CN116642878A - 基于糖的绝缘纸老化检测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于糖的绝缘纸老化检测方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：对油浸式变压器中的绝缘油检测糖的浓度，绝缘油中浸泡有绝缘纸；根据糖的浓度计算绝缘油中糠醛和糖的总含量；对油浸式变压器中的绝缘油检测糠醛的浓度；依据绝缘油中糠醛的浓度在总含量中去除糠醛的干扰，获得糖的单独含量；依据糖的单独含量生成绝缘纸的老化程度。本实施例依据绝缘油中糖的含量评估绝缘纸的老化程度，并不依赖油浸式变压器停机，并不会造成电网局部停电，避免经济损失，并且，由于糖的含量与聚合度具有较强的相关性，在排除糠醛的干扰的情况下，可以提高检测绝缘纸老化程度的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及电网的技术领域，尤其涉及一种基于糖的绝缘纸老化检测方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
变压器是电网中能量转换、传输的设备，变压器大多运行年限较长，输变电设备容易发生故障，如果变压器发生故障，可能会造成大面积停电，从而带来较大的直接和间接损失。
油浸式变压器占电网中变压器的大多数，在油浸式变压器的运行过程中，其绝缘纸会在温度、水分、氧气和电场等的长期作用中发生老化，老化过程是不可逆的，老化对其电气性能(如工频介损角，击穿电压)的影响并不明显，但会使其机械性能急剧下降，造成绝缘故障，且绝缘纸不能进行更换。所以，油浸式变压器的老化状态和剩余寿命主要取决于其固体绝缘(绝缘纸)的绝缘状态。
由于直接测量的方法多是要求变压器停机，这会造成电网局部停电、容易造成不必要的经济损失，因而油浸式变压器的固体绝缘老化程度主要依赖油中溶解的CO(一氧化碳)、CO2(二氧化碳)等含量的间接检测方法，这些方法存在灵敏度低、受测量设备准确性限制的问题，精确度较低，可能出现误判。
发明内容
本发明提供了一种基于糖的绝缘纸老化检测方法、装置、设备及存储介质，以解决如何在维持变压器运行的情况下、提高检测绝缘纸的老化程度的精确度。
根据本发明的一方面，提供了一种基于糖的绝缘纸老化检测方法，包括：
对油浸式变压器中的绝缘油检测糖的浓度，所述绝缘油中浸泡有绝缘纸；
根据所述糖的浓度计算所述绝缘油中糠醛和糖的总含量；
对所述油浸式变压器中的绝缘油检测糠醛的浓度；
依据所述绝缘油中糠醛的浓度在所述总含量中去除所述糠醛的干扰，获得糖的单独含量；
依据所述糖的单独含量生成所述绝缘纸的老化程度。
根据本发明的另一方面，提供了一种基于糖的绝缘纸老化检测装置，包括：
糖浓度检测模块，用于对油浸式变压器中的绝缘油检测糖的浓度，所述绝缘油中浸泡有绝缘纸；
总含量计算模块，用于根据所述糖的浓度计算所述绝缘油中糠醛和糖的总含量；
糠醛浓度检测模块，用于对所述油浸式变压器中的绝缘油检测糠醛的浓度；
糠醛排除模块，用于依据所述绝缘油中糠醛的浓度在所述总含量中去除所述糠醛的干扰，获得糖的单独含量；
老化程度生成模块，用于依据所述糖的单独含量生成所述绝缘纸的老化程度。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的基于糖的绝缘纸老化检测方法。
根据本发明的另一方面，提供了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，所述计算机程序用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的基于糖的绝缘纸老化检测方法。
