(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210821418.3 (22)申请日 2022.07.13 (71)申请人 广东电网有限责任公司 地址 510600 广东省广州市越秀区东 风东 路757号 申请人 广东电网有限责任公司佛山供电局 (72)发明人 邓胜初　武利会　郑琪　雷剧璋　 王彦东　李海平　刘秀甫　温玉琦　 曾浩桂　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 孔祥玥 (51)Int.Cl. G01R 31/00(2006.01) G06F 30/23(2020.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种高压电抗器绝缘介质的老化寿命评估 方法 (57)摘要 本发明公开了一种高压电抗器绝缘介质的 老化寿命评估 方法， 涉及固体电介质老化寿命检 测技术领域， 通过获取试验样品， 根据仿真模型 确定所述试验样品的老化试验温度， 建立所述试 验样品的老化试验电路； 然后基于前述的老化试 验温度和老化试验电路对所述试验样品进行老 化， 通过分析老化后的试验样品的介电特性数据 建立了试验样品老化寿命评估模 型， 最后根据得 到试验样品老化寿命评估模型对高压电抗器绝 缘介质寿命进行评估。 解决了 现有技术采用经验 公式对高压电抗器内部环氧树脂的老化状态进 行评估， 无法准确地得出环氧树脂的老化寿命的 技术问题。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 115128385 A 2022.09.30 CN 115128385 A 1.一种高压电抗器绝 缘介质的老化寿命评估方法， 其特 征在于， 包括： 获取高压电抗器绝 缘介质的试验样品； 根据仿真模型确定所述试验样品的老化试验温度； 建立所述试验样品的老化试验电路； 基于所述老化试验温度及所述老化试验电路构建老化环境， 将所述试验样品置于所述 老化环境中进行老化， 获取老化后试验样品的介电特性数据； 基于所述介电特性数据建立试验样品老化寿命评估模型， 并根据 所述试验样品老化寿 命评估模型对高压电抗器绝 缘介质寿命进行评估。 2.根据权利要求1所述的高压电抗器绝缘介质的老化寿命评估方法， 其特征在于， 所述 仿真模型包括串联电抗器损耗模型、 温度场散热模型和流体散热模型， 所述根据仿真模型 确定所述试验样品的老化试验温度具体为： S201、 根据所述串联电抗器损耗模型计算串联电抗器在预设初始温度下的绕组瞬时损 耗； S202、 根据所述绕组瞬时损耗和预设的温度场散热模型和流体散热模型的边界参数计 算串联电抗器内部的最高温度； S203、 对比当前仿真得到的最高温度与前一次仿真得到的最高温度是否满足收敛误 差； 若是， 则将当前仿真得到的最高温度作为所述试验样品的老化试验温度； 若否， 则 返回 步骤S201， 将所述预设初设温度设置为所述当前仿真得到的最高温度进行重新计算。 3.根据权利要求1所述的高压电抗器绝缘介质的老化寿命评估方法， 其特征在于， 所述 获取高压电抗器绝缘介质的试验样品具体包括样品制备、 样品初筛、 样品打磨、 样品喷金及 试验样品精选五个步骤。 4.根据权利要求3所述的高压电抗器绝缘介质的老化寿命评估方法， 其特征在于， 所述 样品初筛采用5点定位法获取厚度均匀的初筛试验样品。 5.根据权利要求4所述的高压电抗器绝缘介质的老化寿命评估方法， 其特征在于， 所述 试验样品精选通过在恒温的条件 下对进行完所述样品制备、 样品初筛、 样品打磨、 样品喷金 步骤后的样品进 行介电性能测量， 筛选出介电特性精度差满足性能阈值的若干样品作为最 终的试验样品。 6.根据权利要求5所述的高压电抗器绝缘介质的老化寿命评估方法， 其特征在于， 所述 建立所述试验样品的老化试验电路具体为： 将若干所述试验样品置入恒温老化试验箱； 其中， 所述恒温老化试验箱包括箱体和试 验单元， 所述试验单元 由多个铜电极和 一个铝板电极构成， 所述试验样品设置在所述铜电 极和所述铝板电极之间， 所述试验单 元设置在所述箱体内； 将三次谐波电源和工频电源发生器并联后串接升压变压器， 并将所述升压变压器的高 压侧电压 输出端串接至所述铜电极和所述铝板电极上， 构建所述老化试验电路。 7.根据权利要求6所述的高压电抗器绝缘介质的老化寿命评估方法， 其特征在于， 所述 基于所述老化试验温度及所述老化试验电路构建老化环境， 将所述试验样品置于所述老化 环境中进行老化， 获取老化后试验样品的介电特性数据具体为： 将恒温老化试验箱的环境温度设置为所述老化温度， 并设置所述老化试验电路的试验 电压， 开始人工老化； 其中， 所述试验电压采用三次谐波电源和工频电源发生器并联， 再串权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115128385 A 2接升压变压器得到； 每间隔预设时间从所恒温老化试验箱取出一个老化试验样品， 并根据老化 时间进行编 号， 对所述老化试验样品进行介电特性检测， 得到不同老化时间下 的老化试验样品的介电 特性数据。 8.根据权利要求7所述的高压电抗器绝缘介质的老化寿命评估方法， 其特征在于， 所述 基于所述介电特性数据建立试验样品老化寿命评估模型， 并根据所述试验样品老化寿命评 估模型对高压电抗器绝 缘介质寿命进行评估具体为： 基于双弛豫Cole ‑Cole模型方程对所述介电特性数据进行拟合， 得到所述老化试验样 品的老化过程中的老化特 征参量； 根据所述老化特征参量及所述老化 时间建立试验样品老化寿命评估模型， 利用所述试 验样品老化寿命评估 模型对高压电抗器绝 缘介质寿命进行评估。 9.根据权利要求8所述的高压电抗器绝缘介质的老化寿命评估方法， 其特征在于， 所述 基于双弛豫Cole ‑Cole模型方程对所述介电特性数据进行拟合， 得到所述老化试验样 品的 老化过程中的老化特 征参量具体为： 基于Debye 方程建立环氧树脂电介质的复介电常数表达式： 基于所述环氧树脂电介质的复介电常数表达式确定环氧树脂电介质极化 率为： χ*(ω)＝ ε*(ω)‑εhf 令 εs‑εhf＝ χs， 建立了关于环氧树脂的双弛豫Co le‑Cole模型方程： 基于复数变换分离上述复极化 率的实部和虚部： 其中， 上式中： ε*(ω)为复介电常数； εhf为高频介电常数； εs为静态介电常数； τ为松 弛极化时权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115128385 A 3