一种高压下评估变压器绝缘状态的方法和装置及存储介质与流程

1.本发明属于绝缘材料老化检测技术领域，特别是涉及到一种高压下评估变压器绝缘状态的方法和装置及存储介质。


背景技术：

2.随着我国经济建设的高速发展，对于电力和能源的需求也越来越高，所以要求电力系统在输送电力时的稳定性与可靠性要高。而电力变压器作为电压等级变换及电能传输过程中的核心，是保证电网安全可靠优质运行最重要的设备之一。
3.电力变压器的故障主要是由于其绝缘性能的下降造成的。电力变压器主绝缘系统主要由绝缘油及绝缘纸板组成的油纸绝缘系统构成，其绝缘性能会随运行时间不断增加而呈现指数形式衰减。而且在外界环境条件的影响下，可能会进一步加剧变压器的老化状态，因此定期对变压器的绝缘性能进行检测、及时掌握变压器的老化情况对维护电网的安全运行具有极其重要的意义。
4.目前针对油浸式电力变压器绝缘状态诊断方法多以理化状态量检测或传统的电气性能测试方法，其中理化状态量检测主要通过液相色谱或气象色谱测试变压器油的理化性能改变量，间接评估变压器绝缘状态，或者采用传统电气测试方法工频介损测试、局部放电测试对变压器绝缘状态进行定性分析。现阶段更多的采用频域介电响应技术对变压器内绝缘进行宽频介电响应测试，通过曲线的特征参量、积分面积值或基础数据比对实现变压器绝缘状态的量化分析，但根据试验发现在不同幅值激励下变压器绝缘损耗因数存在明显的非线性变化规律，仅通过单一幅值电压扫频激励下由于绝缘非线性变化特性，无法获得准确的绝缘状态的评估，结果误差较大，且由于单次扫频测试的时间超过一小时，如进行多次扫频测试时现场测试时间将严重影响电网检修进度，同时现阶段采用的扫频测试设备最高电压仅能达到两千伏峰值，对于电压等级更高的变压器无法有效表征其绝缘特性，现有技术中无法实现高电压激励和快速检测；并无法消除绝缘非线性变化对绝缘状态评估的影响。
5.因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种高压激励下评估油浸式电力变压器绝缘状态的方法和装置及存储介质，用于解决高电压激励下快速检测绝缘状态，并且消除绝缘非线性变化对绝缘状态评估的影响的问题。
7.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高压下评估变压器绝缘状态的方法，包括以下步骤，
8.步骤一、通过单次三角波激励下油纸绝缘介电响应的测试，获得介电响应曲线，根据介电响应曲线解谱分析获得油纸绝缘频谱特性的基波、三次谐波、五次谐波、七次谐波；
9.步骤二、对激励与响应信号做傅里叶分解变换，得到步骤一所述的基波、三次谐
波、五次谐波、七次谐波下的激励与响应信号；
10.步骤三、在预设频率范围内任取一点，根据不同谐波下的激励与响应信号的相位差，计算得到在该频率点下各次谐波的损耗因数值，由于谐波的幅值不同，单次测试即可获得同一测试频率下不同激励幅值的损耗因数值；
11.步骤四、在完成该频率点的测试后，通过上位机的控制，自动切换至下一个测试频率点，循环上述步骤，直至完成对预设频率范围内所有频率点的测试，绘制出该频段的频域介电响应损耗因数曲线；
12.步骤五、对步骤四所得频域介电响应损耗因数曲线进行老化判定系数提取，老化判定系数γ定义如下
[0013][0014][0015]
式中，α为温度系数，t为测试环境温度，单位：摄氏度，t0为25摄氏度，s1为基波下tanδ-f曲线在测试频率范围内的积分，s2为三次谐波下tanδ-f曲线在测试频率范围内的积分，s3为五次谐波下tanδ-f曲线在测试频率范围内的积分，s4为七次谐波下tanδ-f曲线在测试频率范围内的积分，u1为基波电压幅值，单位：伏特；u3为三次谐波电压幅值，单位：伏特；u5为五次谐波电压幅值，单位：伏特；u7为七次谐波电压幅值，单位：伏特；
