CN113311299A - 一种cvt绝缘缺陷检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CVT绝缘缺陷检测方法及装置，其中方法包括：将至少一套绝缘缺陷检测装置安装在CVT上；给CVT施加电压，采集不同电压下绝缘缺陷检测装置的内环的参数和外环的参数；给CVT施加电压持续不低于设定时间段，监测内环的参数和外环的参数变化，评估CVT的绝缘性能。本发明针对户外产品的CVT，设计一套环形卡箍式的具备内外气压、温度、湿度检测的装置，可与高电压试验配合进行，评估绝缘性能与气压、温度、湿度的关联性，特别测评估绝缘性能受气压影响下的绝缘稳定性。本发明能综合评估CVT的绝缘性能，一定程度防止误判，提高准确率。

Description

一种CVT绝缘缺陷检测方法及装置
技术领域
本发明涉及CVT绝缘检测技术领域，特别涉及一种CVT绝缘缺陷检测方法及装置。
背景技术
电容式电压互感器CVT的绝缘缺陷通常都是按照试验电气绝缘指标进行检测，对数据的门限要求较高，通常不超过量值就认为设备合格。
户外运行设备的性能受环境参数的影响，由于缺乏国家标准，其绝缘缺陷通常被忽略。目前环境影响的测试主要针对运行环境要求较高的传感器、电能表等进行高温高湿试验。而户外产品，尤其是体积较大的户外产品，由于缺乏试验条件，其绝缘缺陷的测试基本上被忽略。目前的CVT绝缘检测通常只针对电容器、油箱单元进行检测，很少综合评估绝缘性能。由于内部电容器和降压变压器是一种有机组合的整体，两者一个呈现容性，另一个呈现感性，两者综合测试更能反映综合效果。因此有必要对现有技术进行改进，弥补体积较大的户外产品的绝缘缺陷检测的缺失。
发明内容
本发明的目的是提供一种CVT绝缘缺陷检测方法及装置，可以解决现有技术中缺少综合评估CVT绝缘性能的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明提供一种CVT绝缘缺陷检测方法，包括以下步骤：
将至少一套绝缘缺陷检测装置安装在CVT上；
给CVT施加电压，采集不同电压下绝缘缺陷检测装置的内环的参数和外环的参数；
给CVT施加电压持续不低于设定时间段，监测内环的参数和外环的参数变化，评估CVT的绝缘性能。
进一步的，所述参数包括气压、温度、湿度、CVT感应电流和光强。
进一步的，所述给CVT施加电压，采集不同电压下绝缘缺陷检测装置的内环的参数和外环的参数包括：
给CVT的高压侧施加高压，CVT的二次端子回路为开路状态或短路状态，使用绝缘缺陷检测装置检测内环的参数和外环的参数；或者给CVT的高压侧施加高压，CVT的二次回路端子连接用于负荷稳定的谐振器，使用绝缘缺陷检测装置检测内环的参数和外环的参数；或者对CVT二次端子施加低电压，使用绝缘缺陷检测装置检测内环的参数和外环的参数。
进一步的，所述监测内环的参数和外环的参数变化，评估CVT的绝缘性能包括：
采用一套绝缘缺陷检测装置时，对绝缘缺陷检测装置的内环传感器采集的参数及外环传感器采集的参数作相关性分析；当内环传感器采集的参数与外环传感器采集的参数相关性小于相关性系数阈值时，以内环传感器采集的参数作为评估值，内环传感器采集的参数越大，CVT的绝缘缺陷越严重。
进一步的，采用一套绝缘缺陷检测装置时，分析内环传感器和外环传感器采集的气压差和温度差，当气压差和温度差成线性关系时，气压差大于设定的第一气压差阈值，温度差大于设定的第一温度差阈值时，判定CVT存在绝缘缺陷，并且气压差和温度差越大，CVT的绝缘缺陷越严重。
进一步的，所述监测内环的参数和外环的参数变化，评估CVT的绝缘性能包括：
采用两套以上绝缘缺陷检测装置时，当每套绝缘缺陷检测装置的内环传感器与外环传感器采集的温度相关性系数大于设定的相关性系数阈值，且湿度相关性系数小于设定的相关性系数阈值时，对比绝缘缺陷检测装置之间的内环电流的幅度差异；内环电流的幅度差异越大，CVT的绝缘缺陷越严重。
