CN117970053A - 一种绝缘材料的老化状态评估方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绝缘材料的老化状态评估方法及设备，方法包括基于预设的测试时间，通过电流积分电荷检测系统对待测绝缘材料进行泄露电流积分，获取积分电荷时间曲线；其中，电流积分电荷检测系统基于测试装置预先搭建得到；基于积分电荷时间曲线和预设的采样间隔，对累积电荷量进行采样，获得电荷积累速率；将电荷积累速率进行后向差分分析，得到差分值；对差分值进行老化状态评估，获得待测绝缘材料的老化状态评估结果。本实施例实现了有效评估绝缘材料的老化状态，细化绝缘材料内部的老化程度，提高老化状态评估的准确性和精确性。
Description
技术领域
本发明涉及材料老化状态评估领域，尤其涉及一种绝缘材料的老化状态评估方法及设备。
背景技术
干式变压器作为电力系统的关键设备，在运行过程中其绝缘材料的老化状态直接关系到设备的性能和可靠性。绝缘老化是由于电场、温度和湿度等环境因素导致绝缘材料中的分子结构发生变化，产生陷阱，进而影响其电学性能，加速设备老化进程。因此，及时而准确地评估干式变压器绝缘老化状态对于确保设备的安全稳定运行至关重要。
目前检测绝缘材料的老化状态通过泄露积分电荷法，当前的泄露积分电荷检测方法主要通过监测绝缘试样中泄露电流的积分电荷来评估绝缘老化状态。然而，传统的积分电荷测量方法往往只能反映泄露电流的总量，而无法直观地反应绝缘材料内部的老化程度。由于测得的积分电荷是由泄露电流经过一定时间积分得到的，该值只能表征电流的数量，而不能提供关于材料内部陷阱生成和演变的详细信息。传统的积分电荷检测方法存在一些不足之处，因此，寻求一种更为准确、灵敏的绝缘老化状态评估方法成为当前干式变压器绝缘材料监测领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种绝缘材料的老化状态评估方法及设备，实现有效评估绝缘材料的老化状态，细化绝缘材料内部的老化程度，提高老化状态评估的准确性和精确性。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种绝缘材料的老化状态评估方法，包括：
基于预设的测试时间，通过电流积分电荷检测系统对待测绝缘材料进行泄露电流积分，获取积分电荷时间曲线；其中，电流积分电荷检测系统基于测试装置预先搭建得到；
基于积分电荷时间曲线和预设的采样间隔，对累积电荷量进行采样，获得电荷积累速率；
将电荷积累速率进行后向差分分析，得到差分值；
对差分值进行老化状态评估，获得待测绝缘材料的老化状态评估结果。
作为优选方案，基于积分电荷时间曲线和预设的采样间隔，对累积电荷量进行采样，获得电荷积累速率，具体为：
其中，K(ti)为第i个采样点对应的时间的电荷积累速率；ti为第i个采样点对应的采样时间；ti＝i×t，i＝1,2,…,T/t，t为预设的采样间隔，T为预设的测试时间，i为采样点；Q0为初始充电电荷；Q(ti)为第i个采样点的累积电荷量。
作为优选方案，将电荷积累速率进行后向差分分析，得到差分值，具体为：
其中，G(tj)为第j个电荷积累速率的差分值；ti＝ti-1+t，j＝i，j＝2,…,T/t，j为差分点，ti-1为第i-1个采样点对应的时间，K(ti)和K(ti-1)分别为第i个和第i-1个采样点对应的采样时间的电荷积累速率。
作为优选方案，对差分值进行老化状态评估，获得待测绝缘材料的老化状态评估结果，具体为：
基于差分值、差分点、预设的测试时间和预设的采样间隔，确定最终项差分值；
若最终项差分值小于第一预设值，则待测绝缘材料的老化状态评估结果为未老化；
若最终项差分值小于第二预设值，且不小于第一预设值，则待测绝缘材料的老化状态评估结果为老化前期；
若最终项差分值不小于第二预设值，则待测绝缘材料的老化状态评估结果为老化中后期。
作为优选方案，电流积分电荷检测系统基于测试装置预先搭建得到，具体为：
搭建电流积分电荷检测系统，电流积分电荷检测系统包括高压直流电源、测试装置、无线接收器、保护电阻和DCIC测量电路；
