李貴衡, 張健, 黃少坡, 項(xiàng)石虎, 牛峰, 方攸同

(1.河北工業(yè)大學(xué) 河北省電磁場(chǎng)與電器可靠性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300401; 2.河北工業(yè)大學(xué) 省部共建電工裝備可靠性與智能化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300401; 3.浙江大學(xué) 電氣工程學(xué)院,浙江 杭州 310027; 4.北京石油化工學(xué)院 信息工程學(xué)院,北京 102617)

0 引 言

電機(jī)是電力工業(yè)中的關(guān)鍵設(shè)備,其可靠性很大程度上取決于絕緣結(jié)構(gòu)與絕緣材料性能。隨著電機(jī)服役時(shí)間的增加,其在運(yùn)行過(guò)程中承受的熱應(yīng)力、電應(yīng)力、環(huán)境應(yīng)力等會(huì)加速絕緣的不可逆退化,甚至造成電機(jī)故障,電機(jī)故障中有三成以上都是電機(jī)絕緣故障[1]。研究電機(jī)主絕緣材料退化過(guò)程,預(yù)測(cè)電機(jī)主絕緣材料壽命,對(duì)減少電機(jī)故障和提升電機(jī)可靠性具有重要意義。

目前,國(guó)內(nèi)外大部分對(duì)于電機(jī)絕緣材料退化的研究均聚焦于借助局部放電量來(lái)判定絕緣材料的退化情況。文獻(xiàn)[2]深入研究了絕緣材料表面電荷的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,并描述了其內(nèi)部的物理化學(xué)反應(yīng),得到了絕緣材料表面電荷數(shù)量與局部放電量之間的關(guān)系。文獻(xiàn)[3]比較了不同電應(yīng)力下絕緣材料局部放電量的變化規(guī)律,并建立了絕緣材料的剩余壽命預(yù)測(cè)模型,進(jìn)而得到絕緣材料局部放電量與剩余壽命之間的關(guān)系。部分學(xué)者對(duì)電機(jī)主絕緣材料聚酰亞胺在高溫下的性能進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[4]對(duì)不同類型的聚酰亞胺薄膜進(jìn)行高溫試驗(yàn),并利用熱重法分析了聚酰亞胺在高溫下的動(dòng)力學(xué)規(guī)律,得出聚酰亞胺具有良好熱穩(wěn)定性的結(jié)論。文獻(xiàn)[5]采用兩步合成法研究了聚酰亞胺的熱穩(wěn)定性,并利用熱分析法探究了溫度應(yīng)力對(duì)聚酰亞胺熱分解反應(yīng)速率的影響,結(jié)果表明聚酰亞胺在高溫下的熱分解速率較低,即聚酰亞胺具有優(yōu)越的耐熱能力。

Wiener過(guò)程模型參數(shù)較少,預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度較高,因而被廣泛用于各種設(shè)備和材料的退化建模[6-8]。文獻(xiàn)[9]采用融入剩余壽命自適應(yīng)預(yù)測(cè)方法的Wiener過(guò)程描述橋梁結(jié)構(gòu)的退化過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了橋梁結(jié)構(gòu)剩余壽命的自適應(yīng)預(yù)測(cè)。文獻(xiàn)[10]提出了融入非線性漂移的Wiener過(guò)程模型,在模型表達(dá)式中加入標(biāo)準(zhǔn)布朗運(yùn)動(dòng)描述退化過(guò)程的隨機(jī)性,并推導(dǎo)出相應(yīng)的壽命概率密度函數(shù)與分布函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。文獻(xiàn)[11]考慮了Wiener過(guò)程模型參數(shù)的隨機(jī)性,假設(shè)不同樣本的漂移參數(shù)服從正態(tài)分布,以此體現(xiàn)樣本個(gè)體間的退化差異,使退化模型更符合工程實(shí)際。文獻(xiàn)[12]和文獻(xiàn)[13]建立了考慮退化過(guò)程中各種隨機(jī)性的步進(jìn)應(yīng)力加速退化模型,提升了步進(jìn)應(yīng)力模型的預(yù)測(cè)精度。

本文在分析電機(jī)主絕緣材料退化機(jī)理的基礎(chǔ)上,對(duì)電機(jī)主絕緣材料進(jìn)行恒定溫度應(yīng)力加速退化試驗(yàn),選用最大局部放電量作為電機(jī)主絕緣材料的退化特征量,建立基于Wiener過(guò)程的電機(jī)主絕緣材料退化模型并利用極大似然估計(jì)法得出模型中的未知參數(shù),進(jìn)而得到電機(jī)主絕緣材料在加速應(yīng)力下的壽命分布與可靠度函數(shù)。最后利用高溫下Wiener過(guò)程的參數(shù)估計(jì)值與加速退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立Arrhenius模型,實(shí)現(xiàn)常溫下電機(jī)主絕緣材料的壽命預(yù)測(cè)。本文為不同溫度下電機(jī)主絕緣材料的壽命預(yù)測(cè)提供理論指導(dǎo),提高電機(jī)主絕緣的可靠性。