[0016]
步骤六、在试验室环境下对不同老化程度的油纸绝缘模型开展加速老化测试，在明确绝缘老化程度的条件下对老化试样进行三角波激励下的频域介电响应测试，通过拟合计算获得老化判定系数γ与油纸绝缘老化程度dp的量化表征关系；
[0017]
步骤七、根据步骤五计算得到的老化判定系数γ的值，通过γ与油纸绝缘老化程度dp的量化表征关系判定变压器油纸绝缘老化程度。
[0018]
优选的步骤六所述老化判定系数γ与油纸绝缘老化程度dp的量化表征关系为：
[0019]
γ＝912.00502
×e(-dp/342.49328)-22.67497 3
[0020]
式中，dp为油浸纸板的聚合度。
[0021]
优选的步骤一所述三角波激励的获得方式为：通过ad9833波形生成模块与多路级联高压放大模块相连接；所述多路级联高压放大模块与待测试品相连接；所述待测试品分别与i/v转换采样单元和分压器相连接；所述i/v转换采样单元和分压器分别与示波器相连接；所述ad9833波形生成模块和示波器分别与上位机相连接；
[0022]
所述上位机通过程序控制ad9833波形生成模块产生三角波激励信号；所述多路级联高压放大模块通过pa82j模块级联构成，多路级联高压放大模块将ad9833波形生成模块产生的三角波激励信号进行电压放大达到测试所需的额定测试电压；所述i/v转换采样单元，采用静电计级运算放大器搭建无相移跨阻放大电路，经高压继电器多路切换改变阻值实现响应微电流信号的采集，同时在i/v转换中，将输入侧采用双次差分比较计算方法，以此消除测试回路中外界耦合的串模与共模信号干扰信号，实现宽频范围内微弱信号的准确采集。
[0023]
优选的上位机通过labview程序设定激励信号的频率带宽和电压幅值，测试频率
范围为0.01～1000hz，电压输出范围为0～20v。所述多路级联高压放大模块将三角波激励信号放大3000倍后达到额定测试电压。
[0024]
优选的步骤二所述激励与响应信号波形采样时基于多次同时采样计算方法，实现在上位机获取准确的高频电压电流的同步波形，提高采样比较的准确度，通过高精度傅里叶分解获得不同幅值大小的各次谐波激励下的激励与响应信号。
[0025]
一种高压下评估变压器绝缘状态的装置，包括三角波激励单元、解谱分析单元、数据转换单元、计算单元、控制单元和油纸绝缘模型；所述三角波激励单元用于单次三角波激励下油纸绝缘介电响应的测试，获得介电响应曲线；
[0026]
所述解谱分析单元用于根据介电响应曲线解谱分析获得油纸绝缘频谱特性的基波、三次谐波、五次谐波、七次谐波；
[0027]
所述数据转换单元用于对激励与响应信号做傅里叶分解变换，得到基波、三次谐波、五次谐波、七次谐波下的激励与响应信号；
[0028]
所述计算单元用于在预设频率范围内任取一点，根据不同谐波下的激励与响应信号的相位差，计算得到在该频率点下各次谐波的损耗因数值；
[0029]
所述控制单元用于通过上位机1的控制，自动切换至下一个测试频率点，循环上述步骤，直至完成对预设频率范围内所有频率点的测试，绘制出该频段的频域介电响应损耗因数曲线；
[0030]
所述计算单元用于对频域介电响应损耗因数曲线进行老化判定系数提取；
[0031]
所述油纸绝缘模型用于在试验室环境下对不同老化程度的油纸绝缘模型开展加速老化测试，在明确绝缘老化程度的条件下对老化试样进行三角波激励下的频域介电响应测试，通过拟合计算获得老化判定系数γ与油纸绝缘老化程度dp的量化表征关系；
[0032]
优选的所述三角波激励单元包括；波形生成模块、多路级联高压放大模块、待测试品、i/v转换采样单元、分压器和示波器；所述波形生成模块与多路级联高压放大模块相连接；所述多路级联高压放大模块与待测试品相连接；所述待测试品分别与i/v转换采样单元和分压器相连接；所述i/v转换采样单元和分压器分别与示波器相连接；所述波形生成模块和示波器分别与上位机相连接。