在本实施例中，对油浸式变压器中的绝缘油检测糖的浓度，绝缘油中浸泡有绝缘纸；根据糖的浓度计算绝缘油中糠醛和糖的总含量；对油浸式变压器中的绝缘油检测糠醛的浓度；依据绝缘油中糠醛的浓度在总含量中去除糠醛的干扰，获得糖的单独含量；依据糖的单独含量生成绝缘纸的老化程度。本实施例依据绝缘油中糖的含量评估绝缘纸的老化程度，并不依赖油浸式变压器停机，并不会造成电网局部停电，避免经济损失，并且，由于糖的含量与聚合度具有较强的相关性，在排除糠醛的干扰的情况下，可以提高检测绝缘纸老化程度的精确度。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例一提供的一种基于糖的绝缘纸老化检测方法的流程图；
图2A是根据本发明实施例一提供的一种80℃提取液显色扫描图；
图2B是根据本发明实施例一提供的一种90℃提取液显色扫描图；
图2C是根据本发明实施例一提供的一种100℃提取液显色扫描图；
图2D是根据本发明实施例一提供的一种110℃提取液显色扫描图；
图3A是根据本发明实施例一提供的一种葡萄糖标准溶液的显色扫描图；
图3B是根据本发明实施例一提供的一种标准线性方程的示例图；
图4是根据本发明实施例一提供的一种标准曲线的示例图；
图5A是根据本发明实施例一提供的一种80℃油中总糖的变化图；
图5B是根据本发明实施例一提供的一种90℃油中总糖的变化图；
图5C是根据本发明实施例一提供的一种100℃油中总糖的变化图；
图5D是根据本发明实施例一提供的一种110℃油中总糖的变化图；
图6是根据本发明实施例一提供的一种总糖含量与聚合度的变化图；
图7是根据本发明实施例二提供的一种基于糖的绝缘纸老化检测装置的结构示意图；
图8是实现本发明实施例三提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种基于糖的绝缘纸老化检测方法的流程图，本实施例可适用于基于油浸式变压器的绝缘油中糖的含量测量绝缘纸的老化程度的情况，该方法可以由基于糖的绝缘纸老化检测装置来执行，该基于糖的绝缘纸老化检测装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该基于糖的绝缘纸老化检测装置可配置于电子设备中。如图1所示，该方法包括：
步骤101、对油浸式变压器中的绝缘油检测糖的浓度。
在油浸式变压器运行的过程中，绝缘油中浸泡有绝缘纸，绝缘纸在老化的过程中产生糖(含各类糖类物质)，在对绝缘纸检测老化程度时，可检测油中糖的浓度。
在某次实验中，分别在四只油浴锅内放入若干含绝缘纸老化单元和不含绝缘纸老化单元，在80℃、90℃、100℃、110℃条件下进行热老化。
在油浸式变压器的绝缘油(老化油样本)中糖的提取液经显色后对应如图2A-图2D所示的扫描结果，其中“时间(NO)”表示不含绝缘纸的老化油样本。
其中，不含绝缘纸的老化油样本的糖提取液显色后没有明显吸收峰，可认为不含绝缘纸的老化油样本中不含糖类物质，由此可知糖类物质全部是由绝缘纸老化分解产生。
在具体实现中，可以获取提取液的最大吸光度，将提取液的最大吸光度代入预设的标准线性方程中进行运算，得到糖的浓度。
其中，获取提取液的最大吸光度的方式如下：
(1)、称取100mg干燥后的蒽酮粉末溶于100mL浓硫酸中，制成1000mg/L的蒽酮硫酸溶液。
(2)、取油浸式变压器的绝缘油(老化油样本)与5mL超纯水混合，并在混合后振荡、离心各5min，去除离心之后位于上层的绝缘油，吸取位于下层的中间水样，将中间水样过0.22μm的水系滤膜(为了滤除老化油样本中可能存在的纸纤维)，制成油样中糖类的提取液。
(3)、向试管中加入1mL提取液，再缓慢加入2.5mL的蒽酮硫酸溶液，冷却并摇匀后，放入80℃水浴锅中加热显色330s，冷却至室温后，在光谱仪吸光度模式(波长500-1000nm)下扫描得到提取液的最大吸光度。
此外，标准线性方程的表示糖的浓度与响应值(最大吸光度)之间的关系，生成标准线性方程的方式如下：
