[发明专利]一种电力绝缘油劣化状态的非介入超声诊断方法有效

专利信息
申请号: 201810628510.1 申请日: 2018-06-19
公开(公告)号: CN109164169B 公开(公告)日: 2020-12-11
发明(设计)人: 莫润阳;胡润润 申请(专利权)人: 陕西师范大学
主分类号: G01N29/024 分类号: G01N29/024;G01N29/028;G01N29/032;G01N29/44
代理公司: 西安佩腾特知识产权代理事务所(普通合伙) 61226 代理人: 曹宇飞
地址: 710062 陕西省西*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 电力 绝缘油 状态 介入 超声 诊断 方法
【说明书】:

发明属于油品劣化检测技术领域,具体涉及一种电力绝缘油劣化状态的非介入超声诊断方法,为了克服目前检测所存在的不足,本发明提供了一种电力绝缘油劣化状态的非介入超声诊断方法,可在现场原位进行油品有氧老化的在线超声诊断,主要采用超声脉冲剪切波技术,采集超声在瓷套壁面与内部所充待测绝缘油形成的界面上的多次反射回波幅度和相位信息,计算对被测绝缘油复波阻抗、剪切流变参数、声速、声衰减等,再通过这些参数得到损耗因子,评估绝缘油的老化程度,本发明的方法具有多维目标性,还可检测油位,可对油品进行预评估,以减少停电取样次数,适于电力行业推广应用。

技术领域

本发明属于油品劣化检测技术领域,具体涉及一种电力绝缘油劣化状态的非介入超声诊断方法。

背景技术

充油输电装置运行过程中,因密封不严导致气体混入、吸水,或因高温氧化、分解、共聚等产生油泥及其它化合物等杂质,均使油品老化、介电损耗升高、绝缘性能能下降。

高压电气设备用硅油的老化在线诊断,一直是富有挑战的问题。运行中的硅油在电、热、化学等作用下,不断地被氧化失去绝缘性能;另外电器设备因密封不严导致绝缘油吸收空气中水分或混入杂质等也会使绝缘油老化。总之,运行瓷套中的硅油受到氧气、湿度、高温、紫外线、强电场和杂质等外界因素的作用,随着终端运行时间的增加,其机械性能、绝缘性能会逐渐老化,造成终端绝缘性能降低、引起发热甚至击穿。

目前硅油老化诊断一般采用离线测量技术。通过测量硅油的表面张力、气体含量、微水含量、击穿电压、电阻率、介质损失角正切值等对其老化程度进行判断。比如:绝缘油中含水量越高,电阻率越低,击穿电压急剧下降,绝缘性越差。油中含水量常用库伦法和气相色谱法测定。绝缘油因热老化分解产生 H2,CO,CO2等气体,这些气体在绝缘油溶解或游离程度很大,老化油中有相当数量的气体,油中气体含量常用质谱仪和气相色谱法测定。

总之,目前对绝缘油老化的诊断采用的都是离线测量诊断方法,主要通过研究其理化和电器性能老判断老化程度。该法必须在设备运行停止后,将油品从充油装置中取出送入实验室、利用纷繁复杂的各类仪器进行分析,最大缺点是需要各类不同用途的、复杂的专业测试设备,需要多门类专业技术人员操作、耗时长,无法在现场条件下快速完成,但绝缘硅油老化程度之间存在较大差异,很多电气参数稳定值存在一个范围。

发明内容

为了克服目前油品劣化检测所存在的不足,本发明提供了一种电力绝缘油劣化状态的非介入超声诊断方法,可在现场原位进行油品有氧老化的在线超声诊断,无需对运行装置进行拆分,无需将待测绝缘油从充油装置中取出,是一种非介入方法。

本发明所采用的技术方案是:

一种电力绝缘油劣化状态的非介入超声诊断方法,其包括以下步骤:

(1)取空密闭瓷套,以瓷套外侧壁与空气形成的固-气界面作为参考界面,将超声剪切波直探头通过耦合剂耦合在瓷套外侧壁表面,探头产生的脉冲波经瓷套壁垂直入射到固-气界面,记录声波在固-气界面上形成的多次反射回波信号;

(2)向空密闭瓷套内充填新绝缘油,将频率为2.5-25MHz的超声剪切波直探头用耦合剂耦合在瓷套外侧壁表面,探头产生的脉冲波经瓷套壁垂直入射到瓷套与其内所盛新绝缘油介质形成的固-新绝缘油界面上,记录声波在该界面形成的多次反射回波信号,并对信号幅度的衰减、相位变化等信息进行分析,确定出固-新绝缘油界面的反射系数r0、相位角θ0以及新绝缘油的弹性模量G'、粘性参数G”、声速vs、声衰减系数αs以及新绝缘油的损耗因子δ0

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