變壓器絕緣紙聚合度的光譜測量方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及變壓器固體絕緣檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種采用光譜法實現(xiàn)變壓器 絕緣紙聚合度現(xiàn)場測量方法及測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 變壓器的安全穩(wěn)定運行關(guān)系到整個電力系統(tǒng)的安全，其固體絕緣紙在運行中會受 到溫度、水分、氧氣等因素的作用而不斷老化，絕緣性能也隨之下降，絕緣性能的下降會嚴 重影響變壓器的使用壽命，因此對變壓器固體絕緣情況的判斷意義重大，與此同時，變壓器 絕緣紙在生產(chǎn)加工后也需要進行一定的烘干除水處理，會降低其聚合度，有必要對處理后 紙樣聚合度進行檢測，用以判斷絕緣紙初始絕緣狀態(tài)。
[0003]目前對變壓器固體絕緣老化監(jiān)測的主要方法可分為：間接監(jiān)測和直接監(jiān)測。間接 監(jiān)測的主要手段是利用檢測變壓器油中糠醛濃度的變化來實現(xiàn)，該類方法屬于一種平均效 應(yīng)的檢測手段，其反映的是變壓器中固體絕緣的平均老化水平。但實際變壓器中，最高老化 程度才是決定固體絕緣壽命的關(guān)鍵因素，局部的固體絕緣損壞，就足以使變壓器失效。實際 運行變壓器總存在溫度分布不均勻的情況，通過這種間接監(jiān)測手段，無法正確評估固體絕 緣的實際老化情況。
[0004] 直接檢測手段是一種有損手段，該方法是通過采取紙樣，分析所采紙樣的機械強 度或聚合度來判斷絕緣紙的老化程度，相關(guān)標準中，也明確給出了老化的直接判據(jù)。但這種 直接手段，要損壞固體絕緣，對實際運行的變壓器造成損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對這些問題，本發(fā)明設(shè)計了一套利用漫發(fā)射原理組成的光譜測量方法和測量裝 置，能夠在現(xiàn)場不損檢測變壓器絕緣紙的聚合度。
[0006] 本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)上述目的的： 變壓器絕緣紙聚合度的光譜測量方法，首先將多種聚合度的標準絕緣紙樣置于光譜測 量裝置中分別采用不同波長的光波進行照射，光譜測量裝置測量相應(yīng)波長的光波經(jīng)標準絕 緣紙樣表面漫反射的對應(yīng)光強，將標準絕緣紙樣的聚合度、照射光波的波長以及漫反射的 光強建立絕緣紙聚合度的數(shù)學(xué)模型；現(xiàn)場使用時，將待測聚合的絕緣紙樣置于光譜測量裝 置中采用不同波長的光波進行照射，光譜測量裝置測量相應(yīng)波長的光波經(jīng)待測聚合的絕緣 紙樣表面漫反射的對應(yīng)光強，將照射光波的波長以及漫反射的光強輸入絕緣紙聚合度的數(shù) 學(xué)模型獲得待測聚合的絕緣紙樣的聚合度。
[0007] 其中，所述照射光波的波長為200~2500nm。
[0008] 其中，所述標準絕緣紙樣及待測聚合的絕緣紙樣為干紙，其照射光波波長為 200~400nm 以及 1600~2000nm。
[0009] 其中，所述標準絕緣紙樣及待測聚合的絕緣紙樣為油浸紙，其照射光波波長為 200~400nm 以及 1000~2000nm。
[0010] 其中，所述標準絕緣紙樣的聚合度為250~1200。
[0011] 其中，所述聚合度的數(shù)學(xué)模型為：
【主權(quán)項】
1. 變壓器絕緣紙聚合度的光譜測量方法，其特征在于： 將多種聚合度的標準絕緣紙樣置于光譜測量裝置中分別采用不同波長的光波進行照 射，光譜測量裝置測量相應(yīng)波長的光波經(jīng)標準絕緣紙樣表面漫反射的對應(yīng)光強，將標準絕 緣紙樣的聚合度、照射光波的波長以及漫反射的光強建立絕緣紙聚合度的數(shù)學(xué)模型； 將待測聚合的絕緣紙樣置于光譜測量裝置中采用不同波長的光波進行照射，光譜測量 裝置測量相應(yīng)波長的光波經(jīng)待測聚合的絕緣紙樣表面漫反射的對應(yīng)光強，將照射光波的波 