[發明專利]基于虛擬儀器的油浸式設備絕緣老化無損檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201310090047.7
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN103149517B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 顏劍;顏慧;劉騰輝
• 申請（專利權）人: 長沙凌峰工業自動化設備有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 魏國先;李宇

1.一種基于虛擬儀器的油浸式設備絕緣老化無損檢測裝置，包括繼電器模塊（1）、無極高壓直流電源（2）、數據采集傳送模塊（3）；其中：繼電器模塊（1）包括至少三個繼電器，第一繼電器用于控制充電過程，第二繼電器用于控制放電過程，第三繼電器用于接通測量回復電壓電路；

無極高壓直流電源（2）經繼電器模塊（1）并接于被測油浸式設備的絕緣油紙的兩端，用于給被測油浸式設備的絕緣油紙施加不同的直流高壓；

數據采集傳送模塊（3）包括D/A轉換放大單元、A/D轉換放大單元及回復電壓傳感器、電阻傳感器、電流傳感器和溫度/濕度傳感器，該回復電壓傳感器、電阻傳感器、電流傳感器和溫度/濕度傳感器經繼電器模塊（1）連接于被測油浸式設備絕緣油紙兩端；該D/A轉換放大單元的一端連接虛擬儀器控制平臺（4），另一端連接無極高壓直流電源（2）；該A/D轉換放大單元一端連接虛擬儀器控制平臺（4），另一端連接回復電壓傳感器、電阻傳感器、電流傳感器和溫度/濕度傳感器，該數據采集傳送模塊（3）用于采集被測油浸式設備的絕緣油紙在設定的充電電壓、充電時間、初始電壓上升沿和充放電時間比參數下的回復電壓、回復電壓峰值、峰值時間、絕緣電阻、極化電流、去極化電流、油紙溫度和濕度，并將虛擬儀器控制平臺（4）的控制命令傳送給繼電器模塊（1）和無極高壓直流電源（2）；

其特征在于，還包括虛擬儀器控制平臺（4），虛擬儀器控制平臺（4）為內置虛擬儀器軟件的計算機，該虛擬儀器控制平臺（4）順序連接數據采集傳送模塊（3）、無極高壓直流電源（2），用于設置無極高壓直流電源（2）的充電電壓、充電時間、初始電壓上升沿及被測油浸式設備絕緣油紙的充放電時間比，并發送命令給數據采集傳送模塊（3）以控制繼電器模塊（1），從而實現回復電壓電路閉合及斷開，同時接受數據采集傳送模塊（3）傳送來的回復電壓峰值、峰值時間、絕緣電阻、極化電流、去極化電流、油紙溫度和濕度，并以在不同的直流高壓下多次測量的回復電壓峰值為縱軸，對應的回復電壓峰值時間為橫軸繪制極化圖譜，得到回復電壓的極化譜圖。

2.一種權利要求1所述裝置用于油浸式設備絕緣老化無損檢測的方法，包括下列步驟：

A、將被測油浸式設備絕緣油紙浸在油箱中；

B、用戶在虛擬儀器控制平臺（4）中設置無極高壓直流電源（2）的充電電壓、充電時間和放電時間；

C、虛擬儀器控制平臺（4）發送充電信號給繼電器模塊（1），使無極高壓直流電源（2）開始對被測油浸式設備絕緣材料進行充電；

D、當充電到虛擬儀器控制平臺（4）設定的充電時間后，虛擬儀器控制平臺（4）發送放電信號給繼電器模塊（1），結束被測油浸式設備絕緣油紙的充電過程，并使被測油浸式設備絕緣油紙兩端短接而進行放電；

E、當短接至虛擬儀器控制平臺（4）設定的放電時間后，虛擬儀器控制平臺（4）發送測量信號給繼電器模塊（1），使被測油浸式設備絕緣材料的放電過程結束，數據采集傳送模塊（3）的各傳感器動作，采集被測油浸式設備絕緣油紙兩端的回復電壓、回復電壓峰值、峰值時間、絕緣電阻、極化電流、去極化電流、油紙溫度和濕度傳送給虛擬儀器控制平臺（4）；

F、虛擬儀器控制平臺（4）接收數據采集傳送模塊（3）傳送的回復電壓、回復電壓峰值、峰值時間、絕緣電阻、極化電流、去極化電流、油紙溫度和濕度后，虛擬儀器控制平臺（4）發送信號給繼電器模塊（1），再次短接被測油浸式設備絕緣油紙兩端，直至絕緣油紙內部去極化過程徹底完成；

G、重復步驟A-F，直到采集到預定組數的回復電壓、回復電壓峰值、峰值時間、絕緣電阻、極化電流、去極化電流、油紙溫度和濕度；

其特征在于：

H、虛擬儀器控制平臺（4）以接收的回復電壓峰值為縱軸，對應的峰值時間為橫軸繪制極化圖譜，得到回復電壓的極化譜曲線；

I、根據所得到的極化譜曲線的回復電壓峰值對應的充電時間來判斷絕緣材料含水量，計算公式為：G=（3.8268-lgT_C）÷0.8773其中，T_C為回復電壓峰值對應的充電時間，單位為秒；G為變壓器絕緣含水量；a、當G<1%時，油浸式設備絕緣性能良好，變壓器正常運行；

b、當1%≤G≤2.5%時，油浸式設備絕緣性能一般，可繼續運行，但需跟蹤觀察；

c、當G>2.5%時，油浸式設備絕緣性能很差，發生故障的可能性很大，需停止工作，進行檢修或更換。