[發明專利]一種基于紫外光譜的絕緣油老化狀態評價方法

在審

• 申請號: 202111328226.0
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114112961A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 馮大偉;閆曉宇;賈冠龍;陳鴿;李明碩
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33
• 代理公司: 天津市鼎拓知識產權代理有限公司 12233
• 代理人: 劉雪娜

本發明屬于電力設備安全狀態評價領域，具體涉及一種基于紫外光譜的絕緣油老化狀態評價方法。通過對老化絕緣油關鍵參數和紫外光譜特征波長的檢測分析，建立關鍵參數預測函數和模糊預測模型，然后將獲得的待評價老化絕緣油的紫外光譜特征波長輸入到關鍵參數預測函數獲得絕緣油關鍵參數預測值，然后將獲得的絕緣油關鍵參數預測值輸入到模糊預測模型，得到絕緣油老化指標值，與預設的評價指標值進行對比，即可判斷評價絕緣油的老化狀態，可實現對絕緣油老化狀態的在線快速檢測，具有操作便捷、周期短、預測精度高的特點，而且該方法受環境因素影響較小，易于實現在線監測。

技術領域

本申請屬于電力設備安全狀態評價領域，具體涉及一種基于紫外光譜的絕緣油老化狀態評價方法。

背景技術

油紙復合絕緣作為經典的絕緣形式，被廣泛應用于變壓器、電抗器、套管等電力設備中，其中絕緣油具有絕緣、冷卻和熄滅電弧的作用。在設備運行過程中，絕緣油在氧氣、熱應力等因素作用下而逐漸老化，絕緣油性能降低，嚴重時可能會導致油道堵塞、散熱困難，給油浸式電力設備的安全可靠運行造成隱患。因此，絕緣油狀態監測與快速診斷十分重要，這能在絕緣油缺陷發展成設備故障前，對其進行濾油或換油處理，改善絕緣油品質，保證電力設備的安全運行。

目前，絕緣油老化狀態評價的方式主要有油顏色、油色譜、界面張力、酸值等。絕緣油顏色判別存在主觀差異；油色譜分析易受絕緣紙老化或過熱等故障產氣的影響；界面張力易受油中水分含量的影響，且對試驗設備有較高的精度要求；酸值滴定測量操作十分繁瑣，用時長，指示劑變色判斷同樣存在主觀差異。

光譜分析法基于物質與光譜作用時，物質內部產生發射、吸收或散射作用的光譜差異來分析物質的成分和結構，由于其測試方便快速、操作簡單、重復性較好，常用于分析物質的結構和成分。常用光譜分析法包括原子發射光譜、X射線熒光光譜、紅外光譜、拉曼光譜，其中，紅外光譜和拉曼光譜近年來已應用到油紙結構及性能分析中，取得較好的效果。如專利號CN202011116736.7，公開了《基于拉曼光譜的油紙絕緣設備老化診斷方法》，采用拉曼光譜通過對絕緣紙的聚合度進行檢測分析來預測絕緣油的老化程度，但此種檢測檢測方法需要對絕緣紙取樣，然后再檢測分析預測，周期較長，而且絕緣紙取樣后易受各種環境和操作因素的破壞影響，在實際應用中容易引起較大誤差，導致預測精度下降。

發明內容

鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，為了解決現有技術中存在的難題，本申請旨在提供一種基于紫外光譜的絕緣油老化狀態評價方法，通過對老化絕緣油關鍵參數和紫外光譜特征波長的檢測分析，建立模糊預測模型，根據得到絕緣油老化程度指標值與設定的標準評價指標值對比結果，判斷絕緣油的老化狀態，實現對絕緣油老化程度的在線快速檢測，具有操作便捷、周期短、預測精度高的特點，而且該方法受環境因素影響較小，易于實現在線監測。

本申請提供一種基于紫外光譜的絕緣油老化狀態評價方法，包括以下步驟：

獲取絕緣油樣本；

預設紫外光譜的透射率，設為第一數值；

以遞增或遞減的方式選擇紫外光譜波長，然后用對應波長的紫外光譜照射絕緣油樣本，使得紫外光譜的透射率等于第一數值；

當紫外光譜的透射率等于第一數值時，選定該紫外光譜的波長為紫外光譜特征波長；

將紫外光譜特征波長輸入到關鍵參數預測函數，獲得絕緣油關鍵參數預測值；

預設絕緣油老化狀態評價指標值；

將關鍵參數預測值輸入模糊預測模型，得到絕緣油老化指標值，所述模糊預測模型用于根據輸入的關鍵參數預測值對絕緣油老化指標值進行預測；

對比絕緣油老化指標值與預設的評價指標值，得到絕緣油的老化狀態。

進一步的，建立關鍵參數預測函數包括以下步驟：

對絕緣油進行絕緣熱老化試驗，獲取絕緣油樣本；