[0033]
一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读指令；所述计算机可读指令执行时包括上述步骤一至步骤七：
[0034]
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：
[0035]
1、只需一次测试，即可获得基波、三次、五次和七次谐波的响应电压和激励电压曲线，进而获得不同激励幅值下的损耗因数曲线，使测试时间减少百分之七十五；
[0036]
2、有效消除了测试时不同激励幅值下油纸绝缘非线性介电特性对评估结果的影响；
[0037]
3、通过计算老化判定系数γ的值，根据其与聚合度的拟合关系可以对变压器的老化程度实现定量分析；
[0038]
4、引入了温度修正系数α，使测试装置在低温环境下的准确性得到大幅度提升。
[0039]
5、在i/v转换中，将输入侧采用双次差分比较计算方法，以此消除测试回路中外界耦合的串模与共模信号干扰信号，实现宽频范围内微弱信号的准确采集。
[0040]
6、激励与响应信号波形采样时基于多次同时采样计算方法，实现在上位机获取准
确的高频电压电流的同步波形，提高采样比较的准确度。
附图说明
[0041]
图1为本发明一种高压下评估变压器绝缘状态的装置的三角波激励单元的结构示意图。
[0042]
图2为本发明一种高压下评估变压器绝缘状态的方法的流程图。
[0043]
图3为本发明一种高压下评估变压器绝缘状态的方法的在110赫兹下，幅值为9千伏的三角波激励信号图。
[0044]
图4为本发明一种高压下评估变压器绝缘状态的方法的在110赫兹下，幅值为9千伏的三角波激励信号的频域解析谱图。
[0045]
图5为本发明一种高压下评估变压器绝缘状态的方法的幅值为9千伏的三角波激励信号和响应信号图。
[0046]
图6为本发明一种高压下评估变压器绝缘状态的方法的幅值为9千伏的三角波激励信号下基波和各次谐波的介质损耗因数随频率的变化曲线图。
[0047]
图7为本发明一种高压下评估变压器绝缘状态的方法的老化判定系数γ与绝缘纸板聚合度的拟合关系图。
[0048]
图8为本发明一种高压下评估变压器绝缘状态的装置的结构示意图。
[0049]
图中1-上位机、2-波形生成模块、3-多路级联高压放大模块、4-待测试品、5-i/v转换采样单元、6-分压器、7-示波器、10-三角波激励单元、20-解谱分析单元、30-解谱分析单元、40-计算单元、50-控制单元、60-油纸绝缘模型。
具体实施方式
[0050]
以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明
[0051]
需要特别说明的是文中所述"前后，上下，左右"等只是基于附图为了直观描述位置关系的一种简化说法，并非对技术方案的限定。
[0052]
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解。下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，在不脱离权利要求中所阐述的发明机理和范围的情况下，使用者可以对下列参数进行各种改变。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法和过程并没有详细的叙述。
[0053]
由附图1～8所示：一种高压下评估变压器绝缘状态的方法，包括以下步骤，
[0054]
步骤一、通过单次三角波激励下油纸绝缘介电响应的测试，获得介电响应曲线，根据介电响应曲线解谱分析获得油纸绝缘频谱特性的基波、三次谐波、五次谐波、七次谐波；
[0055]
步骤二、对激励与响应信号做傅里叶分解变换，得到步骤一所述的基波、三次谐波、五次谐波、七次谐波下的激励与响应信号；
