一、引言
絕緣子作為電力系統(tǒng)核心絕緣部件,其性能關(guān)乎系統(tǒng)安全。漏電起痕是導(dǎo)致絕緣失效的主因,漏電起痕試驗(yàn)儀通過(guò)模擬惡劣工況檢測(cè)絕緣子性能。隨著電力發(fā)展,傳統(tǒng)試驗(yàn)儀難以滿足高精度、自動(dòng)化需求,因此本研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
二、關(guān)鍵技術(shù)研究
(一)試驗(yàn)電壓控制技術(shù)
采用基于 PID 算法的閉環(huán)系統(tǒng),結(jié)合自適應(yīng)濾波抑制干擾,將電壓控制精度穩(wěn)定在 ±1%,保障試驗(yàn)結(jié)果可靠性。
(二)液體流量精確調(diào)節(jié)技術(shù)
基于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的蠕動(dòng)泵系統(tǒng),運(yùn)用模糊控制實(shí)現(xiàn) 0.1 - 10mL/min 流量調(diào)節(jié),精度達(dá) ±0.05mL/min,確保試驗(yàn)可重復(fù)性。
(三)數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)
設(shè)計(jì)多通道采集系統(tǒng),融合多種傳感器與高精度 A/D 轉(zhuǎn)換。利用數(shù)字信號(hào)處理與機(jī)器學(xué)習(xí)模型,實(shí)現(xiàn)起痕過(guò)程監(jiān)測(cè)與故障預(yù)測(cè)。
三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
(一)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
電源模塊采用隔離式開(kāi)關(guān)電源與專(zhuān)用高壓模塊;控制模塊以單片機(jī) + FPGA 協(xié)同;執(zhí)行模塊涵蓋調(diào)壓、泵液、加熱裝置;采集模塊配備高速采集卡;顯示模塊采用觸摸屏實(shí)現(xiàn)便捷交互。
(二)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
基于模塊化架構(gòu),開(kāi)發(fā) Windows 界面,集成 PID、模糊控制算法,配套數(shù)據(jù)處理軟件,實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與報(bào)告生成功能。
四、系統(tǒng)測(cè)試與驗(yàn)證
性能測(cè)試顯示電壓精度 ±1%、流量精度 ±0.05%、采集誤差 <±0.5%;72 小時(shí)連續(xù)運(yùn)行及寬溫濕度測(cè)試驗(yàn)證可靠性;對(duì)比試驗(yàn)證實(shí)與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備結(jié)果高度一致。
五、結(jié)論
本研究成果實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)自動(dòng)化與智能化,性能達(dá)標(biāo)且應(yīng)用前景良好。后續(xù)可拓展遠(yuǎn)程監(jiān)控與智能診斷功能,深化行業(yè)應(yīng)用價(jià)值。