本发明专利技术提供了一种考虑高低温环境的环氧树脂的绝缘健康评估方法，其特征在于搭建了一种考虑高低温环境下环氧树脂的绝缘健康状态测试平台，其评估步骤为：将环氧树脂与三电极放置在试验箱中，通过调节温度调节器来设定试验箱内的温度，通过高阻仪对环氧树脂施加直流电压，测得体积电阻率健康参量，同时通过高精度罗氏线圈测得得到高低温环境下流经环氧树脂的电流，计算得到环氧树脂在高低温环境下的体积电阻率健康参量值，再将体积电阻率健康参量计算公式进行迭代算法优化，得到优化后的体积电阻率健康参量值，再计算得到环氧树脂样品在不同温度下的表面健康因子，最后计算得到高低温环境下环氧树脂的绝缘健康评估综合因子并进行环氧树脂健康状态评估。本发明专利技术致力于提供一种考虑高低温环境的环氧树脂的绝缘健康评估方法，对电力系统的安全稳定运行提供参考。考。考。
【技术实现步骤摘要】
一种高低温环境下环氧树脂的绝缘健康评估方法
[0001]本专利技术涉及环氧树脂健康评估领域，特别是一种考虑高低温环境的环氧树脂的绝缘健康评估方法。
技术介绍
[0002]绝缘树脂因其优异的电气绝缘性能、机械性能、耐腐蚀性能和工艺成熟等特点，被广泛应用于电工绝缘领域，例如：套管、触头盒、支柱绝缘子、绝缘套筒，作为封装材料能有效隔绝电气元件与外界复杂环境的接触，提高设备绝缘性能。然而，随着电力系统容量不断提高，环氧树脂在高温或低温工作环境中面临着绝缘健康状态下降的现象，其本身健康状态下降问题却制约着设备运行的可靠性和使用寿命。绝缘材料的健康状态一旦下降，容易引起电击穿和起痕烧蚀等现象并造成电气设备与元件故障损坏。绝缘健康状态下降造成电力设备发生故障的比率非常高，环氧树脂的绝缘健康状态影响着电力系统安全稳定运行。
[0003]已有研究结果表明环境温度的上升会导致环氧树脂健康状态降低，发生更为严重的绝缘劣化现象，但目前缺少对环氧树脂健康状态的评估方法，以判断环氧树脂在高低温环境下的健康状态。因此，亟需研究考虑高低温环境的环氧树脂的绝缘健康评估方法，可为掌握环氧树脂绝缘健康状态提供重要参考。
技术实现思路
[0004]为了准确评估环氧树脂的绝缘健康状态，本专利技术提供一种考虑高低温环境下环氧树脂的绝缘健康评估方法。
[0005]实现本专利技术目的的技术方案如下，包含一下几个步骤：
[0006]第一步：搭建一种考虑高低温环境下环氧树脂的绝缘健康状态测试平台，该平台具体包括：上位机(1)、温度综合控制装置(2)、温度调节器(3)、温度传感器一(41)、温度传感器二(42)、温度传感器三(43)、试验箱(5)、环氧树脂试品(6)、高压电极(7)、接地电极(8)、屏蔽电极(9)、高阻仪(10)、接地装置(11)、数据采集装置(12)、高精度罗氏线圈(13)、温度控制总线(14)、数据传输线(15)；
[0007]所述上位机与温度综合控制装置(2)、数据采集装置(12)相连，温度综合控制装置(2)通过温度控制总线(14)与温度调节器(3)相连，数据采集装置(12)通过数据传输线(15)与高精度罗氏线圈(13)相连；
[0008]所述温度综合控制装置(2)与温度传感器一(41)、温度传感器二(42)、温度传感器三(43)相连接，温度调节器(3)、温度传感器一(41)、温度传感器二(42)、温度传感器三(43)均设置在试验箱(5)内部；
[0009]所述数据采集装置(12)与高阻仪(10)连接，高阻仪(10)与高压电极(7)、接地电极(8)、屏蔽电极(9)、接地装置(11)相连接，环氧树脂试品(6)与高压电极(7)、接地电极(8)、屏蔽电极(9)相连接；
[0010]所述环氧树脂试品(6)与高压电极(7)、接地电极(8)、屏蔽电极(9)均置于试验箱
(5)内部；所述高阻仪(10)信号输出端与数据采集装置(12)连接；
[0011]上述实验平台的实验方法，包括以下步骤：
[0012]S1：在上位机(1)中设定试验箱(5)的温度为T
i
，上位机(1)向温度综合控制装置(2)发出温度设定信号，温度综合控制装置(2)通过温度控制总线(14)控制温度调节器(3)调节试验箱(5)内的环境温度；温度传感器一(41)、温度传感器二(42)、温度传感器三(43)测量试验箱(5)内的温度，并将测量结果传至温度综合控制装置(2)，温度综合控制装置(2)计算三个温度测量值的平均值T
avi
，若T
avi
与T
i
的绝对误差小于T
c
，则将T
avi
传回至上位机(1)，否则温度综合控制装置(2)继续控制温度调节器(3)调节试验箱(5)内的温度；
[0013]S2：打开高阻仪(10)，对环氧树脂试品(6)施加U＝1000V直流电压，60s后获得环氧树脂试品(6)在环境温度T
i
下的电流大小I
i
；
[0014]S3：关闭高阻仪(10)，通过调节温度综合控制装置(2)来设定试验箱(5)内的温度，使得试验箱(5)内的温度在5℃—95℃范围内，以2.5℃为梯度进行一组试验，并重复进行步骤S1、S2，使用高阻仪(10)测得每组温度条件下的体积电阻率健康参量实测值；
[0015]S4：计算不同环境温度T下环氧树脂样品的体积电阻率健康参量基准值：
[0016][0017]式(1)中，λ
A
为不同环境温度T下环氧树脂样品的体积电阻率健康参量基准值，T为环境温度，T的单位为℃，U为环氧树脂试验电压，I