[0056]
步骤三、在预设频率范围内任取一点，根据不同谐波下的激励与响应信号的相位差，计算得到在该频率点下各次谐波的损耗因数值，由于谐波的幅值不同，单次测试即可获得同一测试频率下不同激励幅值的损耗因数值；
[0057]
步骤四、在完成该频率点的测试后，通过上位机1的控制，自动切换至下一个测试频率点，循环上述步骤，直至完成对预设频率范围内所有频率点的测试，绘制出该频段的频
域介电响应损耗因数曲线；
[0058]
步骤五、对步骤四所得频域介电响应损耗因数曲线进行老化判定系数提取，老化判定系数γ定义如下
[0059][0060][0061]
式中，α为温度系数，t为测试环境温度，单位：摄氏度，t0为25摄氏度，s1为基波下tanδ-f曲线在测试频率范围内的积分，s2为三次谐波下tanδ-f曲线在测试频率范围内的积分，s3为五次谐波下tanδ-f曲线在测试频率范围内的积分，s4为七次谐波下tanδ-f曲线在测试频率范围内的积分，u1为基波电压幅值，单位：伏特；u3为三次谐波电压幅值，单位：伏特；u5为五次谐波电压幅值，单位：伏特；u7为七次谐波电压幅值，单位：伏特；
[0062]
步骤六、在试验室环境下对不同老化程度的油纸绝缘模型开展加速老化测试，在明确绝缘老化程度的条件下对老化试样进行三角波激励下的频域介电响应测试，通过拟合计算获得老化判定系数γ与油纸绝缘老化程度dp的量化表征关系；
[0063]
γ＝912.00502
×e(-dp/342.49328)-22.67497 3
[0064]
式中，dp为油浸纸板的聚合度。
[0065]
步骤七、根据步骤五计算得到的老化判定系数γ的值，通过公式3判定变压器油纸绝缘老化程度。
[0066]
进一步的步骤一所述三角波激励的获得方式为：通过ad9833波形生成模块2与多路级联高压放大模块3相连接；所述多路级联高压放大模块3与待测试品4相连接；所述待测试品4分别与i/v转换采样单元5和分压器6相连接；所述i/v转换采样单元5和分压器6分别与示波器7相连接；所述ad9833波形生成模块2和示波器7分别与上位机1相连接；
[0067]
所述上位机1通过程序控制ad9833波形生成模块2产生三角波激励信号；所述多路级联高压放大模块3通过pa82j模块级联构成，多路级联高压放大模块3将ad9833波形生成模块2产生的三角波激励信号进行电压放大达到测试所需的额定测试电压；所述i/v转换采样单元5采用静电计级运算放大器搭建无相移跨阻放大电路，经高压继电器多路切换改变阻值实现响应微电流信号的采集，同时在i/v转换中，将输入侧采用双次差分比较计算方法，以此消除测试回路中外界耦合的串模与共模信号干扰信号，实现宽频范围内微弱信号的准确采集。采集电流范围在1
×
10-15
至1
×
10-8
安培，采样频率范围在10-2
～103赫兹。
[0068]
进一步的上位机1通过labview程序设定激励信号的频率带宽和电压幅值，测试频率范围为0.01～1000hz，电压输出范围为0～20v。上位机通过at指令控制数字信号发生器产生精度为16位的三角波激励信号。
[0069]
所述多路级联高压放大模块3将三角波激励信号放大3000倍后达到额定测试电压。
[0070]
进一步的步骤二所述激励与响应信号波形采样时基于多次同时采样计算方法，实现在上位机1获取准确的高频电压电流的同步波形，提高采样比较的准确度，通过高精度傅里叶分解获得不同幅值大小的各次谐波激励下的激励与响应信号。
[0071]
一种高压下评估变压器绝缘状态的装置，包括三角波激励单元10、解谱分析单元20、数据转换单元30、计算单元40、控制单元50和油纸绝缘模型60；所述三角波激励单元10用于单次三角波激励下油纸绝缘介电响应的测试，获得介电响应曲线；
[0072]