(1)、取100mg干燥后的葡萄糖粉末溶于1000mL超纯水中，配制成100mg/L的母液。
(2)、用母液和超纯水梯度稀释为多个浓度(1mg/L，2mg/L，5mg/L，10mg/L，20mg/L，40mg/L，60mg/L，100mg/L等)的葡萄糖标准溶液。
(3)、在光谱仪吸光度模式下扫描多个浓度的葡萄糖标准溶液(标液)，得到如图3A所示吸光度，从中可以得到多个最大吸光度。
(4)、将多个葡萄糖标准溶液的最大吸光度拟合如图3B所示的标准线性方程(如y＝0.0080x+0.0085，拟合优度(R2)为0.9998)。
糖在较高温度下被硫酸作用脱水生成糠醛，再与蒽酮(C14H10O)缩合成蓝绿色化合物，且反应的颜色深浅与总糖含量成正比。
在硫酸作用下，蒽酮能与单糖、寡糖和多糖(蔗糖、淀粉、纤维素)等糖类物质反应。与其他方法相比，蒽酮比色法具有显色稳定、重现性好、快速简便等优点，且无需考虑样品中糖的种类，能一次性测出样品中全部可溶性糖。
步骤102、根据糖的浓度计算绝缘油中糠醛和糖的总含量。
发生老化故障的变压器的绝缘油中有一定量的呋喃类化合物，而这些呋喃类物质以糠醛为主。糠醛仅来自于绝缘纸的老化，与油的绝缘老化无关。在变压器常规运行温度60℃～150℃下，通过左旋葡聚糖产生糠醛并不是糠醛形成的主要途径，纤维素水解反应才是糠醛形成的主要原因。另外，纤维素绝缘纸中半纤维素的数量和类型也是影响糠醛形成的重要原因，因为半纤维素降解将产生更多的糠醛，同时其热稳定性较差，可能最先发生反应从而形成糠醛。这样，当变压器绝缘发生老化时，绝缘油与绝缘纸形成的油纸系统就会包含一定量的糠醛，由于糠醛在油分子的运动与扩散遵循菲克定律，其在运行中的变压器油中近似为均匀分布。
在本实施例中，在确定糖的浓度时，可将糖的浓度转换为绝缘油中糠醛和糖的总含量。
在具体实现中，查询提取液的第一体积V1、稀释倍数N(未稀释时取N＝1)、油浸式变压器中的绝缘油(老化油样本)的第二体积V0。
将糖的浓度G、第一体积V1与稀释倍数N之间的乘积除以第二体积V0，得到绝缘油中糠醛和总糖的总含量C1。
那么，计算油中糠醛和糖的总含量的过程表示为C1＝GV1N/V0。
步骤103、对油浸式变压器中的绝缘油检测糠醛的浓度。
在具体实现中，可获取萃取液的最大吸光度；将萃取液的最大吸光度代入预设的标准曲线中进行运算，得到萃取液中糠醛的浓度。
其中，获取提取液的最大吸光度的方式如下：
(1)、称取100mg干燥后的蒽酮粉末溶于100mL浓硫酸中，制成1000mg/L的蒽酮硫酸溶液。
(2)、取油浸式变压器的绝缘油(老化油样本)于15mL离心管中，加入5mL甲醇，置于混合器上振荡2min，再离心5min，静置2h；用注射器吸取上清液，用0.45μm有机滤膜过滤后，得到萃取液。
(3)、向试管中加入1mL萃取液，再缓慢加入2.5mL的蒽酮硫酸溶液，冷却并摇匀后，放入80℃水浴锅中加热显色330s，冷却至室温后，在光谱仪吸光度模式(波长500-1000nm)下扫描得到提取液的最大吸光度。
此外，标准曲线表示糠醛的浓度与响应值之间的关系，生成标准曲线的方式如下
(1)、用微量进样器吸取10μL糠醛溶于100mL甲醇中，配制成116mg/L母液。
(2)、用母液和甲醇梯度稀释为多个浓度(如0mg/L、0.116mg/L、0.696mg/L、1.392mg/L、2.784mg/L、4.64mg/L、6.96mg/L、13.92mg/L)的糠醛标准溶液。
(3)、糠醛标准溶液过0.45μm有机滤膜、将2mL放于自动进样瓶中，上机检测。
(4)、将多个浓度的糠醛标准溶液进入高效液相色谱仪分析，记录响应值(峰面积)。
(5)、基于糠醛标准溶液的响应值拟合得到如图4所示的标准曲线。
高效液相色谱仪测定糠醛的标准曲线具有较好的线性关系(以线性方程表示，如图4所示的y＝169.16x+4.72，拟合优度(R2)为0.9996)，得到糠醛标准曲线后，将老化油的样中糠醛萃取液的响应值(最大吸光度)代入标准曲线的线性方程，即可得到老化油的样中萃取液的糠醛的浓度。