进一步的，上述的CVT绝缘缺陷检测方法，是在对绝缘缺陷检测装置进行遮光处理下进行的。
第二方面，本发明提供一种绝缘缺陷检测装置，所述绝缘缺陷检测装置为环形卡箍式结构，分为内环和外环；所述绝缘缺陷检测装置包括采集模块、微处理器、通信模块和两套传感器组件；所述两套传感器组件分别安装在内环和外环，分别采集内环和外环的参数；所述采集模块将两套传感器组件采集的参数从模拟信号转换成数字信号；所述微处理器对所述数字信号进行分析，判定CVT是否有绝缘故障，判断故障点；所述通信模块将微处理器的判定结果发送给监控端。
进一步的，所述的绝缘缺陷检测装置还包括括遮光罩，采集模块、微处理器、通信模块和两套传感器组件位于遮光罩内。
进一步的，所述传感器组件包括气压传感器、温度传感器、湿度传感器、感应电流传感器和光强度传感器。
本发明针对户外产品的CVT，设计一套环形卡箍式的具备内外气压、温度、湿度检测的装置，可与高电压试验配合进行，评估绝缘性能与气压、温度、湿度的关联性，特别测评估绝缘性能受气压影响下的绝缘稳定性。本发明能综合评估CVT的绝缘性能，一定程度防止误判，提高准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的CVT绝缘缺陷检测方法的步骤图；
图2为本发明的绝缘缺陷检测装置的电路框图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
本发明的CVT绝缘缺陷检测方法，包括以下步骤：
步骤S1、将至少一套绝缘缺陷检测装置安装在CVT上。
进行单个CVT绝缘缺陷检测时，将一套绝缘缺陷检测装置安装在高压电容器的外部或降压变压器的底座。如果CVT太大，一套绝缘缺陷检测装置无法准确地确地其绝缘情况，可以用两套以上，分别安装在CVT的不同部位，以便能检测到绝缘缺陷的位置。
用于家族绝缘缺陷检测时，至少将两套卡箍分别安装在不同CVT的高压电容器的外部或降压变压器底座。家族缺陷是指同一厂家生产的不同型号、不同规格、不同系列，甚至不同品种电力设备,在运行中出现的同一类缺陷。缺陷可能是由相同工艺、相同材料、相同设计理念和思路等因素造成。
绝缘缺陷检测装置为环形卡箍式结构的多参数测试装置，环形卡箍式结构分为内环和外环。绝缘缺陷检测装置包括采集模块、微处理器和两套传感器组件。两套传感器组件分别安装在绝缘缺陷检测装置的内环和外环。传感器组件包括气压传感器、温度传感器、湿度传感器、感应电流传感器和光强度传感器。
本发明中的多参数指3种以上的参数。
步骤S2、给CVT施加电压，采集不同电压下绝缘缺陷检测装置的内环和外环的参数变化。
传感器组件采集气压、温度、湿度、CVT感应电流和光强等参数。传感器组件采集的是参数的模拟信号，采集模块将模拟信号转换成数字信号。
进一步的，在本申请的优选实施方式中，步骤S2包括：给CVT的高压侧施加高压，CVT的二次端子回路为开路状态或短路状态，使用绝缘缺陷检测装置检测内环的参数和外环的参数；或者给CVT的高压侧施加高压，CVT的二次回路端子连接用于负荷稳定的谐振器，使用绝缘缺陷检测装置检测内环的参数和外环的参数；或者对CVT二次端子施加低电压，使用绝缘缺陷检测装置检测内环的参数和外环的参数。
对CVT二次端子施加低电压的有益效果为：对CVT二次端子加电压，就能在高压侧获得升压的作用，达到提升试验电压的目地，而不需要在高压侧直接施加较高的电压，降低了施加电压装置的安全指标，使得测试更安全可靠。另一方面，二次端子加压是直接施加的CVT内部的变压器低压侧，如果CVT高压侧施加，则施加在电容器上。
谐振器为LC并联电路、LC串联电路、LRC并联电路、LRC串联电路或LRC串并联复合电路。所述谐振器中的R采取发热性能优异的碳纤维、石墨制备。所述L采取优质碳纤维或铜质材料制备，所述C采用空气间隙或气体封装或油绝缘封装。
