CN114740311A - 一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位系统及方法，该定位方法包括如下步骤：获取第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的实时磁感应强度值；获取第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的多个历史磁感应强度值；计算每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第一磁感应强度平均值；计算实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值并根据第一比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。本发明可以根据第一比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位，其解决了现有脉冲振荡电压法仅能发现空心电抗器是否存在匝间绝缘缺陷，而无法对匝间绝缘缺陷进行定位的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电抗器技术领域，具体而言，涉及一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位系统及方法。
背景技术
电抗器由多个同轴的并联绕组组成，各并联绕组在电气上并联。每个并联绕组又由多根并联的铜线或铝线根据设计需要绕制多层而成，每根导线上包有聚脂薄膜作为匝间绝缘。并联绕组外部用浸渍环氧树脂的玻璃纤维缠绕、严密包封，并经高温固化，形成一个具有很好整体性的包封，各包封间通过玻璃丝引拔条分隔，形成散热气道。
近年脉冲振荡电压法被越来越多的国家用来检验空心电抗器的匝间绝缘状况，然而脉冲振荡电压法虽能通过波形比较，很好地确定电抗器是否存在着绝缘缺陷，但并不能对匝间绝缘缺陷进行定位。有待改进。
发明内容
基于此，为了解决现有脉冲振荡电压法仅能发现空心电抗器是否存在匝间绝缘缺陷，而无法对匝间绝缘缺陷进行定位的问题，本发明提供了一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位系统及方法，其具体技术方案如下：
一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位系统，其包括第一获取模块、第二获取模块以及定位模块。
第一获取模块用于获取第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的实时磁感应强度值。
第二获取模块用于获取所述第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的多个历史磁感应强度值，并计算每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第一磁感应强度平均值。
定位模块用于计算所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值并根据所述第一比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。
当所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值大于预设阈值时，即可以判定所述实时磁感应强度值对应的预设位置点存在匝间绝缘缺陷。
即是说，所述空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位系统通过计算所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值，可以根据所述第一比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位，其解决了现有脉冲振荡电压法仅能发现空心电抗器是否存在匝间绝缘缺陷，而无法对匝间绝缘缺陷进行定位的问题。
进一步地，所述定位系统还包括第三获取模块。
第三获取模块用于获取多个与所述第一电抗器具有相同型号参数的第二电抗器上的多个预设位置点的多个历史磁感应强度值以及每个历史磁感应强度值对应的脉冲电压幅值频率，并计算多个具有相同型号参数的第二电抗器每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第二磁感应强度平均值。
其中，所述定位模块还用于计算所述实时磁感应强度值与与所述第一电抗器具有相同脉冲电压幅值频率的若干个第二电抗器的第二磁感应强度平均值之间的第二比例值并根据所述第二比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。
进一步地，所述定位系统还包括：
脉冲电压输出模块，用于往所述第一电抗器输入预设幅值频率的脉冲电压。
进一步地，所述第一电抗器以及第二电抗器上的多个预设位置点均等间距分布，并且所述第一电抗器上的多个预设位置点以及所述第二电抗器上的多个预设位置点一一对应。
一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位方法，其包括如下步骤：
获取第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的实时磁感应强度值；
获取所述第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的多个历史磁感应强度值；
计算每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第一磁感应强度平均值；
计算所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值并根据所述第一比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。
进一步地，所述定位方法还包括如下步骤：
获取多个与所述第一电抗器具有相同型号参数的第二电抗器上的多个预设位置点的多个历史磁感应强度值以及每个历史磁感应强度值对应的脉冲电压幅值频率；
计算多个具有相同型号参数的第二电抗器每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第二磁感应强度平均值；
计算所述实时磁感应强度值与与所述第一电抗器具有相同脉冲电压幅值频率的若干个第二电抗器的第二磁感应强度平均值之间的第二比例值并根据所述第二比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。