所述解谱分析单元20用于根据介电响应曲线解谱分析获得油纸绝缘频谱特性的基波、三次谐波、五次谐波、七次谐波；
[0073]
所述数据转换单元30用于对激励与响应信号做傅里叶分解变换，得到基波、三次谐波、五次谐波、七次谐波下的激励与响应信号；
[0074]
所述计算单元40用于在预设频率范围内任取一点，根据不同谐波下的激励与响应信号的相位差，计算得到在该频率点下各次谐波的损耗因数值；
[0075]
所述控制单元50用于通过上位机1的控制，自动切换至下一个测试频率点，循环上述步骤，直至完成对预设频率范围内所有频率点的测试，绘制出该频段的频域介电响应损耗因数曲线；
[0076]
所述计算单元40用于对频域介电响应损耗因数曲线进行老化判定系数提取；
[0077]
所述油纸绝缘模型60用于在试验室环境下对不同老化程度的油纸绝缘模型开展加速老化测试，在明确绝缘老化程度的条件下对老化试样进行三角波激励下的频域介电响应测试，通过拟合计算获得老化判定系数γ与油纸绝缘老化程度dp的量化表征关系；
[0078]
进一步的所述三角波激励单元10包括；波形生成模块2、多路级联高压放大模块3、待测试品4、i/v转换采样单元5、分压器6和示波器7；所述波形生成模块2与多路级联高压放大模块3相连接；所述多路级联高压放大模块3与待测试品4相连接；所述待测试品4分别与i/v转换采样单元5和分压器6相连接；所述i/v转换采样单元5和分压器6分别与示波器7相连接；所述波形生成模块2和示波器7分别与上位机1相连接。
[0079]
一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读指令；所述计算机可读指令执行时包括上述步骤一至步骤七：
[0080]
具体实施中，在上位机1的界面中，选定测试频率范围、信号带宽和电压幅值，开始测试后，信号发生器将接收上位机1的指令，发出相应的三角波激励信号，实施例中施加的频率值为1000、470、220、110、70、40、20、10、4.6、2.2、1、0.46、0.22、0.1、0.046、0.022、0.01赫兹，以110赫兹为例三角波电压波形如图3所示，激励电压的频域解析谱如图4所示，多路级联线性高压放大模块3将三角波激励信号三伏电压进行电压放大三千倍后达到额定测试电压九千伏，将测试电压施加到待测试品4上，i/v转换采样单元5通过自动跨阻调节方式，不同测试频率下匹配不同的放电跨阻，实现宽频段内微电流的测试，并将其转换成电压信号后传输到示波器7中，分压器6与待测试品4并联，将激励电压信号通过分压器6后传输到示波器7中，示波器7中所接收到的激励电压和响应电压波形如图5所示，最后上位机1将波形数据进行高精度傅里叶分析，可得到绝缘材料在三角波激励下基波、三次、五次和七次谐波的损耗因数随测试频率的变化曲线。得到各次谐波下的tanδ-f曲线后，对各次谐波下的曲线在测试频率范围内做积分，得到s1、s2和s3，进而通过老化判定系数γ的定义式计算出老化判定系数γ，最后根据γ以实现对变压器老化程度的定量评估。
[0081]
测试选用退运的已使用25年的35kv油浸式变压器作为测试试品，在0摄氏度测试环境下对变压器进行了频域介电响应测试，通过测试后解谱分析可得到不同谐波下的频域介电损耗因数曲线如图6所示，对图6中各次谐波下的tanδ-f曲线做积分处理，结果如图7所
示。经计算得到老化判定系数γ的值为253.6，根据计算dp值为409，根据电力行业标准可知，当变压器内绝缘纸板聚合度值下降到500左右时，绝缘纸板的介质损耗增大，击穿场强有一定下降，机械性能将明显下降，此时可认为变压器内部绝缘纸板已到寿命老化中期，当聚合度在350～450之间时，绝缘纸降解接近临界点，建议在1～2年内重新取样检测。
[0082]
