檢測(cè)復(fù)合絕緣子老化狀態(tài)的便攜式單邊核磁共振傳感器研究.pdf

1、復(fù)合絕緣子在高壓輸電線路中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是隨著其掛網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，復(fù)合絕緣子的老化問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。為了避免電力系統(tǒng)由于絕緣子過(guò)度老化而帶來(lái)的線路故障，需要能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)復(fù)合絕緣子的運(yùn)行缺陷，因此開(kāi)展復(fù)合絕緣子老化狀態(tài)無(wú)損檢測(cè)方法研究對(duì)于保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重大的意義。
　　針對(duì)目前現(xiàn)有復(fù)合絕緣子檢測(cè)方法的不足之處，本文設(shè)計(jì)了便攜式單邊核磁共振傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合絕緣子傘裙老化狀態(tài)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，并針對(duì)特殊的磁體結(jié)構(gòu)采用

2、目標(biāo)場(chǎng)法及流函數(shù)法設(shè)計(jì)并優(yōu)化了相應(yīng)的射頻線圈。本文的主要工作內(nèi)容如下：
　　①本文根據(jù)復(fù)合絕緣子傘裙的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并制作了兩種單邊磁體結(jié)構(gòu)，第一種單邊磁體是由直徑30mm，高度10mm的圓柱形釹鐵硼磁體及鐵磁材料（steel_1008）組成，在距離磁體表面上方3mm的最優(yōu)平面上5mm×5mm的區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度為377.52±0.04mT，磁場(chǎng)為軸向分布，即垂直磁體表面。第二種單邊磁體是由三個(gè)尺寸為10mm×10mm×30mm的釤鈷

3、材料的磁體組合而成，在距離磁體表面上方3mm的最優(yōu)平面上5mm×5mm的區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度為120±0.4mT，磁場(chǎng)為水平分布。
　?、谘芯苛松漕l線圈的目標(biāo)場(chǎng)法及流函數(shù)法設(shè)計(jì)理論，并以相對(duì)信噪比1acBiR最大化作為優(yōu)化目標(biāo)對(duì)不同結(jié)構(gòu)的線圈進(jìn)行優(yōu)化，得到了在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)水平分布，相對(duì)信噪比達(dá)到1200~1400的平面射頻線圈。
　　(3)使用便攜式單邊核磁共振傳感器對(duì)同一輸電線路上掛網(wǎng)運(yùn)行不同年限的復(fù)合絕緣子進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)復(fù)合

4、絕緣子的核磁共振回波信號(hào)進(jìn)行分析，得到的等效橫向弛豫時(shí)間能夠表征復(fù)合絕緣子的老化程度，即隨著老化程度的加劇，等效橫向弛豫時(shí)間越小。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知，使用本文設(shè)計(jì)的單邊核磁共振傳感器測(cè)量的復(fù)合絕緣等效橫向弛豫時(shí)間能夠靈敏的反映絕緣子傘裙的老化程度，相比靜態(tài)接觸角法具有更高的檢測(cè)靈敏度。且該傳感器可以有效地評(píng)估復(fù)合絕緣子的使用壽命，能夠應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。新型的射頻線圈設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)的射頻線圈設(shè)計(jì)方法相比，能夠針對(duì)任意結(jié)構(gòu)的主磁體