进一步地，所述定位方法还包括如下步骤：往所述第一电抗器输入预设幅值频率的脉冲电压。
进一步地，所述第一电抗器以及第二电抗器上的多个预设位置点均等间距分布，并且所述第一电抗器上的多个预设位置点以及所述第二电抗器上的多个预设位置点一一对应。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时实现所述的一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位方法。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1是本发明一实施例中一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位方法的整体流程示意图；
图2是本发明另一实施例中一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位方法的整体流程示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
实施例一：
根据楞次定律，当穿过某闭合导体的磁通发生变化时，将会在导体中产生感应电流，并且感应电流所产生的磁通是阻碍原磁通的变化趋势的。当空心电抗器的线圈中的一匝线圈发生短路时，整个空心电抗器的其它完好线圈在空间中产生的磁场会穿过短路匝，此时短路匝将会产生反向磁通，来阻碍短路匝中磁通的变化。短路匝产生的磁通会穿过与其相邻的线圈，那么与短路匝相交链的线圈也会因互感的作用而被短路，那么相当于此时的短路线圈已不是一匝，而是以短路匝为中心的几匝线圈。
空心电抗器在有、无匝间绝缘故障时其周围的电场分布是不一样的。由于空心电抗器其它完好线圈的磁通都与短路匝间形成交链，所以短路匝中的磁通应该相较于其他正常磁通更大。即是说，通过检测空心电抗器匝间磁通量强度值并分析空心电抗器匝间实时磁通量强度值相对于正常匝间磁通量强度值的变化量，可以判断空心电抗器匝间是否存在绝缘缺陷并对绝缘缺陷进行定位。
本发明一实施例中的一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位系统，其包括第一获取模块、第二获取模块以及定位模块。
第一获取模块用于获取第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的实时磁感应强度值。具体而言，所述第一获取模块包括但不限于磁感应强度传感器，比如霍尔传感器。多个所述预设位置点均匀分布在所述第一电抗器上。
第二获取模块用于获取所述第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的多个历史磁感应强度值，并计算每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第一磁感应强度平均值。
定位模块用于计算所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值并根据所述第一比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。
所述第二获取模块通过获取所述第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的多个历史磁感应强度值，可以很好地计算每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第一磁感应强度平均值。所述第一磁感应强度平均值可以代表第一电抗器预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下磁感应强度总体均值。在预设幅值频率下，正常运行的空心电抗器在预设位置点的多个磁感应强度会在所述第一磁感应强度平均值上下波动，并且维持在一个范围内。
即是说，对于正常空心电抗器，其各个位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的磁感应强度值会有一定波动，但总体会稳定在一个范围值内。当所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值大于预设阈值时，即可以判定所述实时磁感应强度值对应的预设位置点存在匝间绝缘缺陷。
综上所述，所述空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位系统通过计算所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值，可以根据所述第一比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位，其解决了现有脉冲振荡电压法仅能发现空心电抗器是否存在匝间绝缘缺陷，而无法对匝间绝缘缺陷进行定位的问题。
实施例二：
本发明一实施例中的一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位系统，其包括第一获取模块、第二获取模块以及定位模块。
第一获取模块用于获取第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的实时磁感应强度值。具体而言，所述第一获取模块包括但不限于磁感应强度传感器，比如霍尔传感器。多个所述预设位置点均匀分布在所述第一电抗器上。
第二获取模块用于获取所述第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的多个历史磁感应强度值，并计算每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第一磁感应强度平均值。
定位模块用于计算所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值并根据所述第一比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。
所述第二获取模块通过获取所述第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的多个历史磁感应强度值，可以很好地计算每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第一磁感应强度平均值。所述第一磁感应强度平均值可以代表第一电抗器预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下磁感应强度总体均值。在预设幅值频率脉冲电压下，正常运行的空心电抗器在预设位置点的多个磁感应强度会在所述第一磁感应强度平均值上下波动，并且维持在一个范围内。
