一種固體絕緣電老化壽命的求解方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種固體絕緣電老化壽命的求解方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在固體絕緣電老化壽命試驗過程中所測得的數(shù)據(jù)多是離散數(shù)據(jù)，以往的研宄已經(jīng) 證明，固體絕緣的電老化壽命服從反冪規(guī)律，即：
[0003] L=AE^n (1)；
[0004] 式中，E為施加在絕緣上的電場強度或電壓；L為在E下的絕緣壽命；N為常數(shù)，稱 為絕緣材料的電場強度（電壓）耐受指數(shù);A為常數(shù)；N、A值取決于材料特性和電場（電壓） 在材料中的具體分布。
[0005] 由上式可得
[0006] EnL=A (2)；
[0007] 也就是說，A的值等于施加在絕緣上的電場強度（電壓）的N次方與該電場強度 (電壓）下絕緣壽命L的乘積；從某種意義上看，A值是對絕緣達(dá)到其壽命終點時所承受的 全部老化過程的一個度量。
[0008] 由于固體絕緣具有累計效應(yīng)，滿足Nelson模型，S卩：在絕緣電老化過程中，絕緣材 料的剩余壽命只取決于絕緣材料當(dāng)前的狀態(tài)、當(dāng)前施加在絕緣材料上的電壓以及在當(dāng)前狀 態(tài)下在該電壓作用下的絕緣擊穿概率，而與絕緣材料到達(dá)當(dāng)前狀態(tài)的歷史過程無關(guān)；且在 恒定電壓下的電老化試驗需要的時間很長，所以可以采用逐級升壓法來進(jìn)行線圈匝間絕緣 的加速電老化試驗；
[0009] 逐級升壓法的試驗過程，如圖1所示；
[0010] 根據(jù)⑵式、固體絕緣電老化的累計特性以及Nelson模型，對于不同的電壓Uk和 電壓保持時間Tk，下式的值應(yīng)該保持不變，亦即：
【主權(quán)項】
1. 一種固體絕緣電老化壽命的求解方法，其特征是包括以下步驟： S1，固體絕緣的電老化壽命服從反冪規(guī)律，SP: L = AE， (1)； 式中，E為施加在絕緣上的電場強度或電壓；L為在E下的絕緣壽命；N為常數(shù)，稱為絕 緣材料的電場強度耐受指數(shù);A為常數(shù)；N、A值取決于材料特性和電場強度在材料中的具體 分布； 由上式可得 EnL = A (2)； S2，采用逐級升壓法來進(jìn)行固體絕緣的加速電老化試驗 對于不同的電壓Uk和電壓保持時間T k，下式的值保持不變，亦即：
(3) ; 利用逐級升壓法進(jìn)行材料的加速壽命試驗時，使（3)式中Tk都相同，假設(shè)為Ttl，則式 (3)式成為：
(4) ； 試驗時，選取數(shù)個不同的Ttl進(jìn)行試驗，在每個T ^下進(jìn)行多個試樣的試驗； 試驗完成后得到多組已知的?；、1"、Uk、Uni; 53, 采用極大似然法對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括以下子步驟： S3-1，輸入試驗測得的多組已知量?；、Tm、Uk、Um及給定N的初始值N ^算得一組A值，計 算這組A值的相對偏差平方和； S3-2,適當(dāng)?shù)脑黾踊驕p小N值得到新的一組A值，計算其相對偏差平方和，進(jìn)行比較，取 小的保留； S3-3,再適當(dāng)?shù)臏p小或增加 N值得到新的一組A值，計算其相對偏差平方和，與上一次 比較的結(jié)果中較小的偏差值進(jìn)行比較，取小的保留； ……進(jìn)行多次迭代后，找到最小的相對偏差平方和，取此時的N值和A平均值； 54, 按公式（1)或（2)計算所述固體絕緣在E下的絕緣壽命L。
【專利摘要】一種固體絕緣電老化壽命的求解方法：S1，設(shè)固體絕緣的電老化壽命服從反冪規(guī)律：L＝AE-N(1)，ENL＝A(2)；S2，采用逐級升壓法來進(jìn)行固體絕緣的加速電老化試驗：對于不同的電壓Uk和電壓保持時間Tk，下式的值保持不變，亦即：利用逐級升壓法進(jìn)行材料的加速壽命試驗時，使(3)式中Tk都相同，假設(shè)為T0，則式(3)式成為：試驗時，選取數(shù)個不同的T0進(jìn)行試驗，在每個T0下進(jìn)行多個試樣的試驗；試驗完成后得到多組已知的T0、Tm、Uk、Um；S3，采用極大似然法對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；S4，按公式(1)或(2)計算所述固體絕緣在E下的絕緣壽命L。本發(fā)明簡單方便快捷，且物理、數(shù)學(xué)意義很直觀。
【IPC分類】G06F19-00, G01R31-00
【公開號】CN104764949
【申請?zhí)枴緾N201510084829
【發(fā)明人】周丹, 林春耀, 鄭曉光, 陳劍光, 歐小波, 柯春俊, 馬志欽, 程文鋒, 魏新勞, 聶洪巖, 王永紅
【申請人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年2月16日