一种基于起电特征的高压环氧树脂可靠性评估方法

专利主权项内容

1.一种基于起电特征的高压环氧树脂可靠性评估方法，其特征在于，首先搭建了一种基于起电特性的高压环氧树脂可靠性测试平台，平台包括：上位机(1)、供能电源控制模块(2)、保护阻抗(3)、调压变压器(4)、稳压电容(5)、电树枝成像器(6)、装置控制开关(7)、耦合电容(8)、实验装置存储器(9)、平板板电极(10)、电极容器(11)、变压器油(12)、尖端针电极(13)、接地装置一(14)、检测等比阻抗(15)、接地装置二(16)、局部放电检测装置(17)、放电检测终端(18)、可调节的电压控制模块(19)、放电检测控制系统(20)。所述上位机与可调节的电压控制模块(19)、放电检测控制系统(20)、电树枝成像器(6)相连，所述实验装置存储器(9)和接地装置一(14)、电极容器(11)中的平板板电极(10)以及尖端针电极(13)相连。所述检测等比阻抗(15)与局部放电检测装置(17)相并联，局部放电检测装置(17)的输入端与耦合电容(8)相连，局部放电检测装置(17)的输出端与放电检测终端(18)相连，局部放电检测装置(17)的接地端与接地装置二(16)相连。所述供能电源控制模块(2)输出端与调压变压器(4)和保护阻抗(3)相连、供能电源控制模块(2)输入端与接地装置一(14)相连、稳压电容(5)与调压变压器(4)相并连。所述实验装置存储器(9)输入端通过尖端针电极(13)与装置控制开关(7)相连，实验装置存储器(9)输出端通过平板板电极(10)与接地装置一(14)相连。所述尖端针电极(13)直径为0.18mm、针尖曲率半径为6μm、针尖角度为40％，平板板电极(10)尺寸为10mm×10mm×0.2mm置于极容器(11)底部与接地装置一(14)相连，电极容器(11)尺寸为10mm×10mm×2mm(长×宽×厚)，尖端针电极(13)于平板板电极(10)中心位置埋入相距4mm。一种基于起电特征的高压环氧树脂可靠性评估方法其特征在于，包括以下步骤：S1 : 上位机(1)通过向供能电源控制模块(2)发出设定实验工频发电指令，供能电源控制模块(2)发出初始电压通过稳压电容(5)进行稳压输出，闭合装置控制开关(7)使实验装置存储器(9)通上初始电压再通过耦合电容(8)将电压耦合到放电检测控制系统(20)上，通过检测等比阻抗(15)的改变可将电压进行等比例调节供给局部放电检测装置(17)，局部放电检测装置(17)再将所测得放电量回馈反应给上位机(1)。S2 : 通过上位机(1)向供能电源控制模块(2)发出以0.5kV/s速率电压上升的程序指令，不断提高对电极容器(11)的施加电压，局部放电检测装置(17)向上位机(1)持续回传局部放电量，当局部放电量达到25.6Pc时，认为即将发生局部放电，此时电压为U为初始放电电压，稳定电压保持3min，后将电压调至15kV保持60min。0S3 : 从局部放电量到达25.6Pc开始，电树枝成像器(6)以每4min一张成像速度监测尖端针电极(13)与平板板电极(10)之间电树枝成像状态，得到树枝状态及宽度特征D，局部放电检测装置(17)即时回传对应局部放电量至上位机(1)。S4 : 计算得出尖端针电极(13)与平板板电极(10)之间宽度特征理论计算值：式(1)中D为尖端针电极(13)与平板板电极(10)之间内部电树枝宽度特征D，单位为mm，t为15kV电压的加压时间，单位为min，y为误差系数，λ为积分变量。S5 : 对板极间放电特性宽度特征量D进行参量优化，得出使板极间放电深度理论计算值和实验观测值误差最小的y值01)随机生成初始解y，计算目标函数f(y)：式中，f(x)表示目标函数，λ为第i个时间下的绝缘材料参量基准值，λ为第i个时间下的绝缘材料参量实测值，n为实测值数据组数；AiSi2)产生扰动新解y'，计算目标函数△f＝f(y)-f(y')；若△f≥0，则接受新解，否则，按概率接受准则获得新解；3)判断是否达到迭代次数，若达到转第四步，否则，转第二步；4)判断是否满足终止条件，若满足则运算结束，返回最优解，否则重置迭代次数转第二步；S6：将S5中得出的y带入公式(1)得到优化后的计算公式：0式(2)中，D为健康参量优化后的放电特性宽度特征，t为起电并稳定后15kV电压的加压时间，单位为s，y为优化得出的最优误差系数，λ为积分变量；00S7：计算环氧树脂健康程度的可靠性评估因子b：b＝ln(U)+1.385sin(0.33πD) (4)00式中，U为局部放电起始电压，D是健康参量优化后的电树枝宽度特征；00基于上述步骤得到的高压柜绝缘材料可靠性评估因子b并进行评估，当b∈(-∞，9.6]时，认为环氧树脂绝缘健康状态较好；当b∈(9.6，11]时，认为环氧树脂绝缘健康状态一般，应加强关注；当b∈(11，+∞]时，表明环氧树脂绝缘可靠性较差，为保证绝缘安全，不能应用于高压线路。 百度搜索马 克 数 据 网