長以及漫反射的光強輸入絕緣紙聚合度的數(shù)學(xué)模型獲得待測聚合的絕緣紙樣的聚合度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器絕緣紙聚合度的光譜測量方法，其特征在于：所述照 射光波的波長為200~2500nm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器絕緣紙聚合度的光譜測量方法，其特征在于：所 述標準絕緣紙樣及待測聚合的絕緣紙樣為干紙，其照射光波波長為200~400nm以及 1600~2000nm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器絕緣紙聚合度的光譜測量方法，其特征在于：所 述標準絕緣紙樣及待測聚合的絕緣紙樣為油浸紙，其照射光波波長為200~400nm以及 1000~2000nm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器絕緣紙聚合度的光譜測量方法，其特征在于：所述標 準絕緣紙樣的聚合度為250~1200。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器絕緣紙聚合度的光譜測量方法，其特征在于：所述聚 合度的數(shù)學(xué)模型為：
其中#為第i個標準絕緣紙樣或待測聚合的絕緣紙樣的 聚合度，N為不同波長的采樣數(shù)，為不同聚合度的最小二乘回歸系數(shù)。
7. -種應(yīng)用于變壓器絕緣紙聚合度的光譜測量中的光譜測量裝置，其特征在于：包括 積分球（1)、漫反射聚焦橢球（2)、聚焦光源（3)、光接收透鏡（4)、光譜儀（6)及中心處理單 元（7);所述聚焦光源（3)設(shè)于積分球（1)的頂部，積分球（1)的底部設(shè)有出光孔（5)，出光 孔（5)的孔徑大于聚焦光源（3)的光速直徑，漫反射聚焦橢球（2)設(shè)于出光孔（5)的下方， 所述標準絕緣紙樣（10)或待測聚合的絕緣紙樣（10)置于漫反射聚焦橢球（2)的下焦點（9) 處，所述光接收透鏡（4)安裝于積分球（1)的內(nèi)壁；光譜儀（6)設(shè)置于光接收透鏡（4)處，其 輸出連接中心處理單元（7)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光譜測量裝置，其特征在于：所述漫反射聚焦橢球（2)的上焦 點（8)位于積分球（1)內(nèi)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光譜測量裝置，其特征在于：所述積分球（1)及漫反射聚焦橢 球（2)的內(nèi)壁設(shè)有發(fā)光涂層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光譜測量裝置，其特征在于：所述漫反射聚焦橢球（2)底面 設(shè)有自潤滑軟層（11)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變壓器絕緣紙聚合度的光譜測量方法，將標準絕緣紙樣的聚合度、照射光波的波長以及漫反射的光強建立絕緣紙聚合度的數(shù)學(xué)模型；現(xiàn)場使用時，通過光譜測量裝置測量相應(yīng)波長的光波經(jīng)待測聚合的絕緣紙樣表面漫反射的對應(yīng)光強，將照射光波的波長以及漫反射的光強輸入絕緣紙聚合度的數(shù)學(xué)模型獲得待測聚合的絕緣紙樣的聚合度。將不同聚合度的標準絕緣紙的對不同波長光線的漫反射光強建立一個數(shù)學(xué)模型后，在對現(xiàn)場的變壓器絕緣紙檢測時，只需利用相應(yīng)的光譜測量裝置檢測其對不同波長光線的漫反射光強后輸入該數(shù)學(xué)模型即可獲得現(xiàn)場的變壓器絕緣紙的聚合度，檢測方法和裝置都非常簡單以及快速，而且不會對變壓器造成任何的損害。
【IPC分類】G01N21-25
【公開號】CN104697939
【申請?zhí)枴緾N201510132981
【發(fā)明人】麥偉輝, 李勝利, 吳垂明, 萬志強, 裴運軍, 林偉雄, 陳勁, 麥錦財, 朱仲燊
【申請人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月26日