1 加速退化試驗(yàn)

1.1 加速應(yīng)力的選取

電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,導(dǎo)致其主絕緣材料退化的最主要應(yīng)力為熱應(yīng)力。高溫使絕緣材料中電子的動(dòng)能保持在高水平狀態(tài),且溫度升高會(huì)加速絕緣材料中部分電子的激發(fā),進(jìn)而提高放電機(jī)率。同時(shí),高溫會(huì)使絕緣材料內(nèi)部發(fā)生水解、氧化、裂化等化學(xué)反應(yīng),這些化學(xué)反應(yīng)的速率決定著絕緣材料退化的速率[14]。所以絕緣材料的退化速率與溫度應(yīng)力關(guān)系密切,并且在實(shí)際加速退化試驗(yàn)中,溫度應(yīng)力相較其他應(yīng)力更易于調(diào)控。因此,本文選擇溫度作為加速退化應(yīng)力。

1.2 加速退化試驗(yàn)設(shè)計(jì)

聚酰亞胺長(zhǎng)期使用溫度范圍為-200～300 ℃,選擇略低于其長(zhǎng)期最高工作溫度的290 ℃為最低加速應(yīng)力水平T1,應(yīng)力水平T2設(shè)定為其長(zhǎng)期工作的最高溫度300 ℃,以此類推T3,T4分別設(shè)置為310、320 ℃。綜合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《恒定應(yīng)力壽命試驗(yàn)和加速壽命試驗(yàn)方法總則》(GB 2689.1—1981)與試驗(yàn)成本等實(shí)際因素,制定出6050聚酰亞胺薄膜的加速退化試驗(yàn)方案:以0.25 mm的6050聚酰亞胺薄膜為試驗(yàn)對(duì)象,每個(gè)溫度應(yīng)力下隨機(jī)抽取7個(gè)樣本分別進(jìn)行加速退化試驗(yàn)。以20 h為試驗(yàn)周期,每個(gè)溫度應(yīng)力下進(jìn)行13個(gè)周期試驗(yàn),每次試驗(yàn)周期結(jié)束后離線測(cè)試絕緣材料50 Hz下等效電容值、200 ℃下等效電阻值、交流800 V電壓下最大局部放電量等數(shù)據(jù)。圖1(a)為加速退化試驗(yàn)所用恒溫恒濕試驗(yàn)箱。

圖1 加速退化試驗(yàn)與絕緣電阻測(cè)試

參考國(guó)標(biāo)《電氣絕緣用薄膜第2部分:試驗(yàn)方法》(GB/T 13542.2—2009),絕緣電阻由具有溫升功能的電阻率測(cè)試儀在200 ℃溫度下測(cè)出,此設(shè)備基于歐姆定律,通過(guò)電壓電流計(jì)算得出聚酰亞胺薄膜的絕緣電阻值。圖1(b)為本文使用的電阻率測(cè)試儀。

參考國(guó)標(biāo)《電氣絕緣用薄膜第2部分:試驗(yàn)方法》(GB/T 13542.2—2009),絕緣電容由IDX300絕緣診斷系統(tǒng)在50 Hz頻率下測(cè)出,此設(shè)備基于西林電橋平衡原理,通過(guò)式(1)得出聚酰亞胺薄膜的絕緣電容值。圖2(a)為西林電橋原理圖,圖2(b)為本文使用的IDX300絕緣診斷系統(tǒng),且有

(1)

圖2 絕緣電容測(cè)試

參考國(guó)標(biāo)《局部放電測(cè)量》(GB/T 7354—2003),本文采用耦合電容作為傳感器測(cè)試工頻800 V交流電下聚酰亞胺薄膜的局部放電,測(cè)試原理如圖3(a)所示。圖中:Cx為樣本電容;Ck為耦合電容;Z為低通濾波器;Zm為測(cè)試阻抗。工頻電壓經(jīng)Z濾波后施加于樣本Cx,樣本產(chǎn)生的局部放電脈沖經(jīng)Ck耦合到Zm上,再經(jīng)過(guò)放大器A輸入測(cè)試儀器中。圖3(b)為本文使用的局部放電測(cè)試系統(tǒng)。

圖3 局部放電測(cè)試

1.3 加速退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)

由于單個(gè)樣本的退化具有隨機(jī)性,所以采用7個(gè)樣本等效電容值、等效電阻值、最大局部放電量三種指標(biāo)在每個(gè)試驗(yàn)周期的平均值來(lái)代表當(dāng)前時(shí)刻樣本總體的絕緣參數(shù)水平,相關(guān)結(jié)果分別如圖4、圖5、圖6所示。

圖4 樣本平均等效電容變化趨勢(shì)

圖5 樣本平均等效電阻變化趨勢(shì)