显然，上述所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做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。

技术特征：
1.一种高压下评估变压器绝缘状态的方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤一、通过单次三角波激励下油纸绝缘介电响应的测试，获得介电响应曲线，根据介电响应曲线解谱分析获得油纸绝缘频谱特性的基波、三次谐波、五次谐波、七次谐波；步骤二、对激励与响应信号做傅里叶分解变换，得到步骤一所述的基波、三次谐波、五次谐波、七次谐波下的激励与响应信号；步骤三、在预设频率范围内任取一点，根据不同谐波下的激励与响应信号的相位差，计算得到在该频率点下各次谐波的损耗因数值；步骤四、在完成该频率点的测试后，通过上位机(1)的控制，自动切换至下一个测试频率点，循环上述步骤，直至完成对预设频率范围内所有频率点的测试，绘制出该频段的频域介电响应损耗因数曲线；步骤五、对步骤四所得频域介电响应损耗因数曲线进行老化判定系数提取；步骤六、在试验室环境下对不同老化程度的油纸绝缘模型开展加速老化测试，在明确绝缘老化程度的条件下对老化试样进行三角波激励下的频域介电响应测试，通过拟合计算获得老化判定系数γ与油纸绝缘老化程度dp的量化表征关系；步骤七、根据步骤五计算得到的老化判定系数γ的值，通过γ与油纸绝缘老化程度dp的量化表征关系判定变压器油纸绝缘老化程度。2.根据权利要求1所述一种高压下评估变压器绝缘状态的方法，其特征在于，步骤五所述老化判定系数γ定义如下述老化判定系数γ定义如下式中，α为温度系数，t为测试环境温度，单位：摄氏度，t0为25摄氏度，s1为基波下tanδ-f曲线在测试频率范围内的积分，s2为三次谐波下tanδ-f曲线在测试频率范围内的积分，s3为五次谐波下tanδ-f曲线在测试频率范围内的积分，s4为七次谐波下tanδ-f曲线在测试频率范围内的积分，u1为基波电压幅值，单位：伏特；u3为三次谐波电压幅值，单位：伏特；u5为五次谐波电压幅值，单位：伏特；u7为七次谐波电压幅值，单位：伏特。3.根据权利要求1所述一种高压下评估变压器绝缘状态的方法，其特征在于，步骤六所述老化判定系数γ与油纸绝缘老化程度dp的量化表征关系为：γ＝912.00502
×
e
(-dp/342.49328)-22.67497 (3)式中，dp为油浸纸板的聚合度。4.根据权利要求1所述一种高压下评估变压器绝缘状态的方法，其特征在于，步骤一所述三角波激励的获得方式为：通过波形生成模块(2)与多路级联高压放大模块(3)相连接；所述多路级联高压放大模块(3)与待测试品(4)相连接；所述待测试品(4)分别与i/v转换采样单元(5)和分压器(6)相连接；所述i/v转换采样单元(5)和分压器(6)分别与示波器(7)相连接；所述波形生成模块(2)和示波器(7)分别与上位机(1)相连接；所述上位机(1)通过程序控制波形生成模块(2)产生三角波激励信号；所述多路级联高压放大模块(3)通过pa82j模块级联构成，多路级联高压放大模块(3)将ad9833波形生成模
块(2)产生的三角波激励信号进行电压放大达到测试所需的额定测试电压；所述i/v转换采样单元(5)采用静电计级运算放大器搭建无相移跨阻放大电路，经高压继电器多路切换改变阻值实现响应微电流信号的采集，同时在i/v转换中，将输入侧采用双次差分比较计算方法，以此消除测试回路中外界耦合的串模与共模信号干扰信号，实现宽频范围内微弱信号的准确采集。5.根据权利要求4所述一种高压下评估变压器绝缘状态的方法，其特征在于，上位机(1)通过程序设定激励信号的频率带宽和电压幅值，测试频率范围为0.01～1000hz，电压输出范围为0～20v；所述多路级联高压放大模块(3)将三角波激励信号放大3000倍后达到额定测试电压。