步骤S3、给CVT施加电压持续不低于设定时间段，监测内环和外环的参数变化，根据内环和外环的参数变化评估CVT的绝缘性能。
分别观测施加不同幅度的高电压、不同频率的高电压时，绝缘缺陷检测装置的内环及外环传感器的参数差异；同步对比卡箍内外环的感应电流，谐振器的温度变化。
优选的，设定时间段为10分钟。当然，也可以根据实际需要进行设定，具体设定值不应作为对本发明的限制。
进一步的，在本申请的优选实施方式中，步骤S3包括：
采用一套绝缘缺陷检测装置时，对绝缘缺陷检测装置的内环传感器采集的参数及外环传感器采集的参数作相关性分析；当内环传感器采集的参数与外环传感器采集的参数相关性小于相关性系数阈值时，以内环传感器采集的参数的幅度作为评估值，评估值越大，CVT的绝缘缺陷越严重。
相关性是一种标准的数学算法，其数值在0到1之间，0就是完全不相关，1就是100％相同。优选的，相关性系数阈值为0.8。
优选的，采用一套绝缘缺陷检测装置时，分析内环传感器和外环传感器采集的气压差和温度差，当气压差和温度差成线性关系时，气压差大于设定的第一气压差阈值，温度差大于设定的第一温度差阈值时，判定CVT存在绝缘缺陷，并且气压差和温度差越大，CVT的绝缘缺陷越严重。优选的，第一温度差阈值为0.1℃，第一气压差阈值为5bar。
线性关系是指同时增大或同时减少，是一种趋势的描述。气压差就是内环和外环的气压之差，比如外环0.9个大气压，内环1.0个大气压，气压差就是0.1个大气压。内环温度36℃，外环温度30℃，温度差就是6℃。
采用两套以上绝缘缺陷检测装置时，当每套绝缘缺陷检测装置的内环传感器与外环传感器采集的温度相关性系数大于设定的相关性系数阈值，且湿度相关性系数小于设定的相关性系数阈值时，对比绝缘缺陷检测装置的内环电流的幅度差异；内环电流的幅度差异越大，CVT的绝缘缺陷越严重。为了一定程度防止误判，提高准确率，考虑了湿度的测量，因为湿度过大会影响温度差，电流检测数据等。
优选的，相关性系数阈值为0.8。
优选的，对绝缘缺陷检测装置进行遮光处理。
对绝缘缺陷检测装置进行遮光处理后，任意绝缘缺陷检测装置的光强度传感器所测得光强度大于设定的光强度阈值时，判定CVT存在绝缘缺陷。
采用两套以上绝缘缺陷检测装置时，测得光强度最大的绝缘缺陷检测装置，且该绝缘缺陷检测装置的内环传感器和外环传感器测得的光强和温度相关系数大于设定值时，判定该绝缘缺陷检测装置最接近缺陷位置。
优选的，光强度阈值为2Lux。
优选的，设定值为0.9。
本发明还提供一种绝缘缺陷检测装置，绝缘缺陷检测装置为环形卡箍式结构的多参数测试装置，环形卡箍式结构分为内环和外环。绝缘缺陷检测装置包括采集模块、微处理器、通信模块和两套传感器组件。两套传感器组件分别安装在绝缘缺陷检测装置的内环和外环，分别采集内环和外环的参数。采集模块将传感器组件采集的参数从模拟信号转换成数字信号，微处理器对数字信号进行分析，判定CVT是否有绝缘故障，判断故障点。通信模块将微处理器的判定结果发送给监控端。
进一步的，传感器组件包括气压传感器、温度传感器、湿度传感器、感应电流传感器和光强度传感器等。
优选的，绝缘缺陷检测装置还包括遮光罩，采集模块、微处理器、通信模块和两套传感器组件位于遮光罩内。
本发明通过设计一种卡箍式的内外环布置的传感器，有效解决CVT户外或整体性能测试的技术难题；它尤其适用于不解体的综合性能测试。
在产品制造和运行过程中，气压、温度是非常重要的参量，因为产品封装完成后，在现场认为除了通过红外测温外，已经没有必要开展温度观测的其他方案，实际上，温度和其他参数的联合观测更有意义。因为温度不仅和负荷，工作电流有关，还和环境气压有关。当外部气压不同时，内部温度也会发生改变，因为外部气压差异，导致内部温度的分布发生改变的机理对于提升产品品质，更好的掌握产品缺陷都非常有好处。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种CVT绝缘缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