高压直流电源与保护电阻串联，测试装置与保护电阻串联，测试装置为三电极电路，电极之间串联待测绝缘材料，DCIC测量电路的积分电容和测试装置串联，DCIC测量电路的天线与无线接收器连接。
作为优选方案，基于预设的测试时间，通过电流积分电荷检测系统对待测绝缘材料进行泄露电流积分，获取积分电荷时间曲线，具体为：
基于预设的测试时间，控制高压直流电源的开关，当电流流过积分电容时，通过DCIC测量电路对待测绝缘材料的泄露电流进行积分，得到积分电荷时间曲线。
作为优选方案，通过DCIC测量电路对待测绝缘材料的泄露电流进行积分，得到积分电荷时间曲线，具体为：
DCIC测量电路包括积分电容、运算放大器、ADC转换装置、无线传输单元和天线；
其中，运算放大器并联于积分电容的两端，运算放大器与ADC转换装置串联，无线传输单元与ADC转换装置串联，无线传输单元与天线串联；
利用积分电容对待测绝缘材料的泄露电流进行积分，获得电压信号，通过运算放大器，将积分电容两端的电压信号进行放大，获得输出电压信号，通过ADC转换装置将输出电压信号转化数字信号，并通过无线传输单元和天线，将数字信号传送到无线接收器中，通过无线接收器处理数字信号，获得积分电荷时间曲线。
为了解决相同的技术问题，本发明实施例还提供了一种绝缘材料的老化状态评估设备，包括：积分电荷获取模块、电荷量采样模块、后向差分分析模块和老化状态评估模块；
其中，积分电荷获取模块用于基于预设的测试时间，通过电流积分电荷检测系统对待测绝缘材料进行泄露电流积分，获取积分电荷时间曲线；其中，电流积分电荷检测系统基于测试装置预先搭建得到；
电荷量采样模块用于基于积分电荷时间曲线和预设的采样间隔，对累积电荷量进行采样，获得电荷积累速率；
后向差分分析模块用于将电荷积累速率进行后向差分分析，得到差分值；
老化状态评估模块用于对差分值进行老化状态评估，获得待测绝缘材料的老化状态评估结果。
作为优选方案，积分电荷获取模块包括搭建检测系统子模块，具体为：
搭建检测系统子模块用于搭建电流积分电荷检测系统，电流积分电荷检测系统包括高压直流电源、测试装置、无线接收器、保护电阻和DCIC测量电路；
高压直流电源与保护电阻串联，测试装置与保护电阻串联，测试装置为三电极电路，电极之间串联待测绝缘材料，DCIC测量电路的积分电容和测试装置串联，DCIC测量电路的天线与无线接收器连接。
作为优选方案，积分电荷获取模块还包括电流积分子模块；
电流积分子模块用于基于预设的测试时间，控制高压直流电源的开关，当电流流过积分电容时，通过DCIC测量电路对待测绝缘材料的泄露电流进行积分，得到积分电荷时间曲线。
实施本发明实施例，基于预设的测试时间，通过电流积分电荷检测系统对待测绝缘材料进行泄露电流积分，获取积分电荷时间曲线；其中，电流积分电荷检测系统基于测试装置预先搭建得到；基于积分电荷时间曲线和预设的采样间隔，对累积电荷量进行采样，获得电荷积累速率；将电荷积累速率进行后向差分分析，得到差分值；对差分值进行老化状态评估，获得待测绝缘材料的老化状态评估结果。通过搭建的电流积分电荷检测系统，检测泄露电流积分电荷，并结合电荷积累速率的差分分析，有效评估绝缘材料的老化状态，细化绝缘材料内部的老化程度，准确判断绝缘材料的老化状态，为设备维护提供重要参考。采用积分电荷差分法，通过电荷积累速率的变化来反映绝缘材料内部的陷阱变化，进而判断绝缘老化状态，提高老化状态评估的准确性和精确性，具有直观、准确、实时监测的优点。同时，电流积分电荷检测系统的电路结构简单，易于实施，可广泛应用于电力系统中的绝缘材料的老化状态评估。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1：为本发明提供的一种绝缘材料的老化状态评估方法的一种实施例的流程示意图；
图2：为本发明提供的一种绝缘材料的老化状态评估方法的一种实施例的电流积分电荷检测系统的原理电路图；
图3：为本发明提供的一种绝缘材料的老化状态评估方法的一种实施例的典型的积分电荷时间曲线图；
