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专利号: 2023107205976
申请人: 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种变压器绝缘油老化程度的检测方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

步骤1、获取不同老化程度的绝缘油试品的放电数据;

选取标准的不同老化程度的绝缘油试品,利用尖端放电装置对各绝缘油试品分别进行多次尖端放电试验,获取放电数据;所述放电数据包括局部放电次数、每次局部放电时的电压值、相邻两次局部放电脉冲之间的时间间隔、局部放电脉冲序列峰值;

步骤2、根据获取的放电数据计算得到不同老化程度的绝缘油试品的气泡持续时间数据;

根据同一绝缘油试品的多次试验放电数据,计算该绝缘油试品的气泡形成时间  与气泡消散时间 ,然后计算气泡持续时间 ;计算公式分别为:;

式中, 为气泡形成时间,单位为μs; 为气泡消散时间,单位为μs; 为局部放电脉冲序列峰值,单位为mV;n为局部放电次数; 为第i次局部放电时的电压值,单位为mV;

为第i次与第i+1次局部放电脉冲之间的时间间隔,单位为μs; 为气泡持续时间,单位为μs;

同理依次计算其他绝缘油试品的气泡持续时间,从而得到不同老化程度的绝缘油试品的气泡持续时间数据;

步骤3、对气泡持续时间数据进行聚类,划定不同老化程度的标准聚类范围;

利用K均值聚类算法对不同老化程度的绝缘油试品的气泡持续时间数据进行聚类,划定不同老化程度的标准聚类范围;

步骤4、对待检测的变压器绝缘油的老化程度进行检测;

利用尖端放电装置获取待检测的变压器绝缘油的放电数据,进行计算得到待检测的变压器绝缘油气泡持续时间数据,根据划定的不同老化程度的标准聚类范围,判定待检测的变压器绝缘油的老化程度。

2.根据权利要求1所述的一种变压器绝缘油老化程度的检测方法,其特征在于,步骤1中所述尖端放电装置包括上端开口的中空壳体,所述壳体内部顶端竖直设有放电针,所述壳体内部底端设有与所述放电针相对的圆板型放电平台,所述放电针尖端与所述放电平台顶面之间具有距离L,所述放电针与放电平台均与交流电压源相连接,所述壳体上端开口处设有封盖,绝缘油试品通过开口处充入壳体内部空腔内,绝缘油试品没过放电针尖端,且油面高度距离放电针尖端至少为放电针长度的2/3,接通电源,放电针与放电平台形成放电回路;

放电针尖端与放电平台顶面之间的距离L为:

式中, 为起始电压,单位为kV;R为放电平台半径,单位为mm;D为放电针长度,单位为mm。

3.根据权利要求2所述的一种变压器绝缘油老化程度的检测方法,其特征在于,所述放电平台半径为R=5mm,所述放电针长度为D=25mm,所述起始电压为 ,所述放电针尖端与放电平台顶面之间的距离为L=1.3135mm。

4.根据权利要求1所述的一种变压器绝缘油老化程度的检测方法,其特征在于,步骤1中所述利用尖端放电装置对各绝缘油试品进行尖端放电试验的具体过程为:对尖端放电装置施加起始电压,并采用分段加压的方式,在持续不停电情况下对尖端放电装置进行连续监测,记录不同电压水平下的放电数据。

5.根据权利要求4所述的一种变压器绝缘油老化程度的检测方法,其特征在于,所述分段加压方式具体为:起始电压为20kV,以2kV为一个步长,每个电压水平下保持10分钟。

6.根据权利要求1所述的一种变压器绝缘油老化程度的检测方法,其特征在于,步骤3中所述利用K均值聚类算法对不同老化程度的绝缘油试品的气泡持续时间数据进行聚类的具体过程为:将不同老化程度的绝缘油试品的气泡持续时间数据分组,分组数量与不同老化程度的绝缘油试品数量相同,设为N组,则随机选取N个对象作为初始聚类中心,然后计算每个对象与各个初始聚类中心之间的距离,把每个对象分配给距离它最近的聚类中心,聚类中心以及分配给它的对象代表一个聚类,每分配一个对象,聚类的聚类中心会根据聚类中现有的对象被重新计算,重复执行该过程直至所有对象都分配在N个聚类中,进而得到N个不同老化程度的绝缘油试品的对应的聚类。

7.根据权利要求1所述的一种变压器绝缘油老化程度的检测方法,其特征在于,所述不同老化程度分为未老化、中等老化和严重老化。