计算萃取液中糠醛的浓度C4与萃取率α(α为常量，可通过试验的方式测算，如89.25％)之间的比值，获得油浸式变压器的绝缘油中糠醛的浓度C2，此过程表示为C2＝C4/α，示例性地，C2＝C4/0.8925。
步骤104、依据绝缘油中糠醛的浓度在总含量中去除糠醛的干扰，获得糖的单独含量。
在本实施例中，由于绝缘油中存在糠醛的干扰，因此，在测得糖类物质(含糖、糠醛)的总含量时，参考绝缘油中糠醛的浓度在糖类物质(含糖、糠醛)的总含量中去除糠醛的干扰，获得糖的单独含量。
在具体实现中，将绝缘油中糠醛的浓度映射为绝缘油中葡萄糖的浓度。
进一步而言，查询糠醛的浓度C2与葡萄糖的浓度C3之间的映射系数β(β为常量，如1.875)；将绝缘油中糠醛的浓度C2乘以映射系数β，得到绝缘油中葡萄糖的浓度C3，此过程表示为C3＝βC2，示例性地，C3＝1.875C2。
将总含量C1减去葡萄糖的浓度C3，得到糖的单独含量C，此过程表示为C＝C1-C3。
步骤105、依据糖的单独含量生成绝缘纸的老化程度。
在不同的温度(如80℃、90℃、100℃、110℃)下测量油浸式变压器的绝缘油(老化油样本)中的糖的单独含量随老化时间变化的趋势图，可知，糖的单独含量与绝缘纸的老化程度呈现一定的关系，因此，可以依据糖的单独含量评估绝缘纸的老化程度。
在本发明的一个实施例中，步骤105可以包括如下步骤：
步骤1051、查询油浸式变压器运行时绝缘油的温度。
步骤1052、查询预先为温度训练的映射函数。
步骤1053、将糖的单独含量代入映射函数中进行运算，得到聚合度。
步骤1054、将聚合度与预设的有效范围进行比较。
步骤1055、若聚合度在有效范围内，则将聚合度映射为绝缘纸的老化程度。
变压器的固体绝缘材料(绝缘纸)的纤维素是由约90％的α-纤维素和10％的半纤维素构成的，α-纤维素又是由约200个葡萄糖单体(C6H10O6)组成的长链状高聚合碳氢化合物，其中约有70％的结晶部分和30％的无定型部分。纤维素是由结晶区和无定型区交错连接而成的二相体系。变压器的固体绝缘(绝缘纸)的老化过程大体为纤维素降解的过程，它是多种外界因素和多种降解过程综合作用的结果，通常纤维素的降解有以下3种方式：水解降解、热解降解和氧化降解。变压器在使用过程中，这3种老化因素同时存在。
变压器绝缘纸的老化过程中，由于纸所处位置不同而导致纸的分解程度也会不同，进而影响老化程度诊断的准确性。绝缘纸的分解首先表现为纤维素的分解，微观上是葡萄糖链的断裂，宏观上表现为聚合度的降低。
聚合度(DP)是构成纸纤维的葡萄糖单体的个数，其值的大小与绝缘纸的机械特性密切相关，绝缘纸的聚合物测量需要的样品较少，且分散性较小，具有很高的重复性，是反映油纸绝缘老化程度较为准确、可靠的判据。
如图6所示，不同温度下的绝缘纸在老化至同一聚合度值时对应油中的糖的单独含量(总糖含量)也不相同，这是因为不同温度下绝缘纸分解产生糖类物质的速率不同，且绝缘纸的老化是一个糖类物质生成与分解、物质之间转化共存的复杂反应过程，因此测得的糖的单独含量是老化至某一时刻的净含量，且受老化时间的影响较大。
根据糖的单独含量随聚合度变化的趋势分析可知：
(1)、聚合度在1000-600范围内，四个温度条件下的老化油样本中的糖的单独含量均呈现出随着聚合度降低而逐渐增大的趋势，油中糖的单独含量整体表现为：90℃最高，110℃最低，80℃和100℃处于两者之间。
由此可知，在一定范围内，升高温度有利于提高糖类的生成速率，但过高的温度也会使糖类的分解速率加快而致使糖的单独含量降低。
在这一阶段，糖类的生成速率大于其分解速率，主要表现为糖类的积累。结合聚合度与油纸绝缘老化寿命的关系可知，聚合度在1000-600范围内基本覆盖油纸绝缘老化前中期，油中糖的单独含量可作为新特征量来表征油纸绝缘前中期的老化程度。