图4：为本发明提供的一种绝缘材料的老化状态评估方法的一种实施例的测得的积分电荷时间曲线图；
图5：为本发明提供的一种绝缘材料的老化状态评估方法的一种实施例的电荷积累速率变化曲线图；
图6：为本发明提供的一种绝缘材料的老化状态评估方法的一种实施例的电荷积累速率的差分值的结果图；
图7：为本发明提供的一种绝缘材料的老化状态评估设备的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参照图1，为本发明实施例提供的一种绝缘材料的老化状态评估方法的流程示意图。该老化状态评估方法包括步骤101至步骤104，各步骤具体如下:
步骤101：基于预设的测试时间，通过电流积分电荷检测系统对待测绝缘材料进行泄露电流积分，获取积分电荷时间曲线；其中，电流积分电荷检测系统基于测试装置预先搭建得到。
在本实施例中，搭建基于泄露电流积分电荷的检测电路，即电流积分电荷检测系统，基于电流积分电荷检测系统，获取绝缘材料的电荷量随时间变化曲线，即积分电荷时间曲线。
需要说明的是，本发明的老化状态评估方法适用于各种绝缘材料，包括环氧树脂、硅橡胶和玻璃纤维等材料，或以这些材料为基体的复合材料，本发明为不同类型的绝缘材料提供了的老化状态评估手段。
可选的，基于测试装置预先搭建电流积分电荷检测系统，具体为：
搭建电流积分电荷检测系统，电流积分电荷检测系统包括高压直流电源、测试装置、无线接收器、保护电阻和DCIC测量电路；
高压直流电源与保护电阻串联，测试装置与保护电阻串联，测试装置为三电极电路，电极之间串联待测绝缘材料，DCIC测量电路的积分电容和测试装置串联，DCIC测量电路的天线与无线接收器连接。
在本实施例中，电流积分电荷检测系统的原理电路图，如图2所示，电流积分电荷检测系统包括高压直流电源、测试装置、无线接收器、保护电阻、DCIC测量电路和计算机。测试装置为三电极电路，电极之间串联绝缘试样，绝缘试样即待测绝缘材料。高压直流电源与保护电阻、积分电容和三电极测试装置串联。片状绝缘试样置于上下电极之间。
需要说明的是，计算机作为执行主体，执行本发明的老化状态评估方法。计算机分别与无线接收器和高压直流电源连接。
可选的，DCIC测量电路包括积分电容、运算放大器、ADC转换装置、无线传输单元和天线；
其中，运算放大器并联于积分电容的两端，运算放大器与ADC转换装置串联，无线传输单元与ADC转换装置串联，无线传输单元与天线串联；
可选的，步骤101具体为:基于预设的测试时间，控制高压直流电源的开关，当电流流过积分电容时，通过DCIC测量电路对待测绝缘材料的泄露电流进行积分，得到积分电荷时间曲线。
可选的，通过DCIC测量电路对待测绝缘材料的泄露电流进行积分，得到积分电荷时间曲线，具体为：
利用积分电容对待测绝缘材料的泄露电流进行积分，获得电压信号，通过运算放大器，将积分电容两端的电压信号进行放大，获得输出电压信号，通过ADC转换装置将输出电压信号转化数字信号，并通过无线传输单元和天线，将数字信号传送到无线接收器中，通过无线接收器处理数字信号，获得积分电荷时间曲线。
在本实施例中，计算机控制高压直流电源开关，当电流流过积分电容时，电流对时间的积分即为电容积累的电荷量。通过并联于电容两端的运算放大器可获得电容两端电压信号。运算放大器输出的信号经过ADC转换装置(如：数模转换器ADC)转化为便于处理和传输的数字信号。数字信号通过无线传输单元和天线传送到无线接收器中，计算机通过无线接收器处理信号，最终得到积分电荷量测量结果，积分电荷采集是通过DCIC测量电路对绝缘试样中的泄露电流进行积分，积分电容与电极之间的绝缘试样串联，即利用积分电路对流经电容的电流进行积分，得到积分电荷随时间变化的特性曲线，即积分电荷时间曲线。典型的积分电荷时间曲线，如图3所示，Q0为初始充电电荷。
作为本实施例的一种举例，可将测试时间设定在5-30分钟之间(设为T)，以获得足够的数据进行分析。基于图2搭建电流积分电荷检测系统的实验电路，将待测绝缘材料接入电路中，本例使用干式变压器常用的环氧树脂绝缘材料，直流电压设置为5kV，测试时间设定在500s，得到在180度下不同老化时间的环氧树脂的动态电荷变化图积分电荷结果，即测得的积分电荷时间曲线，如图4所示。