即是说，对于正常空心电抗器，其各个位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的磁感应强度值会有一定波动，但总体会稳定在一个范围值内。当所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值大于预设阈值时，即可以判定所述实时磁感应强度值对应的预设位置点存在匝间绝缘缺陷。
综上所述，所述空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位系统通过计算所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值，可以根据所述第一比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位，其解决了现有脉冲振荡电压法仅能发现空心电抗器是否存在匝间绝缘缺陷，而无法对匝间绝缘缺陷进行定位的问题。
对于与第一电抗器具有相同型号参数的正常运行的第二电抗器(即第一电抗器与第二电抗器为同款电抗器)而言，其在预设幅度频率脉冲电压作用下每个预设位置点下的磁感应强度值亦会维持在一个范围内。
第一电抗器与第二电抗器对应预设位置点在相同的预设幅值频率脉冲电压下的磁感应强度值虽然会有差异但不会相差太大。有时候，存在所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值略大于预设阈值，但第一电抗器不存在匝间绝缘缺陷的问题。当然，也存在所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值略小于预设阈值，但第一电抗器的确存在匝间绝缘缺陷的问题。
为了解决上述问题，在本实施例中，所述定位系统还包括第三获取模块以及脉冲电压输出模块。
第三获取模块用于获取多个与所述第一电抗器具有相同型号参数的第二电抗器上的多个预设位置点的多个历史磁感应强度值以及每个历史磁感应强度值对应的脉冲电压幅值频率，并计算多个具有相同型号参数的第二电抗器每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第二磁感应强度平均值。所述脉冲电压输出模块用于往所述第一电抗器输入预设幅值频率的脉冲电压。
其中，所述定位模块还用于计算所述实时磁感应强度值与与所述第一电抗器具有相同脉冲电压幅值频率的若干个第二电抗器的第二磁感应强度平均值之间的第二比例值并根据所述第二比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。
具体地，所述第一电抗器以及第二电抗器上的多个预设位置点均等间距分布，并且所述第一电抗器上的多个预设位置点以及所述第二电抗器上的多个预设位置点一一对应。
对于第二电抗器，每个预设位置点对应多个第二磁感应强度平均值，多个第二磁感应强度平均值分别对应多个不同幅值频率的脉冲电压。由于所述第二磁感应强度平均值根据多个与第一电抗器具有相同型号参数的第二电抗器计算而得，故而所述第二磁感应强度平均值更能代表电抗器预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下磁感应强度总体均值。在预设幅值频率脉冲电压下，正常运行的空心电抗器在预设位置点的多个磁感应强度会在所述第二磁感应强度平均值上下波动，并且维持在一个范围内。即是说，第二磁感应强度平均值可以理解为第一磁感应强度平均值的一个修正，可以更加准确的表示电抗器某一预设位置点在预设幅值频率脉冲电压下磁感应强度波动范围的平均值。
通过第三获取模块获取多个与所述第一电抗器具有相同型号参数的第二电抗器上的多个预设位置点的多个历史磁感应强度值以及每个历史磁感应强度值对应的脉冲电压幅值频率，并计算多个具有相同型号参数的第二电抗器每个预设位置点的不同幅值频率脉冲电压下的多个历史磁感应强度值的第二磁感应强度平均值，然后计算所述实时磁感应强度值与与所述第一电抗器具有相同幅值频率脉冲电压下的若干个第二电抗器的第二磁感应强度平均值之间的第二比例值，可以根据所述第二比例值更好地判断第一电抗器是否存在匝间绝缘缺陷，可以更加准确地对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。
实施例三：
在本实施例中，如图1所示，一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位方法，其包括如下步骤：
S10，往所述第一电抗器输入预设幅值频率的脉冲电压，获取第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的实时磁感应强度值。
S20，获取所述第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的多个历史磁感应强度值。
S30，计算每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第一磁感应强度平均值。
S40，计算所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值并根据所述第一比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。
具体而言，当所述第一比例值大于预设值时，及判断所述第一电抗器存在匝间绝缘缺陷。根据所述第一比例值大于预设值对应的预设位置点，即可以对第一电抗器匝间绝缘缺陷进行精确定位。
所述空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位方法通过计算所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值，可以根据所述第一比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位，其解决了现有脉冲振荡电压法仅能发现空心电抗器是否存在匝间绝缘缺陷，而无法对匝间绝缘缺陷进行定位的问题。
作为一种优选的技术方案，如图2所示，所述定位方法还包括如下步骤：
S11，获取多个与所述第一电抗器具有相同型号参数的第二电抗器上的多个预设位置点的多个历史磁感应强度值以及每个历史磁感应强度值对应的脉冲电压幅值频率。
S21，计算多个具有相同型号参数的第二电抗器每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第二磁感应强度平均值。
S31，计算所述实时磁感应强度值与与所述第一电抗器具有相同脉冲电压幅值频率的若干个第二电抗器的第二磁感应强度平均值之间的第二比例值，并根据所述第二比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。
