檢測復(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)用越來越廣泛，但是隨著其掛網(wǎng)運行時間的增長，復(fù)合絕緣子的老化問題越來越嚴(yán)重。為了避免電力系統(tǒng)由于絕緣子過度老化而帶來的線路故障，需要能夠及時發(fā)現(xiàn)復(fù)合絕緣子的運行缺陷，因此開展復(fù)合絕緣子老化狀態(tài)無損檢測方法研究對于保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有重大的意義。
　　針對目前現(xiàn)有復(fù)合絕緣子檢測方法的不足之處，本文設(shè)計了便攜式單邊核磁共振傳感器來實現(xiàn)對復(fù)合絕緣子傘裙老化狀態(tài)進(jìn)行無損檢測，并針對特殊的磁體結(jié)構(gòu)采用

2、目標(biāo)場法及流函數(shù)法設(shè)計并優(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，設(shè)計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)磁場強度為377.52±0.04mT，磁場為軸向分布，即垂直磁體表面。第二種單邊磁體是由三個尺寸為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)磁場強度為120±0.4mT，磁場為水平分布。
　?、谘芯苛松漕l線圈的目標(biāo)場法及流函數(shù)法設(shè)計理論，并以相對信噪比1acBiR最大化作為優(yōu)化目標(biāo)對不同結(jié)構(gòu)的線圈進(jìn)行優(yōu)化，得到了在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)磁場水平分布，相對信噪比達(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同一輸電線路上掛網(wǎng)運行不同年限的復(fù)合絕緣子進(jìn)行測量，并對復(fù)合

4、絕緣子的核磁共振回波信號進(jìn)行分析，得到的等效橫向弛豫時間能夠表征復(fù)合絕緣子的老化程度，即隨著老化程度的加劇，等效橫向弛豫時間越小。
　　通過實驗結(jié)果得知，使用本文設(shè)計的單邊核磁共振傳感器測量的復(fù)合絕緣等效橫向弛豫時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靈敏度。且該傳感器可以有效地評估復(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)計方法與傳統(tǒng)的射頻線圈設(shè)計方法相比，能夠針對任意結(jié)構(gòu)的主磁體