步骤102：基于积分电荷时间曲线和预设的采样间隔，对累积电荷量进行采样，获得电荷积累速率。
在本实施例中，根据积分电荷时间曲线采集得到一定时间的积分电荷量，得到电荷积累变化率(电荷积累速率K)，用来表征绝缘内部的陷阱数量。
可选的，步骤102的具体公式为:
其中，K(ti)为第i个采样点对应的时间的电荷积累速率；ti为第i个采样点对应的采样时间；ti＝i×t，i＝1,2,…,T/t，t为预设的采样间隔，T为预设的测试时间，i为采样点；Q0为初始充电电荷；Q(ti)为第i个采样点的累积电荷量。
在本实施例中，积分电荷的测试时间为T，在一定采样间隔t内，对累积电荷量Q(ti)进行采样。由于复合材料中电导率主要由载流子数量和迁移率决定的，载流子迁移率直接与陷阱数量相关。因此，通过电荷积累速率K即可表征材料内部陷阱的数量。
作为本实施例的一种举例，以500s的测试时间，以50s的采样间隔，对累积电荷量Q(ti)进行采样，获得电荷积累速率变化曲线，如图5所示，电荷积累速率K为：
其中，ti为第i个采样点对应的时间(ti＝i×t)，i＝1,2,…,10。Q0为初始充电电荷。Q(ti)为第i个采样点的累积电荷量。
步骤103：将电荷积累速率进行后向差分分析，得到差分值。
在本实施例中，通过后向差分分析处理，得到差分值，差分值表示陷阱变化率G，用以表征老化后绝缘材料内部微观结构变化引起的陷阱生成速率变化。
可选的，步骤103的具体公式为:
其中，G(tj)为第j个电荷积累速率的差分值；ti＝ti-1+t，j＝i，j＝2,…,T/t，j为差分点，ti-1为第i-1个采样点对应的时间，K(ti)和K(ti-1)分别为第i个和第i-1个采样点对应的采样时间的电荷积累速率。
在本实施例中，老化会引起聚合物分子断键和网络破坏的过程，会引起陷阱的数量发生变化，因此，可以通过对电荷积累速率进行差分处理，表示陷阱生成速率的变化，从而表征材料内部结构的变化。通过计算后向差分，得到电荷积累速率的差分值G(tj)，表征材料内部陷阱生成速率的变化。
作为本实施例的一种举例，以500s的测试时间，以50s的采样间隔，对电荷积累速率K(ti)进行后向差分，获得电荷积累速率的差分值的结果，如图6所示，电荷积累速率的差分值G(tj)为：
其中，ti＝ti-1+t，j＝i，j＝2,…,10。K(ti)和K(ti-1)分别为第i个和第i-1个采样点对应采样时间的电荷积累速率，G(tj)为第j个电荷积累速率的差分值，表征材料内部陷阱生成速率的变化。
步骤104：对差分值进行老化状态评估，获得待测绝缘材料的老化状态评估结果。
可选的，步骤104具体包括步骤1041至步骤1044，各步骤具体如下:
步骤1041：基于差分值、差分点、预设的测试时间和预设的采样间隔，确定最终项差分值；
在本实施例中，测试时间为T，采样间隔为t，当差分点j＝T/t时，判断为最后一项差分值，即最终项差分值Glast(last＝T/t)。
需要说明的是，利用最终项差分值来判断老化状态，细化判断绝缘材料的老化状态，当采样时间间隔越小，得到的结论越准确。
步骤1042：若最终项差分值小于第一预设值，则待测绝缘材料的老化状态评估结果为未老化；
在本实施例中，判断最终项差分值(最后一项差分值Glast)，当Glast小于第一预设值(如：0.004)时，判断老化状态为未老化，材料绝缘性能良好。
步骤1043：若最终项差分值小于第二预设值，且不小于第一预设值，则待测绝缘材料的老化状态评估结果为老化前期；
在本实施例中，当Glast不小于第一预设值(如：0.004)且小于第二预设值(如：0.006)时，判断老化状态为老化前期。
步骤1044：若最终项差分值不小于第二预设值，则待测绝缘材料的老化状态评估结果为老化中后期。
在本实施例中，当Glast不小于第二预设值(如：0.006)时，判断老化状态为老化中后期。