将至少一套绝缘缺陷检测装置安装在CVT上；
给CVT施加电压，采集不同电压下绝缘缺陷检测装置的内环的参数和外环的参数；
给CVT施加电压持续不低于设定时间段，监测内环的参数和外环的参数变化，评估CVT的绝缘性能。
2.根据权利要求1所述的CVT绝缘缺陷检测方法，其特征在于，所述参数包括气压、温度、湿度、CVT感应电流和光强。
3.根据权利要求1所述的CVT绝缘缺陷检测方法，其特征在于，所述给CVT施加电压，采集不同电压下绝缘缺陷检测装置的内环的参数和外环的参数包括：
给CVT的高压侧施加高压，CVT的二次端子回路为开路状态或短路状态，使用绝缘缺陷检测装置检测内环的参数和外环的参数；或者给CVT的高压侧施加高压，CVT的二次回路端子连接用于负荷稳定的谐振器，使用绝缘缺陷检测装置检测内环的参数和外环的参数；或者对CVT二次端子施加低电压，使用绝缘缺陷检测装置检测内环的参数和外环的参数。
4.根据权利要求1所述的CVT绝缘缺陷检测方法，其特征在于，所述监测内环的参数和外环的参数变化，评估CVT的绝缘性能包括：
采用一套绝缘缺陷检测装置时，对绝缘缺陷检测装置的内环传感器采集的参数及外环传感器采集的参数作相关性分析；当内环传感器采集的参数与外环传感器采集的参数相关性小于相关性系数阈值时，以内环传感器采集的参数作为评估值，内环传感器采集的参数越大，CVT的绝缘缺陷越严重。
5.根据权利要求4所述的CVT绝缘缺陷检测方法，其特征在于，采用一套绝缘缺陷检测装置时，分析内环传感器和外环传感器采集的气压差和温度差，当气压差和温度差成线性关系时，气压差大于设定的第一气压差阈值，温度差大于设定的第一温度差阈值时，判定CVT存在绝缘缺陷，并且气压差和温度差越大，CVT的绝缘缺陷越严重。
6.根据权利要求1所述的CVT绝缘缺陷检测方法，其特征在于，所述监测内环的参数和外环的参数变化，评估CVT的绝缘性能包括：
采用两套以上绝缘缺陷检测装置时，当每套绝缘缺陷检测装置的内环传感器与外环传感器采集的温度相关性系数大于设定的相关性系数阈值，且湿度相关性系数小于设定的相关性系数阈值时，对比绝缘缺陷检测装置之间的内环电流的幅度差异；内环电流的幅度差异越大，CVT的绝缘缺陷越严重。
7.根据权利要求1至6任一项所述的CVT绝缘缺陷检测方法，其特征在于，是在对绝缘缺陷检测装置进行遮光处理下进行的。
8.一种绝缘缺陷检测装置，其特征在于，所述绝缘缺陷检测装置为环形卡箍式结构，分为内环和外环；所述绝缘缺陷检测装置包括采集模块、微处理器、通信模块和两套传感器组件；所述两套传感器组件分别安装在内环和外环，分别采集内环和外环的参数；所述采集模块将两套传感器组件采集的参数从模拟信号转换成数字信号；所述微处理器对所述数字信号进行分析，判定CVT是否有绝缘故障，判断故障点；所述通信模块将微处理器的判定结果发送给监控端。
9.根据权利要求8所述的绝缘缺陷检测装置，其特征在于，还包括括遮光罩，采集模块、微处理器、通信模块和两套传感器组件位于遮光罩内。
10.根据权利要求8所述的绝缘缺陷检测装置，其特征在于，所述传感器组件包括气压传感器、温度传感器、湿度传感器、感应电流传感器和光强度传感器。
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刘亮 等: "发电机出口电压互感器绝缘缺陷检测方法", 《电网技术》 *

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CN113311299B (zh) 2023-05-19

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