i
为环氧树脂在试验电压下的试验电流，I
i
的单位为A，σ为误差系数，y为积分变量。
[0018]S5：进行环氧树脂样品的体积电阻率健康参量的优化，得出使环氧树脂样品的体积电阻率健康参量理论基准和试验实测值误差最小的σ值，具体步骤为：
[0019]1)随机生成初始解σ，计算目标函数f(σ)：
[0020][0021]式中，f(x)表示目标函数，λ
Bi
为第i个温度情况下的体电阻率健康参量基准值，λ
Si
为第i个温度情况下的体电阻率健康参量实测值，n为实测值数据组数；
[0022]2)产生扰动新解σ'，计算目标函数Δf＝f(σ)
‑
f(σ')；若Δf≥0，则接受新解，否则，按概率接受准则获得新解；
[0023]3)判断是否达到迭代次数，若达到转第四步，否则，转第二步；
[0024]4)判断是否满足终止条件，若满足则运算结束，返回最优解，否则重置迭代次数转第二步；
[0025]S6：将S5中得出的σ0带入公式(1)得到优化后的计算公式：
[0026][0027]式(2)中，λ
Ao
为优化后的体电阻率健康参量、T为环境温度，U为环氧树脂试验电压，I
i
为环氧树脂在试验电压下的试验电流。
[0028]S8：计算环氧树脂样品在不同温度下的表面健康因子：
[0029][0030]式(4)中，λ
Bo
为环氧树脂样品在不同温度下的表面健康因子，T为环境温度，T的单位为℃，U为环氧树脂试验电压，I
i
为环氧树脂在试验电压下的试验电流，I
i
的单位为A。
[0031]S9：计算高低温环境下环氧树脂的绝缘健康评估综合因子λ
C
：
[0032][0033]式(5)中α1、α2为权重因子且满足α1+α2＝1。
[0034]基于上述步骤得到的高低温环境下下环氧树脂的绝缘健康评估综合因子λ
C
进行评估，当λ∈(+∞，5]时，认为环氧树脂绝缘健康状态较好；当λ∈(5，3.5]时，认为环氧树脂绝缘健康状态一般，应加强关注；当λ∈(3.5，0]时，表明环氧树脂健康状态差本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高低温环境下环氧树脂的绝缘健康评估方法，其特征在于，首先搭建了一种考虑高低温环境下环氧树脂的绝缘健康状态测试平台，平台包括：上位机(1)、温度综合控制装置(2)、温度调节器(3)、温度传感器一(41)、温度传感器二(42)、温度传感器三(43)、试验箱(5)、环氧树脂试品(6)、高压电极(7)、接地电极(8)、屏蔽电极(9)、高阻仪(10)、接地装置(11)、数据采集装置(12)、高精度罗氏线圈(13)、温度控制总线(14)、数据传输线(15)；所述上位机与温度综合控制装置(2)、数据采集装置(12)相连，温度综合控制装置(2)通过温度控制总线(14)与温度调节器(3)相连，数据采集装置(12)通过数据传输线(15)与高精度罗氏线圈(13)相连；所述温度综合控制装置(2)与温度传感器一(41)、温度传感器二(42)、温度传感器三(43)相连接，温度调节器(3)、温度传感器一(41)、温度传感器二(42)、温度传感器三(43)均设置在试验箱(5)内部；所述数据采集装置(12)与高阻仪(10)连接，高阻仪(10)与高压电极(7)、接地电极(8)、屏蔽电极(9)、接地装置(11)相连接，环氧树脂试品(6)与高压电极(7)、接地电极(8)、屏蔽电极(9)相连接；所述环氧树脂试品(6)与高压电极(7)、接地电极(8)、屏蔽电极(9)均置于试验箱(5)内部；所述高阻仪(10)信号输出端与数据采集装置(12)连接；上述实验平台的实验方法，包括以下步骤：S1：在上位机(1)中设定试验箱(5)的温度为T
i
，上位机(1)向温度综合控制装置(2)发出温度设定信号，温度综合控制装置(2)通过温度控制总线(14)控制温度调节器(3)调节试验箱(5)内的环境温度；温度传感器一(41)、温度传感器二(42)、温度传感器三(43)测量试验箱(5)内的温度，并将测量结果传至温度综合控制装置(2)，温度综合控制装置(2)计算三个温度测量值的平均值T
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，若T
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与T
i
的绝对误差小于T
c
，则将T
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传回至上位机(1)，否则温度综合控制装置(2)继续控制温度调节器(3)调节试验箱(5)内的温度；S2：打开高阻仪(10)，对环氧树脂试品(6)施加U＝1000V直流电压，60s后获得环氧树脂试品(6)在环境温度T
i
下的电流大小I
i
；S3：关闭高阻仪(10)，通过调节温度综合控制装置(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：周利军，符安志，林智聪，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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