(2)聚合度在600-200范围内，90℃、100℃及110℃条件下的老化油样本中糖的单独含量未呈现出统一的变化规律，其中在90℃条件下，糖的单独含量变化波动最大。
这是因为在油纸绝缘老化中后期，绝缘纸分解产生糖类的速率减缓，而糖类的分解速率逐渐加快，进而导致糖的单独含量在这一阶段变化较大。故在油纸绝缘老化中后期，无法用糖的单独含量来表征油纸绝缘老化程度。
那么，在绝缘纸老化前中期，油中糖的单独含量随聚合度降低而增大的趋势远比糠醛含量变化趋势明显且含量更高，这是由纤维素不断分解而产生糖类物质所致；而在老化中后期，随聚合度降低，油中糠醛含量的变化速率更显著。这是因为糖类物质逐渐分解转化为糠醛、酸等物质。因此，在油纸绝缘老化过程中，检测平均含量较高且与老化程度相关性好的特征量可以减弱由不同位置绝缘纸分解程度不同对诊断老化程度准确性的影响。
综上所述，聚合度在1000-600范围内，糖的单独含量均随着聚合度降低而逐渐增大且增大趋势明显高于油中糠醛含量变化。
因此，在本实施例中，可以预先对不同温度训练的映射函数，其中，映射函数表征在温度下、糖的单独含量与聚合度之间的负相关关系。
以线性加权等方式统计油浸式变压器运行时绝缘油的温度，从而查询该温度下的映射函数，将糖的单独含量代入映射函数中进行运算，得到聚合度。将聚合度与预设的有效范围进行比较，其中，有效范围用于表征绝缘纸处于前中期，如1000-600，若聚合度在有效范围内，表示聚合度的置信度较高，聚合度是一种有效评估绝缘纸老化的指标之一，则可以对聚合度进行量化，将聚合度映射为绝缘纸的老化程度。
在本实施例中，对油浸式变压器中的绝缘油检测糖的浓度，绝缘油中浸泡有绝缘纸；根据糖的浓度计算绝缘油中糠醛和糖的总含量；对油浸式变压器中的绝缘油检测糠醛的浓度；依据绝缘油中糠醛的浓度在总含量中去除糠醛的干扰，获得糖的单独含量；依据糖的单独含量生成绝缘纸的老化程度。本实施例依据绝缘油中糖的含量评估绝缘纸的老化程度，并不依赖油浸式变压器停机，并不会造成电网局部停电，避免经济损失，并且，由于糖的含量与绝缘纸的老化程度具有较强的相关性，在排除糠醛的干扰的情况下，可以提高检测绝缘纸老化程度的精确度。
实施例二
图7为本发明实施例二提供的一种基于糖的绝缘纸老化检测装置的结构示意图。如图7所示，该装置包括：
糖浓度检测模块701，用于对油浸式变压器中的绝缘油检测糖的浓度，所述绝缘油中浸泡有绝缘纸；
总含量计算模块702，用于根据所述糖的浓度计算所述绝缘油中糠醛和糖的总含量；
糠醛浓度检测模块703，用于对所述油浸式变压器中的绝缘油检测糠醛的浓度；
糠醛排除模块704，用于依据所述绝缘油中糠醛的浓度在所述总含量中去除所述糠醛的干扰，获得糖的单独含量；
老化程度生成模块705，用于依据所述糖的单独含量生成所述绝缘纸的老化程度。
在本发明的一个实施例中，所述糖浓度检测模块701包括：
第一吸光度获取模块，用于获取提取液的最大吸光度；
糖浓度计算模块，用于将所述提取液的最大吸光度代入预设的标准线性方程中进行运算，得到糖的浓度；
其中，获取提取液的最大吸光度的方式如下：
称取干燥后的蒽酮粉末溶于浓硫酸中，制成蒽酮硫酸溶液；
取油浸式变压器的绝缘油与超纯水混合，并在混合后振荡、离心，去除离心之后位于上层的所述绝缘油，吸取位于下层的中间水样，将所述中间水样过水系滤膜，制成油样中糖类的提取液；
向试管中加入所述提取液，加入所述蒽酮硫酸溶液，冷却并摇匀后，放入水浴锅中加热显色，冷却至室温后，在光谱仪吸光度模式下扫描得到所述提取液的最大吸光度：
生成所述标准线性方程的方式如下：
取干燥后的葡萄糖粉末溶于超纯水中，配制成母液；
用所述母液和超纯水梯度稀释为多个浓度的葡萄糖标准溶液；
在光谱仪吸光度模式下扫描多个浓度的所述葡萄糖标准溶液，得到多个最大吸光度；
将多个葡萄糖标准溶液的最大吸光度拟合标准曲线。
