的电压；
[0026]S2：通过分压器以及电流传感器采集待测气隙式固封极柱两端的电压数据和输出电流数据，并上传至上位机计算得到每次测试对应的气隙式固封极柱的第一工作电阻后进行存储，结束一次测试；
[0027]S3：增加所述老化试验箱内的湿度以及所述施加电压时长；
[0028]S4：重复步骤S2
‑
S3，直至所述老化试验箱内的湿度增加至最高预设湿度值、所述施加电压时长增加至最高预设施加电压时长，结束测试；
[0029]S5：建立关于老化测试箱内的湿度、施加电压时长以及误差因数，与气隙式固封极柱的工作电阻之间的第一函数关系式，将每次测试中所述老化实验箱内的湿度、所述施加电压时长代入所述第一函数关系式，得到每次测试对应的气隙式固封极柱的第二工作电阻；
[0030]S6：建立关于所述第一工作电阻、所述第二工作电阻、测试次数以及所述误差因数之间的第二函数关系式，将每次测试对应的第一、第二工作电阻代入所述第二函数关系式中进行迭代计算，直至得到使第一、第二工作电阻之间误差最小的修正误差因数；
[0031]S7：将所述修正误差因数代入所述第一函数关系式，得到修正后的气隙式固封极柱的工作电阻；
[0032]S8：根据所述修正后的气隙式固封极柱的工作电阻，以及预设的基准工作电阻，计算得出气隙式固封极柱的绝缘性能评估因数；
[0033]S9：根据预设的绝缘性能评估因数的范围，得到气隙式固封极柱试品的绝缘性能
测试结果。
[0034]具体的，步骤S6具体包括如下步骤：
[0035]S61：建立关于第一工作电阻值、第二工作电阻值以及误差因数y之间的函数关系式；
[0036]S62：执行退火算法，随机产生误差因子y的初始解，计算目标函数f(y)，并设置迭代次数；
[0037]S63：产生扰动新解y'，计算目标函数Δf＝f(y)
‑
f(y')；若Δf≥0，则接受扰动新解y'，否则，按概率接受准则接受新解；
[0038]S64：判断是否达到迭代次数，若达到迭代次数则进入步骤S64，否则，重新进入步骤S62；
[0039]S65：判断是否满足终止条件，若满足则运算结束，将y'作为修正误差因子输出，否则重置迭代次数并进入步骤S62。
[0040]具体的，步骤S3中，所述增加所述老化试验箱内的湿度以及所述施加电压时长具体为：
[0041]按照预设的湿度间隔，等间隔的增加所述老化试验箱内的湿度值；
[0042]按照预设的加压时长间隔，等增加所述施加电压时长。
[0043]具体的，步骤S9中，所述根据预设的性能评估因数范围，得到气隙式固封极柱试品的绝缘性能测试结果，具体为：
[0044]当评估因数α∈(0,10]时，表征气隙式固封极柱绝缘正常；当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及环境湿度的气隙式固封极柱性能测试平台，其特征在于，包括：老化测试箱、第一高压测试电极、第二高压测试电极、分压器、工频电压发生器、湿度测控装置、电流传感器、数据采集装置、上位机、接地网；所述工频电压发生器通过所述分压器与所述第一高压测试电极连接，用于产生工频电压；所述第一高压测试电极和所述第二高压测试电极间隔设置于所述高压测试箱内，中间形成用于设置所述气隙式固封极柱的测试工位，分别与所述气隙式固封极柱的上电极和下电极连接；所述第二高压测试电极与所述接地网相连；所述电流传感器套接于所述第二高压测试电极与所述接地网之间的连接线上，用于测量气隙式固封极柱的输出电流；所述分压器用于测量所述气隙式固封极柱的电压；数据采集装置分别与分压器、电流传感器相连，用于采集分压器测量的电压数据以及电流传感器采集的电流数据；所述上位机分别与所述工频电压发生器、所述湿度测控装置以及所述数据采集装置连接，用于根据预设加压时长控制工频电压发生器产生电压、根据预设的湿度值控制湿度测控装置加湿，还用于获取数据采集装置采集的气隙式固封极柱的电流数据和电压数据以及湿度测控装置监测的湿度数据并储存。2.根据权利要求1所述的一种计及环境湿度的气隙式固封极柱性能测试平台，其特征在于，所述湿度测控装置包括：湿度控制单元、加湿单元以及湿度监测单元；所述湿度控制单元与所述上位机以及所述加湿单元连接，用于根据所述上位机的湿度控制信号控制加湿单元进行加湿；所述湿度监测单元与所述上位机连接，用于检测所述老化测试箱的内部湿度并发送至上位机。3.根据权利要求1所述的一种计及环境湿度的气隙式固封极柱性能测试平台，其特征在于，还包括：第一接地体和第二接地体；所述分压器与所述第一接地体连接；所述工频电压发生器与所述第二接地体连接。4.根据权利要求1所述的一种计及环境湿度的气隙式固封极柱性能测试平台，其特征在于，所述数据采集装置包括：数据采集单元和无线收发单元；所述数据采集单元分别与分压器、电流传感器以及所述无线收发单元连接连接，用于采集分压器测量的电压数据以及电流传感器采集的电流数据，并发送至所述无线收发单元；所述无线收发单元与上位机无线连接，用于与所述上位机之间无线数据传输。5.根据权利要求1所述的一种计及环境湿度的气隙式固封极柱性能测试平台，其特征在于，所述老化测试箱为密封状态。6.一种计及环境湿度的气隙式固封极柱性能测试方法，应用于权利要求1
‑
4所述的计及环境湿度的气隙式固封极柱性能测试平台，其特征在于，包括如下步骤：S1：通过湿度测控装置监测老化测试箱内的湿度，将老化测试箱内的湿度增加至预设
湿度值，并保持湿度；根据预设的电压值以及预设的施加电压时长控制工频电压发生器产生稳定的电压；S2：通过分压器以及电流传感器采集待测气隙式固封极柱两端的电压数据和输出电流数据，并上传至上位机计算得到每次测试对应的气隙式固封极柱的第一工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斯翔，孙广慧，陈柏全，黄静，邓日潮，范心明，吴江一，郭国伟，刘益军，陈邦发，何子兰，陈健卯，李恒真，韦奔，陆志欣，董镝，吴沃生，邹俊英，温可明，梁家盛，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：