[發明專利]變壓器油含水率-吸收系數標準曲線擬合方法、含水率檢測方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 201811097160.7
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109406444B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 劉建軍;張建國;周志成;陳大兵;余翔;楊立恒;胡鵬;張曉琴;郭東亮;高嵩;伍旺松;張中浩;梅紅偉
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司;清華大學深圳研究生院;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01N21/3577
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 范青青;董建林

1.一種變壓器油含水率-吸收系數標準曲線擬合方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

采集不同標準含水率變壓器油樣品的太赫茲透射波；

對各太赫茲透射波進行傅里葉變換以獲取不同含水率變壓器油樣品的頻率譜；

計算頻率譜上不同角頻率點的吸收系數；

根據變壓器油樣品的含水率、不同角頻率點對應的吸收系數進行曲線擬合，獲取相同角頻率點對應的含水率-吸收系數擬合曲線；

計算各含水率-吸收系數擬合曲線的相關性系數；

選取相關性系數最大的含水率-吸收系數擬合曲線作為含水率-吸收系數標準曲線；

采用公式(3)計算相關性系數：

式中：r_f為相關性系數；f為自然頻率；N為變壓器油樣品的總數；i為變壓器油樣品的序號，i＝1，2，……，N；x_i為第i個變壓器油樣品的含水率，為N個變壓器油樣品含水率平均值；α_i為第i個變壓器油樣品的吸收系數，為N個變壓器油樣品吸收系數的平均值。

2.根據權利要求1所述的變壓器油含水率-吸收系數標準曲線擬合方法，其特征在于，所述吸收系數的計算方法包括：

采用公式(1)計算不同含水率變壓器油樣品的太赫茲波折射率：

根據所述太赫茲波折射率，采用公式(2)計算吸收系數：

式中：n(ω)為太赫茲波折射率；φ(ω)為變壓器油樣品的太赫茲透射波時域信號傅里葉變換后的相位頻譜和預配置的參考信號的相位頻譜之差；ω為角頻率；c為光速；d為用于獲取變壓器油樣品的太赫茲透射波的比色皿樣品池的中間厚度；α(ω)為吸收系數；ρ(ω)為變壓器油樣品的太赫茲透射波時域信號傅里葉變換后的幅度頻譜和預配置的參考信號的幅度頻譜之比。

3.根據權利要求1所述的變壓器油含水率-吸收系數標準曲線擬合方法，其特征在于，所述標準含水率變壓器油的獲取方法包括：

取等體積基礎變壓器油于多個器皿中；

將不同量的蒸餾水加入上述各器皿中并振蕩成乳液狀；

根據每個器皿中基礎變壓器油的重量、所加蒸餾水的重量，計算各器皿中變壓器油的含水率，獲取不同標準含水率變壓器油樣品。

4.根據權利要求3所述的變壓器油含水率-吸收系數標準曲線擬合方法，其特征在于，所述基礎變壓器油的獲取方法包括：對變壓器油進行脫氣、脫水處理。

5.根據權利要求1所述的變壓器油含水率-吸收系數標準曲線擬合方法，其特征在于，獲取太赫茲透射波的方法包括：

將標準含水率變壓器油樣品注入比色皿中，采用太赫茲波透射模式對所述比色皿進行透射檢測。

6.根據權利要求5所述的變壓器油含水率-吸收系數標準曲線擬合方法，其特征在于，所述太赫茲波的頻段為0.05～2THz。

7.一種變壓器油含水率-吸收系數標準曲線擬合裝置，其特征在于，包括：

采集模塊：用于采集不同標準含水率變壓器油樣品的太赫茲透射波；

頻率譜獲取模塊：對各太赫茲透射波進行處理以獲取不同含水率變壓器油樣品的頻率譜；

第一計算模塊：用于計算頻率譜上不同角頻率點的吸收系數；

曲線擬合模塊：用于根據變壓器油樣品的含水率、不同角頻率點對應的吸收系數進行曲線擬合，獲取相同角頻率點對應的含水率-吸收系數擬合曲線；

第二計算模塊：用于計算各含水率-吸收系數擬合曲線的相關性系數；

選取模塊：用于選取相關性系數最大的含水率-吸收系數擬合曲線作為含水率-吸收系數標準曲線；

相關性系數的計算公式如下：

式中：r_f為相關性系數；f為自然頻率；N為變壓器油樣品的總數；i為變壓器油樣品的序號，i＝1，2，……，N；x_i為第i個變壓器油樣品的含水率，為N個變壓器油樣品含水率平均值；α_i為第i個變壓器油樣品的吸收系數，為N個變壓器油樣品吸收系數的平均值。