作为本实施例的一种举例，以500s的测试时间，以50s的采样间隔，j＝10，判断为最后一项差分值(最终项差分值)Glast(last＝10)。当Glast小于0.004时，判断老化状态为未老化，材料绝缘性能良好；当Glast大于0.004且小于0.006时，判断老化状态为老化前期；当Glast大于0.006时，判断老化状态为老化中后期。本例中，未老化时，Glast为0.00339，可以判断为未老化状态；当老化72h时，Glast为0.00442，当老化672h时，Glast为0.00575，可以判断老化72h和672h的环氧树脂处于老化前期；当老化1440h时，Glast为0.00905，可以判断此时环氧树脂处于老化中后期。
实施本发明实施例，基于预设的测试时间，通过电流积分电荷检测系统对待测绝缘材料进行泄露电流积分，获取积分电荷时间曲线；其中，电流积分电荷检测系统基于测试装置预先搭建得到；基于积分电荷时间曲线和预设的采样间隔，对累积电荷量进行采样，获得电荷积累速率；将电荷积累速率进行后向差分分析，得到差分值；对差分值进行老化状态评估，获得待测绝缘材料的老化状态评估结果。通过搭建的电流积分电荷检测系统，检测泄露电流积分电荷，并结合电荷积累速率的差分分析，有效评估绝缘材料的老化状态，细化绝缘材料内部的老化程度，准确判断绝缘材料的老化状态，为设备维护提供重要参考。采用积分电荷差分法，通过电荷积累速率的变化来反映绝缘材料内部的陷阱变化，进而判断绝缘老化状态，提高老化状态评估的准确性和精确性，具有直观、准确、实时监测的优点。同时，电流积分电荷检测系统的电路结构简单，易于实施，可广泛应用于电力系统中的绝缘材料的老化状态评估。
实施例二
相应地，参见图7，图7是本发明提供的一种绝缘材料的老化状态评估设备的实施例二的结构示意图。如图7所示，绝缘材料的老化状态评估设备包括积分电荷获取模块701、电荷量采样模块702、后向差分分析模块703和老化状态评估模块704；
其中，积分电荷获取模块701用于基于预设的测试时间，通过电流积分电荷检测系统对待测绝缘材料进行泄露电流积分，获取积分电荷时间曲线；其中，电流积分电荷检测系统基于测试装置预先搭建得到；
可选的，积分电荷获取模块701包括搭建检测系统子模块7011和电流积分子模块7012，具体为：
搭建检测系统子模块7011用于搭建电流积分电荷检测系统，电流积分电荷检测系统包括高压直流电源、测试装置、无线接收器、保护电阻和DCI C测量电路；
高压直流电源与保护电阻串联，测试装置与保护电阻串联，测试装置为三电极电路，电极之间串联待测绝缘材料，DCI C测量电路的积分电容和测试装置串联，DCI C测量电路的天线与无线接收器连接。
电流积分子模块7012用于基于预设的测试时间，控制高压直流电源的开关，当电流流过积分电容时，通过DCI C测量电路对待测绝缘材料的泄露电流进行积分，得到积分电荷时间曲线。
电荷量采样模块702用于基于积分电荷时间曲线和预设的采样间隔，对累积电荷量进行采样，获得电荷积累速率；
后向差分分析模块703用于将电荷积累速率进行后向差分分析，得到差分值；
老化状态评估模块704用于对差分值进行老化状态评估，获得待测绝缘材料的老化状态评估结果。
实施本发明实施例，基于预设的测试时间，通过电流积分电荷检测系统对待测绝缘材料进行泄露电流积分，获取积分电荷时间曲线；其中，电流积分电荷检测系统基于测试装置预先搭建得到；基于积分电荷时间曲线和预设的采样间隔，对累积电荷量进行采样，获得电荷积累速率；将电荷积累速率进行后向差分分析，得到差分值；对差分值进行老化状态评估，获得待测绝缘材料的老化状态评估结果。通过搭建的电流积分电荷检测系统，检测泄露电流积分电荷，并结合电荷积累速率的差分分析，有效评估绝缘材料的老化状态，细化绝缘材料内部的老化程度，准确判断绝缘材料的老化状态，为设备维护提供重要参考。采用积分电荷差分法，通过电荷积累速率的变化来反映绝缘材料内部的陷阱变化，进而判断绝缘老化状态，提高老化状态评估的准确性和精确性，具有直观、准确、实时监测的优点。同时，电流积分电荷检测系统的电路结构简单，易于实施，可广泛应用于电力系统中的绝缘材料的老化状态评估。
