[發明專利]基于電介質累積效應的電力設備絕緣狀態評估預警方法

有效

• 申請號: 202011472678.1
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112505510B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 張晨萌;蘇少春;謝施君;夏亞龍;羅東輝;曹樹屏;張榆;穆舟;姜南希
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 成都行之專利代理有限公司 51220
• 代理人: 林菲菲

本發明公開了基于電介質累積效應的電力設備絕緣狀態評估預警方法，涉及電力設備檢測技術領域，其技術方案要點是：根據內部絕緣結構數據建立等效絕緣模型和過電壓比例系數；通過累積效應試驗平臺得到沖擊電壓試驗數據，并對沖擊電壓試驗數據進行數據處理后得到等效絕緣模型的沖擊電壓幅值與擊穿次數之間的多個對應關系；通過對多個對應關系進行曲線擬合后得到擬合關系式；獲取目標電路設備的實際沖擊電壓幅值，并對目標電路設備的剩余壽命進行評估，以及根據剩余壽命系數對剩余壽命評估值進行等級劃分后輸出預警信號。本發明能夠準確、有效的檢測出電力設備絕緣故障風險，有效避免電介質擊穿引發的設備故障，為提高設備利用率提供了參考依據。

技術領域

本發明涉及電力設備檢測技術領域，更具體地說，它涉及基于電介質累積效應的電力設備絕緣狀態評估預警方法。

背景技術

電力設備在運行過程中會遭受多次沖擊電壓作用，已有研究表明電力設備在遭受多次沖擊電壓作用后絕緣水平會下降，即存在“累積效應”，其絕緣下降程度和所遭受的沖擊電壓幅值和次數有關，累積效應使得電力設備在沖擊電壓作用下存在絕緣故障風險。然而，目前尚無能夠有效評估電力設備在沖擊電壓作用下絕緣故障風險的措施，為了減少安全事故發生，大部分電力設備都是提前更換淘汰，導致電力設備的利用率較低，即提高了電力設備使用的投入成本，又因更換頻率高而提高了維護成本，其經濟效益較低。因此，如何研究設計一種基于電介質累積效應的電力設備絕緣狀態評估預警方法是我們目前急需解決的問題。

發明內容

為解決現有技術中無法準確、有效的檢測出電力設備絕緣故障風險，導致電力設備利用率較低以及使用的投入成本和維護成本較高的問題，本發明的目的是提供基于電介質累積效應的電力設備絕緣狀態評估預警方法，為保障電力設備安全運行提供了基礎條件。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：基于電介質累積效應的電力設備絕緣狀態評估預警方法，包括以下步驟：

S1：獲取目標電路設備的內部絕緣結構數據，并根據內部絕緣結構數據建立等效絕緣模型和過電壓比例系數；

S2：通過累積效應試驗平臺對等效絕緣模型進行反復沖擊電壓試驗后得到沖擊電壓試驗數據，并對沖擊電壓試驗數據進行數據處理后得到等效絕緣模型的沖擊電壓幅值與擊穿次數之間的多個對應關系；

S3：通過對多個對應關系進行曲線擬合后得到擬合關系式；

S4：獲取目標電路設備的實際沖擊電壓幅值，并依據擬合關系式對目標電路設備的剩余壽命進行評估，以及根據剩余壽命系數對剩余壽命評估值進行等級劃分后輸出預警信號。

進一步的，所述過電壓比例系數為目標電力設備整體受到的過電壓與對應等效絕緣模型的過電壓之比。

進一步的，所述對應關系獲取過程具體為：

S201：利用升壓降壓法獲得等效絕緣模型的50％擊穿電壓U₀；

S202：以U₀為基準，通過降低沖擊電壓△U后以幅值為U₁＝U₀-△U的沖擊電壓作用于等效絕緣模型，直至絕緣擊穿；記錄此時的沖擊電壓作用次數，并于擊穿后更換目標重復10-15次，取擊穿次數平均值作為此電壓下的擊穿次數K₁；

S203：每次降低沖擊電壓△U后重復步驟S202，直至K_n大于1000后得到n個沖擊電壓幅值和擊穿次數的對應關系。

進一步的，所述沖擊電壓△U為50％擊穿電壓U₀的3％-6％。

進一步的，所述擬合關系式具體為：

N＝A*U^B