[实用新型]基于介电响应法的油纸绝缘介电测试仪及同步测量装置

说明书

本实用新型公开了一种基于介电响应法的油纸绝缘介电测试仪，包括同步测量装置和工控机，同步测量装置包括数据处理模块、数据传输模块、数据采集模块、温湿度检测模块以及极化电压输出模块；本实用新型可以在不取罩、吊芯，破坏原绝缘结构的基础之上实现无损的绝缘检测，以作为传统的油气相色谱等检测方法的补充，来判断设备的绝缘程度。

技术领域

本实用新型涉及一种基于介电响应法的油纸绝缘介电测试仪及同步测量装置。

背景技术

电网规模不断扩大，现在已有数以万计的电气设备投入使用，这些电气设备的绝缘强度是保证电网能否安全可靠运行的关键。现如今，有很大一部分的电气设备采用油纸绝缘的绝缘结构，通过即时、方便的手段、装置来检测这些结构的可靠性对于电网的可靠运行十分重要。

目前，传统的绝缘检测方式有：绝缘电阻的检测、介质损耗角正切的检测、局部放电检测，非电参量的检测手段有油色气相分析。这些传统方式已十分成熟，在目前工程实际中已广泛应用。但是，由于存在种种问题，如：需要吊芯、取罩等本身就会损坏绝缘结构的操作，以及易受外部噪音干扰的影响。国内外学者提出了，基于介电响应法的绝缘检测手段。通过建立Debye模型来对绝缘结构进行电气分析。

极化去极化电流法是为介电响应法在时域内应用的一种无损检测方法，无需对被测试品进行取样。该方法的操作方法分以下几个步骤：首先对被测试品外加一阶跃电压，持续一段时间，此过程中记录时间上的电流变化曲线，该过程的电流即称为极化电流(polarization current)；然后将该直流电压撤去，将此两试验端进行短接，同时记录该过程中的电流变化曲线，该电流即称为去极化电流(depolarization current)。国内外的研究选择发现，绝缘性能良好的结构的极化、去极化电流的初始值大小，电流变化频率等相关参量不尽相同，故可根据这些参量来判断绝缘的老化或受损程度。

由于极化电流、去极化电流由于外施极化电压为200-500V，对电气设备的绝缘不造成破坏，极化去极化电流的大小相应为皮安级，因此，对测量设备的对噪声的屏蔽要求较高，这也是本实用新型的设计难点之一。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于介电响应法的，无损的，用于电气设备绝缘检测的介电测试。该仪器可以在不取罩、吊芯，破坏原绝缘结构的基础之上实现无损的绝缘检测，以作为传统的油气相色谱等检测方法的补充，来判断设备的绝缘程度。本实用新型还提供一种同步测量装置。

极化去极化电流法是基于全电流理论的。极化去极化电流法是一种无损的、时域的介电响应绝缘检测方法，是目前国内外学者研究的重点。具体方法是对试品施加一电压

U(t) (1)

在电介质试品两端外加电压时，电介质中的电荷、离子以及偶极子等将受到产生位移，亦即该过程不只有一种极化形式，电介质会产生电位移D(t)，电位移D(t)与外施电场E(t) 成正比，即与U₀的大小成正比，此时，流过电介质的全电流由下式表示

其中，C₀为电介质试件的几何电容；

σ为电介质试件的直流电导率；

ε₀为真空介电常数；

ε_r为电介质试件的相对介电常数；

为外施电压；

为电介质的响应函数，亦即试验所测得的曲线。

一种基于介电响应法的油纸绝缘介电测试方法，步骤如下：

S1)数据采集：通过同步测量装置同步采集被测电气设备的极化、去极化电流大小，存储在工控机上；