在本发明的一个实施例中，所述总含量计算模块702包括：
参数查询模块，用于查询所述提取液的第一体积、稀释倍数、所述油浸式变压器中的绝缘油的第二体积；
参数计算模块，用于将所述糖的浓度、所述第一体积与所述稀释倍数之间的乘积除以所述第二体积，得到所述绝缘油中糠醛和总糖的总含量。
在本发明的一个实施例中，所述糠醛浓度检测模块703包括：
第二吸光度获取模块，用于获取萃取液的最大吸光度；
萃取浓度计算模块，用于将所述萃取液的最大吸光度代入预设的标准曲线中进行运算，得到所述萃取液中糠醛的浓度；
原始浓度计算模块，用于计算所述萃取液中糠醛的浓度与萃取率之间的比值，获得所述油浸式变压器的绝缘油中糠醛的浓度；
其中，获取萃取液的最大吸光度的方式如下：
取浸式变压器的绝缘油于离心管中，加入甲醇，置于混合器上振荡，再离心，静置；吸取上清液，用有机滤膜过滤后，得到萃取液；
称取干燥后的蒽酮粉末溶于浓硫酸中，制成蒽酮硫酸溶液；
向试管中加入所述萃取液，加入所述蒽酮硫酸溶液，冷却并摇匀后，放入水浴锅中加热显色，冷却至室温后，在光谱仪吸光度模式下扫描得到所述萃取液的最大吸光度；
生成所述标准曲线的方式如下：
吸取糠醛溶于甲醇中，配制成母液；
用所述母液和甲醇梯度稀释为多个浓度的糠醛标准溶液；
将糠醛标准溶液过有机滤膜、放于自动进样瓶中；
将多个浓度的所述糠醛标准溶液进入高效液相色谱仪分析，记录响应值；
基于所述糠醛标准溶液的响应值拟合标准曲线。
在本发明的一个实施例中，所述糠醛排除模块704包括：
葡萄糖浓度计算模块，用于将所述绝缘油中糠醛的浓度映射为所述绝缘油中葡萄糖的浓度；
葡萄糖浓度扣除模块，用于将所述总含量减去所述葡萄糖的浓度，得到糖的单独含量。
在本发明的一个实施例中，所述葡萄糖浓度计算模块包括：
映射系数查询模块，用于查询糠醛的浓度与葡萄糖的浓度之间的映射系数；
浓度映射模块，用于将所述绝缘油中糠醛的浓度乘以所述映射系数，得到所述绝缘油中葡萄糖的浓度。
在本发明的一个实施例中，所述老化程度生成模块705包括：
温度查询模块，用于查询所述油浸式变压器运行时所述绝缘油的温度；
映射函数查询模块，用于查询预先为所述温度训练的映射函数，其中，所述映射函数表征在所述温度下、所述糖的单独含量与聚合度之间的负相关关系；
聚合度计算模块，用于将所述糖的单独含量代入所述映射函数中进行运算，得到聚合度；
有效范围比较模块，用于将所述聚合度与预设的有效范围进行比较；
老化程度映射模块，用于若所述聚合度在所述有效范围内，则将所述聚合度映射为所述绝缘纸的老化程度。
本发明实施例所提供的基于糖的绝缘纸老化检测装置可执行本发明任意实施例所提供的基于糖的绝缘纸老化检测方法，具备执行基于糖的绝缘纸老化检测方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
图8示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图8所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，如基于糖的绝缘纸老化检测方法。
在一些实施例中，基于糖的绝缘纸老化检测方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的基于糖的绝缘纸老化检测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行基于糖的绝缘纸老化检测方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
实施例四
本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实现如本发明任一实施例所提供的基于糖的绝缘纸老化检测方法。
