[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

摘要

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，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。

主权项

1.一种电力绝缘油劣化状态的非介入超声诊断方法，其特征在于，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；(3)按照步骤(2)的检测方法对填充待测绝缘油的瓷套进行检测，测试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‑待测绝缘油界面的反射系数rx、相位角θx以及待测绝缘油的声速νsx与声衰减系数αsx的乘积αsxνsx以及待测绝缘油的损耗因子δx；(4)根据步骤(2)的相位角θ0和步骤(3)的相位角θx，通过下式确定出新绝缘油对应的中间变量E0和待测绝缘油对应的中间变量Ex，比较新绝缘油对应的中间变量E0与固‑新绝缘油界面的反射系数r0之间的大小关系以及待测绝缘油对应的中间变量Ex与固‑待测绝缘油界面的反射系数rx之间的大小关系；并进一步确定待测绝缘油的损耗因子δx与新绝缘油的损耗因子δ0之间的比值，以及待测绝缘油的αsxνsx与新绝缘油的αsxνsx之间的比值；(5)根据步骤(4)的结果判断，若新绝缘油对应的中间变量E0与固‑新绝缘油界面的反射系数r0之间的大小关系和待测绝缘油对应的中间变量Ex与固‑待测绝缘油界面的反射系数rx之间的大小关系保持一致，且满足：δx/δ0＝1，αsxvsx/αsvs＝1，则待测绝缘油未老化；若新绝缘油对应的中间变量E0与固‑新绝缘油界面的反射系数r0之间的大小关系和待测绝缘油对应的中间变量Ex与固‑待测绝缘油界面的反射系数rx之间的大小关系保持一致，且满足：δx/δ0≠1，αsxvsx/αsvs≠1，则待测绝缘油是轻度老化；若新绝缘油对应的中间变量E0与固‑新绝缘油界面的反射系数r0之间的大小关系和待测绝缘油对应的中间变量Ex与固‑待测绝缘油界面的反射系数rx之间的大小关系不一致，且满足：δx/δ0＞＞1或者δx/δ0＜＜1，αsxvsx/αsvs＝1则待测绝缘油是严重劣化。