[實用新型]一種基于頻譜分析法的高壓油紙頻域介電測試儀

有效

• 申請號: 201821560431.3
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN208953649U
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 蔡禮;楊萍豪;方旎;馬慶;胡裕峰;張義平;曹宏裕;姜敏;歐陽武;高潔
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司南昌供電分公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 南昌豐擇知識產權代理事務所(普通合伙) 36137
• 代理人: 吳稱生

本實用新型提供了一種基于頻譜分析法的高壓油紙頻域介電測試儀，包括數據處理模塊、數據傳輸模塊、數據存儲模塊、溫度檢測模塊、電壓采集模塊以及交變電壓輸出模塊，本實用新型外施變頻交變電壓，其有效值固定為200V，遠低于高壓電氣設備的運行電壓。因此，該法不會對被測電氣設備的絕緣造成破壞，相較于傳統的氣相色譜等方法，無需取芯、吊罩，即不會對原有的絕緣造成破壞，能夠真正做到無損檢測。

技術領域

本實用新型涉及一種基于頻譜分析法的高壓油紙頻域介電測試儀。

背景技術

電網規模不斷擴大，現在已有數以萬計的電氣設備投入使用，這些電氣設備的絕緣強度是保證電網能否安全可靠運行的關鍵。現如今，有很大一部分的電氣設備采用油紙絕緣的絕緣結構，通過即時、方便的手段、裝置來檢測這些結構的可靠性對于電網的可靠運行十分重要。

目前，傳統的絕緣檢測方式有：絕緣電阻的檢測、介質損耗角正切的檢測、局部放電檢測，非電參量的檢測手段有油色氣相分析。這些傳統方式已十分成熟，在目前工程實際中已廣泛應用。但是，由于存在種種問題，如：需要吊芯、取罩等本身就會損壞絕緣結構的操作，以及易受外部噪音干擾的影響。國內外學者提出了，基于介電響應法的絕緣檢測手段。通過建立Debye模型來對絕緣結構進行電氣分析。

頻域分析法是介電光譜學領域中應用最廣泛、也是眾多研究者所熟悉的方法，其原理是將樣品作為電容器進行測量，得到其在交流電場激勵下的極化響應，可以通過不同激勵頻率的點頻率或掃頻進行測量。從而得到復介電常數和介質損耗角與測量頻率之間的函數關系。除了獲取單一頻率下絕緣介質的介電響應信息，還可以通過在變壓器絕緣介質兩端施加各種頻率的交流激勵電壓來獲取更多的絕緣狀態信息。該方法可以測算出不同頻率絕緣材質介質損耗原因、復合電容及復介電常量，上述數據同變壓器絕緣狀況有著緊密關聯，從而可以對絕緣系統的老化狀態進行評估。由于極化電流、去極化電流由于外施極化電壓為幾百伏，對動輒幾百千伏的高壓電氣設備的絕緣不會造成破壞。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種基于頻譜分析法的，無損的，電氣設備絕緣檢測的介電測試儀。該儀器可以在不取罩、吊芯，破壞原絕緣結構的基礎之上實現無損的絕緣檢測，以作為傳統的油氣相色譜等檢測方法的補充，來判斷設備的絕緣程度。

本實用新型提供了一種基于頻譜分析法的高壓油紙頻域介電測試儀，包括數據處理模塊、數據傳輸模塊、數據存儲模塊、溫度檢測模塊、電壓采集模塊以及交變電壓輸出模塊。

數據處理模塊由控制器U1(DP8421A)和時鐘信號輸出芯片U4(74LS161)構成，控制器 U1的56腳連接U4；

數據傳輸模塊由USB數據傳輸芯片J1(AT43301)、電阻R1-R6構成，數據存儲模塊由存儲芯片U3(M68AW031AL_SO28)、電阻R7、電阻R8構成，芯片J1的1腳與控制器 U1的36腳相連，芯片J1的4、7腳接地，芯片J1的3腳通過R1與芯片U3的15腳相連，芯片J1的2腳通過電阻R2與芯片U3的13腳相連，芯片J1的5腳通過R4與控制器U1 的66腳相連，芯片J1的6腳通過電阻R3與控制器U1的4腳相連，芯片J1的9腳通過電阻R5與控制器U1的65腳相連，芯片J1的8腳通過電阻R6與控制器U1的64腳相連，芯片J1的shell與外界工程機的USB線相連；芯片U3的16腳通過電阻R7與控制器U1 的8腳相連，芯片U3的17腳通過電阻R8與控制器U1的9腳相連；

溫度檢測模塊由溫度傳感器U7A(WRNK-187)構成，溫度傳感器U7A的1腳經電阻 R9與控制器U1的41腳連接，溫度傳感器U7A的2腳經電阻R10與控制器U1的40腳連接，溫度傳感器U7A的4腳經電阻R11與控制器U1的39腳連接，溫度傳感器U7A的5腳經電阻R12與控制器U1的38腳連接，溫度傳感器U7A的6腳與外界的溫度探頭相連，以獲得溫度信息。