6.根据权利要求1所述一种高压下评估变压器绝缘状态的方法，其特征在于，步骤二所述激励与响应信号波形采样时基于多次同时采样计算方法，实现在上位机(1)获取准确的高频电压电流的同步波形，提高采样比较的准确度，通过高精度傅里叶分解获得不同幅值大小的各次谐波激励下的激励与响应信号。7.一种高压下评估变压器绝缘状态的装置，其特征在于，包括三角波激励单元(10)、解谱分析单元(20)、数据转换单元(30)、计算单元(40)、控制单元(50)和油纸绝缘模型(60)；所述三角波激励单元(10)用于单次三角波激励下油纸绝缘介电响应的测试，获得介电响应曲线；所述解谱分析单元(20)用于根据介电响应曲线解谱分析获得油纸绝缘频谱特性的基波、三次谐波、五次谐波、七次谐波；所述数据转换单元(30)用于对激励与响应信号做傅里叶分解变换，得到基波、三次谐波、五次谐波、七次谐波下的激励与响应信号；所述计算单元(40)用于在预设频率范围内任取一点，根据不同谐波下的激励与响应信号的相位差，计算得到在该频率点下各次谐波的损耗因数值；所述控制单元(50)用于通过上位机(1)的控制，自动切换至下一个测试频率点，循环上述步骤，直至完成对预设频率范围内所有频率点的测试，绘制出该频段的频域介电响应损耗因数曲线；所述计算单元(40)用于对频域介电响应损耗因数曲线进行老化判定系数提取；所述油纸绝缘模型(60)用于在试验室环境下对不同老化程度的油纸绝缘模型开展加速老化测试，在明确绝缘老化程度的条件下对老化试样进行三角波激励下的频域介电响应测试，通过拟合计算获得老化判定系数γ与油纸绝缘老化程度dp的量化表征关系。8.根据权利要求7所述一种高压下评估变压器绝缘状态的装置，其特征在于，所述三角波激励单元(10)包括；波形生成模块(2)、多路级联高压放大模块(3)、待测试品(4)、i/v转换采样单元(5)、分压器(6)和示波器(7)；所述波形生成模块(2)与多路级联高压放大模块(3)相连接；所述多路级联高压放大模块(3)与待测试品(4)相连接；所述待测试品(4)分别与i/v转换采样单元(5)和分压器(6)相连接；所述i/v转换采样单元(5)和分压器(6)分别与示波器(7)相连接；所述波形生成模块(2)和示波器(7)分别与上位机(1)相连接。9.根据权利要求8所述一种高压下评估变压器绝缘状态的装置，其特征在于，所述上位机(1)通过程序设定激励信号的频率带宽和电压幅值，测试频率范围为0.01～1000hz，电压输出范围为0～20v；所述多路级联高压放大模块(3)将三角波激励信号放大3000倍后达到
额定测试电压。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机可读指令；所述计算机可读指令执行时包括如权利要求1～6任一所述的步骤一至步骤七。

技术总结
本发明公开了一种高压激励下评估油浸式电力变压器绝缘状态的方法，属于绝缘材料老化检测技术领域，包括通过单次三角波激励下油纸绝缘介电响应的测试，解谱分析获得多次谐波，做傅里叶分解变换得到不同谐波下的激励与响应信号；根据激励与响应信号的相位差得到在该频率点下各次谐波的损耗因数值，循环上述步骤完成对预设频率范围内所有频率点的测试，对测试所得频域介电响应损耗因数进行老化判定系数提取，通过拟合计算获得老化判定系数γ与油纸绝缘老化程度的量化表征关系，实现了高电压激励下快速检测；并消除了绝缘非线性变化对绝缘状态评估的影响。缘状态评估的影响。缘状态评估的影响。


技术研发人员：曲利民 张德文 张健 张朋 李童 王磊 郭跃男 许敏虎 梁建权 秦立军 王超 宫铭辰 周洪毅
受保护的技术使用者：国网黑龙江省电力有限公司 国家电网有限公司 国网黑龙江省电力有限公司红兴隆供电分公司
技术研发日：2023.06.14
技术公布日：2023/8/6