计算机程序产品在实现的过程中，可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于糖的绝缘纸老化检测方法，其特征在于，包括：
对油浸式变压器中的绝缘油检测糖的浓度，所述绝缘油中浸泡有绝缘纸；
根据所述糖的浓度计算所述绝缘油中糠醛和糖的总含量；
对所述油浸式变压器中的绝缘油检测糠醛的浓度；
依据所述绝缘油中糠醛的浓度在所述总含量中去除所述糠醛的干扰，获得糖的单独含量；
依据所述糖的单独含量生成所述绝缘纸的老化程度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对油浸式变压器中的绝缘油检测糖的浓度，包括：
获取提取液的最大吸光度；
将所述提取液的最大吸光度代入预设的标准线性方程中进行运算，得到糖的浓度；
其中，获取提取液的最大吸光度的方式如下：
称取干燥后的蒽酮粉末溶于浓硫酸中，制成蒽酮硫酸溶液；
取油浸式变压器的绝缘油与超纯水混合，并在混合后振荡、离心，去除离心之后位于上层的所述绝缘油，吸取位于下层的中间水样，将所述中间水样过水系滤膜，制成油样中糖类的提取液；
向试管中加入所述提取液，加入所述蒽酮硫酸溶液，冷却并摇匀后，放入水浴锅中加热显色，冷却至室温后，在光谱仪吸光度模式下扫描得到所述提取液的最大吸光度：
生成所述标准线性方程的方式如下：
取干燥后的葡萄糖粉末溶于超纯水中，配制成母液；
用所述母液和超纯水梯度稀释为多个浓度的葡萄糖标准溶液；
在光谱仪吸光度模式下扫描多个浓度的所述葡萄糖标准溶液，得到多个最大吸光度；
将多个葡萄糖标准溶液的最大吸光度拟合标准曲线。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述糖的浓度计算所述绝缘油中糠醛和糖的总含量，包括：
查询所述提取液的第一体积、稀释倍数、所述油浸式变压器中的绝缘油的第二体积；
将所述糖的浓度、所述第一体积与所述稀释倍数之间的乘积除以所述第二体积，得到所述绝缘油中糠醛和总糖的总含量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述油浸式变压器中的绝缘油检测糠醛的浓度，包括：
获取萃取液的最大吸光度；
将所述萃取液的最大吸光度代入预设的标准曲线中进行运算，得到所述萃取液中糠醛的浓度；
计算所述萃取液中糠醛的浓度与萃取率之间的比值，获得所述油浸式变压器的绝缘油中糠醛的浓度；
其中，获取萃取液的最大吸光度的方式如下：
取浸式变压器的绝缘油于离心管中，加入甲醇，置于混合器上振荡，再离心，静置；吸取上清液，用有机滤膜过滤后，得到萃取液；
称取干燥后的蒽酮粉末溶于浓硫酸中，制成蒽酮硫酸溶液；
向试管中加入所述萃取液，加入所述蒽酮硫酸溶液，冷却并摇匀后，放入水浴锅中加热显色，冷却至室温后，在光谱仪吸光度模式下扫描得到所述萃取液的最大吸光度；
生成所述标准曲线的方式如下：
吸取糠醛溶于甲醇中，配制成母液；
用所述母液和甲醇梯度稀释为多个浓度的糠醛标准溶液；
将糠醛标准溶液过有机滤膜、放于自动进样瓶中；
将多个浓度的所述糠醛标准溶液进入高效液相色谱仪分析，记录响应值；
基于所述糠醛标准溶液的响应值拟合标准曲线。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述绝缘油中糠醛的浓度在所述总含量中去除所述糠醛的干扰，获得糖的单独含量，包括：
将所述绝缘油中糠醛的浓度映射为所述绝缘油中葡萄糖的浓度；
将所述总含量减去所述葡萄糖的浓度，得到糖的单独含量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述绝缘油中糠醛的浓度映射为所述绝缘油中葡萄糖的浓度，包括：
查询糠醛的浓度与葡萄糖的浓度之间的映射系数；
