[發明專利]不同電壓頻率下環氧樹脂絕緣老化判別檢驗方法

有效

• 申請號: 202111514529.1
• 申請日: 2021-12-13
• 公開（公告）號: CN114167221B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 王永強;黃子葉;商靜;張重遠
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京一枝筆知識產權代理事務所(普通合伙) 11791
• 代理人: 汪二照

1.一種不同電壓頻率下環氧樹脂絕緣老化判別檢驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1獲取環氧樹脂試樣，在不同頻率下分別做耐壓試驗，并進一步得到老化試樣；

S2測量環氧樹脂試樣老化狀態相關的評估參量，并使用第Ι類SVM進行分類；

S3對S2中的分類結果再次使用第ΙΙ類SVM進行分類，模型的評估參量訓練結束；

S4對模型輸入測試數據進行試驗，驗證模型老化判別效果后輸出最終結果；

所述方法中，利用局部放電的重復放電率對環氧樹脂的老化程度進行測定、利用粗糙度對環氧樹脂的老化程度進行測定、利用介質損耗對環氧樹脂的老化程度進行測定、利用活化能對環氧樹脂的老化程度進行測定、利用材料孔隙率對環氧樹脂的老化程度進行測定；

所述方法中，利用局部放電的重復放電率對環氧樹脂的老化程度進行測定時，從tanδ的變化中提取特征參量評估絕緣紙板的老化狀態，則特征頻率處介質損耗因數tanδ_f和相應老化時間對應的數據滿足指數關系：

DP＝A×exp(-tanδ_f/B)+C

其中DP為老化狀態，tanδ_f為特征頻率處的介質損耗因數，A、B、C為擬合參數；

所述方法中，利用局部放電的重復放電率對環氧樹脂的老化程度進行測定時，U_CB為絕緣氣隙的耐受電壓，C_b、C_c、ε_rc、ε_bc、d、δ為絕緣材料中絕緣介質和包含在絕緣氣隙內的參數，則環氧樹脂的局部放電重復率N可表示為：

局部放電重復放電率隨老化時間呈現由緩慢到爆發到平緩的趨勢，采用爆發到平緩的曲線段表征重復放電率與老化的關系。

2.根據權利要求1所述的不同電壓頻率下環氧樹脂絕緣老化判別檢驗方法，其特征在于，所述方法中，利用粗糙度對環氧樹脂的老化程度進行測定時，沿圖像邊緣建立x，y軸，以灰度值建立z軸，加入插值，利用MATLAB進行建模，在x，y軸上采樣離散點，個數分別為M，N，設偏距絕對值的灰度值平均值為μ，則環氧樹脂粗糙度可用三維算術平均偏差S_a表征為：

利用MATLAB將圖片轉化為矩陣，數值代表灰度值，設該圖像像素為m×n，即矩陣為m×n矩陣，沿X方向，計算灰度中值，建立X-Z關系曲線，展現表面粗糙度，其中，橫坐標為X方向上的像素，縱坐標為該像素點上灰度值中值，通過橫向比較，表示為不同老化程度的環氧被破壞深度。

3.根據權利要求1所述的不同電壓頻率下環氧樹脂絕緣老化判別檢驗方法，其特征在于，所述方法中，首先利用活化能對環氧樹脂的老化程度進行測定時，介質損耗的頻域介電譜中某點在平移前后所在的頻率和溫度滿足Arrhenius方程，

式中Ea表示絕緣材料環氧樹脂的活化能；T為熱力學溫度；f為溫度T下介質損耗的頻域介電譜上某點平移前對應的頻率；K為Boltzmann常數，k＝1.23×10^-23J/K；

其次依據活化能與加速老化因子的關系，確認該活化能下的AFT值；

式中T₀為材料正常工作溫度；T為實驗室加速熱老化溫度；

最后根據在實驗室的老化條件以及其AFT值，憑借該溫度下的老化時間等效計算出實際干式電氣設備工作溫度下的老化年限；其

計算公式如下：

式中t₀為環氧樹脂正常工作溫度下對應的某一狀態點的時間；t為加速熱老化溫度下對應同一狀態點的時間。

4.根據權利要求1所述的不同電壓頻率下環氧樹脂絕緣老化判別檢驗方法，其特征在于，所述方法中，利用材料孔隙率對環氧樹脂的老化程度進行測定時，用孔隙率來表征不同老化程度的環氧樹脂被破壞的深度，則計算材料孔隙率的計算公式為：

式中ξ為孔隙率，S_b表示孔隙面積，S表示截面面積。