上述的一种绝缘材料的老化状态评估设备可实施上述方法实施例的一种绝缘材料的老化状态评估方法。上述方法实施例中的可选项也适用于本实施例，这里不再详述。本申请实施例的其余内容可参照上述方法实施例的内容，在本实施例中，不再进行赘述。
另外，本申请实施例还提供一种计算机设备，计算机设备包括处理器和存储器，存储器用于存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意方法实施例中的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意方法实施例中的步骤。
以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种绝缘材料的老化状态评估方法，其特征在于，包括：
基于预设的测试时间，通过电流积分电荷检测系统对待测绝缘材料进行泄露电流积分，获取积分电荷时间曲线；其中，所述电流积分电荷检测系统基于测试装置预先搭建得到；
基于所述积分电荷时间曲线和预设的采样间隔，对累积电荷量进行采样，获得电荷积累速率；
将所述电荷积累速率进行后向差分分析，得到差分值；
对所述差分值进行老化状态评估，获得所述待测绝缘材料的老化状态评估结果。
2.如权利要求1所述的绝缘材料的老化状态评估方法，其特征在于，所述基于所述积分电荷时间曲线和预设的采样间隔，对累积电荷量进行采样，获得电荷积累速率，具体为：
其中，K(ti)为第i个采样点对应的时间的电荷积累速率；ti为第i个采样点对应的采样时间；ti＝i×t，i＝1,2,…,T/t，t为所述预设的采样间隔，T为所述预设的测试时间，i为采样点；Q0为初始充电电荷；Q(ti)为第i个采样点的累积电荷量。
3.如权利要求2所述的绝缘材料的老化状态评估方法，其特征在于，所述将所述电荷积累速率进行后向差分分析，得到差分值，具体为：
其中，G(tj)为第j个电荷积累速率的差分值；ti＝ti-1+t，j＝i，j＝2,…,T/t，j为差分点，ti-1为第i-1个采样点对应的时间，K(ti)和K(ti-1)分别为第i个和第i-1个采样点对应的采样时间的电荷积累速率。
4.如权利要求3所述的绝缘材料的老化状态评估方法，其特征在于，所述对所述差分值进行老化状态评估，获得所述待测绝缘材料的老化状态评估结果，具体为：
基于所述差分值、所述差分点、所述预设的测试时间和所述预设的采样间隔，确定最终项差分值；
若所述最终项差分值小于第一预设值，则所述待测绝缘材料的老化状态评估结果为未老化；
若所述最终项差分值小于第二预设值，且不小于所述第一预设值，则所述待测绝缘材料的老化状态评估结果为老化前期；
若所述最终项差分值不小于所述第二预设值，则所述待测绝缘材料的老化状态评估结果为老化中后期。
5.如权利要求1所述的绝缘材料的老化状态评估方法，其特征在于，所述电流积分电荷检测系统基于测试装置预先搭建得到，具体为：
搭建所述电流积分电荷检测系统，所述电流积分电荷检测系统包括高压直流电源、所述测试装置、无线接收器、保护电阻和DCIC测量电路；
所述高压直流电源与所述保护电阻串联，所述测试装置与所述保护电阻串联，所述测试装置为三电极电路，电极之间串联所述待测绝缘材料，所述DCIC测量电路的积分电容和所述测试装置串联，所述DCIC测量电路的天线与所述无线接收器连接。
6.如权利要求5所述的绝缘材料的老化状态评估方法，其特征在于，所述基于预设的测试时间，通过电流积分电荷检测系统对待测绝缘材料进行泄露电流积分，获取积分电荷时间曲线，具体为：
基于所述预设的测试时间，控制所述高压直流电源的开关，当电流流过所述积分电容时，通过所述DCIC测量电路对所述待测绝缘材料的泄露电流进行积分，得到所述积分电荷时间曲线。
7.如权利要求6所述的绝缘材料的老化状态评估方法，其特征在于，所述通过所述DCIC测量电路对所述待测绝缘材料的泄露电流进行积分，得到所述积分电荷时间曲线，具体为：