具体地，所述第一电抗器以及第二电抗器上的多个预设位置点均等间距分布，并且所述第一电抗器上的多个预设位置点以及所述第二电抗器上的多个预设位置点一一对应。
当所述第二比例值大于预设值，即判断所述第一电抗器存在匝间绝缘缺陷。根据大于预设值对应的所述第二比例值对应的第一电抗器的预设位置点，对第一电抗器匝间绝缘缺陷进行定位。
通过获取多个与所述第一电抗器具有相同型号参数的第二电抗器上的多个预设位置点的多个历史磁感应强度值以及每个历史磁感应强度值对应的脉冲电压幅值频率，并计算多个具有相同型号参数的第二电抗器每个预设位置点的不同幅值频率脉冲电压下的多个历史磁感应强度值的第二磁感应强度平均值，然后计算所述实时磁感应强度值与与所述第一电抗器具有相同幅值频率脉冲电压下的若干个第二电抗器的第二磁感应强度平均值之间的第二比例值，可以根据所述第二比例值更好地判断第一电抗器是否存在匝间绝缘缺陷，可以更加准确地对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。
在其中一个实施例中，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时实现所述的一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位方法。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位系统，其特征在于，所述定位系统包括：
第一获取模块，用于获取第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的实时磁感应强度值；
第二获取模块，用于获取所述第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的多个历史磁感应强度值，并计算每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第一磁感应强度平均值；
定位模块，用于计算所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值并根据所述第一比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。
2.如权利要求1所述的一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位系统，其特征在于，所述定位系统还包括：
第三获取模块，用于获取多个与所述第一电抗器具有相同型号参数的第二电抗器上的多个预设位置点的多个历史磁感应强度值以及每个历史磁感应强度值对应的脉冲电压幅值频率，并计算多个具有相同型号参数的第二电抗器每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第二磁感应强度平均值；
其中，所述定位模块还用于计算所述实时磁感应强度值与与所述第一电抗器具有相同脉冲电压幅值频率的若干个第二电抗器的第二磁感应强度平均值之间的第二比例值并根据所述第二比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。
3.如权利要求2所述的一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位系统，其特征在于，所述定位系统还包括：
脉冲电压输出模块，用于往所述第一电抗器输入预设幅值频率的脉冲电压。
4.如权利要求3所述的一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位系统，其特征在于，所述第一电抗器以及第二电抗器上的多个预设位置点均等间距分布，并且所述第一电抗器上的多个预设位置点以及所述第二电抗器上的多个预设位置点一一对应。
5.一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位方法，其特征在于，所述定位方法包括如下步骤：
获取第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的实时磁感应强度值；
获取所述第一电抗器上多个预设位置点在预设幅值频率的脉冲电压下的多个历史磁感应强度值；
计算每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第一磁感应强度平均值；
计算所述实时磁感应强度值与对应的第一磁感应强度平均值之间的第一比例值并根据所述第一比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。
6.如权利要求5所述的一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位方法，其特征在于，所述定位方法还包括如下步骤：
获取多个与所述第一电抗器具有相同型号参数的第二电抗器上的多个预设位置点的多个历史磁感应强度值以及每个历史磁感应强度值对应的脉冲电压幅值频率；
计算多个具有相同型号参数的第二电抗器每个预设位置点的多个历史磁感应强度值的第二磁感应强度平均值；
计算所述实时磁感应强度值与与所述第一电抗器具有相同脉冲电压幅值频率的若干个第二电抗器的第二磁感应强度平均值之间的第二比例值并根据所述第二比例值对第一电抗器的匝间绝缘缺陷进行定位。
7.如权利要求6所述的一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位方法，其特征在于，所述定位方法还包括如下步骤：往所述第一电抗器输入预设幅值频率的脉冲电压。
8.如权利要求6所述的一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位方法，其特征在于，所述第一电抗器以及第二电抗器上的多个预设位置点均等间距分布，并且所述第一电抗器上的多个预设位置点以及所述第二电抗器上的多个预设位置点一一对应。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时实现如权利要求5至8任意一项所述的一种空心电抗器匝间绝缘缺陷的定位方法。
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| CN (1) | CN114740311A (zh) |
Citations (5)
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-
2022
- 2022-03-22 CN CN202210286983.4A patent/CN114740311A/zh active Pending
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