将所述绝缘油中糠醛的浓度乘以所述映射系数，得到所述绝缘油中葡萄糖的浓度。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述依据所述糖的单独含量生成所述绝缘纸的老化程度，包括：
查询所述油浸式变压器运行时所述绝缘油的温度；
查询预先为所述温度训练的映射函数，其中，所述映射函数表征在所述温度下、所述糖的单独含量与聚合度之间的负相关关系；
将所述糖的单独含量代入所述映射函数中进行运算，得到聚合度；
将所述聚合度与预设的有效范围进行比较；
若所述聚合度在所述有效范围内，则将所述聚合度映射为所述绝缘纸的老化程度。
8.一种基于糖的绝缘纸老化检测装置，其特征在于，包括：
糖浓度检测模块，用于对油浸式变压器中的绝缘油检测糖的浓度，所述绝缘油中浸泡有绝缘纸；
总含量计算模块，用于根据所述糖的浓度计算所述绝缘油中糠醛和糖的总含量；
糠醛浓度检测模块，用于对所述油浸式变压器中的绝缘油检测糠醛的浓度；
糠醛排除模块，用于依据所述绝缘油中糠醛的浓度在所述总含量中去除所述糠醛的干扰，获得糖的单独含量；
老化程度生成模块，用于依据所述糖的单独含量生成所述绝缘纸的老化程度。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的基于糖的绝缘纸老化检测方法。
10.一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，所述计算机程序用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的基于糖的绝缘纸老化检测方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310378605.3A CN116642878A (zh) | 2023-04-11 | 2023-04-11 | 基于糖的绝缘纸老化检测方法、装置、设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310378605.3A CN116642878A (zh) | 2023-04-11 | 2023-04-11 | 基于糖的绝缘纸老化检测方法、装置、设备及存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116642878A true CN116642878A (zh) | 2023-08-25 |
Family
ID=87617665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310378605.3A Pending CN116642878A (zh) | 2023-04-11 | 2023-04-11 | 基于糖的绝缘纸老化检测方法、装置、设备及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116642878A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117984333A (zh) * | 2024-04-03 | 2024-05-07 | 广东电网有限责任公司东莞供电局 | 一种油浸式变压器的巡检方法、装置、设备及存储介质 |
-
2023
- 2023-04-11 CN CN202310378605.3A patent/CN116642878A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117984333A (zh) * | 2024-04-03 | 2024-05-07 | 广东电网有限责任公司东莞供电局 | 一种油浸式变压器的巡检方法、装置、设备及存储介质 |
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