所述DCIC测量电路包括所述积分电容、运算放大器、ADC转换装置、无线传输单元和所述天线；
其中，所述运算放大器并联于所述积分电容的两端，所述运算放大器与所述ADC转换装置串联，所述无线传输单元与所述ADC转换装置串联，所述无线传输单元与所述天线串联；
利用所述积分电容对所述待测绝缘材料的泄露电流进行积分，获得电压信号，通过所述运算放大器，将所述积分电容两端的电压信号进行放大，获得输出电压信号，通过所述ADC转换装置将所述输出电压信号转化数字信号，并通过所述无线传输单元和所述天线，将所述数字信号传送到所述无线接收器中，通过所述无线接收器处理所述数字信号，获得所述积分电荷时间曲线。
8.一种绝缘材料的老化状态评估设备，其特征在于，包括：积分电荷获取模块、电荷量采样模块、后向差分分析模块和老化状态评估模块；
其中，所述积分电荷获取模块用于基于预设的测试时间，通过电流积分电荷检测系统对待测绝缘材料进行泄露电流积分，获取积分电荷时间曲线；其中，所述电流积分电荷检测系统基于测试装置预先搭建得到；
所述电荷量采样模块用于基于所述积分电荷时间曲线和预设的采样间隔，对累积电荷量进行采样，获得电荷积累速率；
所述后向差分分析模块用于将所述电荷积累速率进行后向差分分析，得到差分值；
所述老化状态评估模块用于对所述差分值进行老化状态评估，获得所述待测绝缘材料的老化状态评估结果。
9.如权利要求8所述的绝缘材料的老化状态评估设备，其特征在于，所述积分电荷获取模块包括搭建检测系统子模块，具体为：
所述搭建检测系统子模块用于搭建所述电流积分电荷检测系统，所述电流积分电荷检测系统包括高压直流电源、测试装置、无线接收器、保护电阻和DCIC测量电路；
所述高压直流电源与所述保护电阻串联，所述测试装置与所述保护电阻串联，所述测试装置为三电极电路，电极之间串联所述待测绝缘材料，所述DCIC测量电路的积分电容和所述测试装置串联，所述DCIC测量电路的天线与所述无线接收器连接。
10.如权利要求9所述的绝缘材料的老化状态评估设备，其特征在于，所述积分电荷获取模块还包括电流积分子模块；
所述电流积分子模块用于基于所述预设的测试时间，控制所述高压直流电源的开关，当电流流过所述积分电容时，通过所述DCIC测量电路对所述待测绝缘材料的泄露电流进行积分，得到所述积分电荷时间曲线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410084542.5A CN117970053A (zh) | 2024-01-19 | 2024-01-19 | 一种绝缘材料的老化状态评估方法及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410084542.5A CN117970053A (zh) | 2024-01-19 | 2024-01-19 | 一种绝缘材料的老化状态评估方法及设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117970053A true CN117970053A (zh) | 2024-05-03 |
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ID=90847101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410084542.5A Pending CN117970053A (zh) | 2024-01-19 | 2024-01-19 | 一种绝缘材料的老化状态评估方法及设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117970053A (zh) |
-
2024
- 2024-01-19 CN CN202410084542.5A patent/CN117970053A/zh active Pending
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