圖6 樣本平均最大局部放電量變化趨勢(shì)

由圖4可知,隨著加速退化時(shí)間的增加,不同溫度應(yīng)力下樣本平均等效電容均呈現(xiàn)上升趨勢(shì),樣本平均等效電容在前180 h變化幅度較小,不同應(yīng)力水平對(duì)樣本平均等效電容的上升速度沒(méi)有明顯影響。由圖5可知,隨著加速退化時(shí)間的增加,不同溫度應(yīng)力下樣本平均等效電阻均呈現(xiàn)下降趨勢(shì),樣本平均等效電阻在前180 h變化幅度較小,應(yīng)力水平的提升會(huì)加快樣本平均等效電阻的下降速度。由圖6可知,隨著加速退化時(shí)間的增加,不同溫度應(yīng)力下樣本平均最大局部放電量均呈現(xiàn)上升趨勢(shì),樣本平均最大局部放電量在前180 h變化幅度較大,應(yīng)力水平的提升會(huì)加快樣本平均最大局部放電量的上升速度。

局部放電是電機(jī)主絕緣材料退化的最典型特征,也是反映主絕緣材料退化程度的重要指標(biāo)。通過(guò)監(jiān)測(cè)最大局部放電量既可以識(shí)別主絕緣材料放電的位置,還可以辨識(shí)放電的類型。由于局部放電強(qiáng)度在絕緣材料失效前有微弱下降,且本文利用首達(dá)時(shí)概念判定絕緣材料失效,故得到的預(yù)測(cè)壽命稍小。利用首達(dá)時(shí)判定失效可以濾除局部放電強(qiáng)度的非線性部分,又保證了電機(jī)主絕緣的高可靠性。通過(guò)理論分析和試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,本文選擇能反映主絕緣材料狀態(tài)、變化趨勢(shì)明顯、與應(yīng)力水平強(qiáng)關(guān)聯(lián)的最大局部放電量作為電機(jī)主絕緣材料的退化特征量。圖7為不同溫度下所有樣本最大局部放電量變化趨勢(shì),由圖可知,同一溫度下不同樣本的最大局部放電量存在差異,且此差異隨著溫度上升而增大。

圖7 所有樣本最大局部放電量變化趨勢(shì)

2 電機(jī)主絕緣材料退化建模

2.1 退化模型的選取

如果材料的退化由大量微小損失累積導(dǎo)致,則可以考慮采用一元Wiener過(guò)程建模[15]。電機(jī)絕緣材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期受到熱、電應(yīng)力的侵蝕,其退化由大量微小損失累積導(dǎo)致[16],符合Wiener過(guò)程的特征。Wiener過(guò)程中的布朗運(yùn)動(dòng)可將絕緣材料在制造、運(yùn)行過(guò)程中的隨機(jī)性與偶然性融入模型中。因此,本文選取能夠反映累積性和隨機(jī)性退化的基于Wiener過(guò)程的模型作為電機(jī)主絕緣的退化模型。

如果利用一元Wiener過(guò)程進(jìn)行退化建模,則退化特征量X(t)需滿足以下條件:

1)在任意時(shí)間段[t,t+Δt]內(nèi)的增量服從正態(tài)分布,即X(t+Δt)-X(t)～N(μΔt,σ2Δt);

2)在退化過(guò)程中任意兩個(gè)不相交的時(shí)間段[t1,t2],[t3,t4],t1

3)P(X(0)=0)=1。

本文選擇電機(jī)主絕緣最大局部放電量為退化特征量,Wiener過(guò)程模型為退化模型,在退化建模前需對(duì)最大局部放電量分段退化量進(jìn)行正態(tài)檢驗(yàn)。

2.2 最大局部放電量分段退化量分布特征

圖8為320 ℃下7個(gè)樣本的最大局部放電量分段退化量分布圖。

圖8 最大局部放電量分段退化量分布

由圖8可以看出,320 ℃下最大局部放電量分段退化量主要集中在[0,200]pC區(qū)間內(nèi),其分布近似呈正態(tài)分布。利用Kolmogorov-Smirnov(KS)法對(duì)最大局部放電量分段退化量進(jìn)行正態(tài)檢驗(yàn)。構(gòu)造檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量

f=max(|F(x)-G(x)|)。

(2)

其中:F(x)為樣本分布函數(shù);G(x)為目標(biāo)分布函數(shù)。檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量f是樣本總體分布與給定分布之間距離的最大值。顯然,當(dāng)兩分布F(x)與G(x)相近的時(shí)候,f較小。計(jì)算出f后與指定的臨界值n作比較,若f≥n則拒絕原假設(shè),反之接收原假設(shè)。設(shè)顯著性水平n=0.05,分別對(duì)320 ℃和其余三個(gè)溫度應(yīng)力下的分段退化量分別進(jìn)行KS檢驗(yàn),均得到H=0,因此接受原假設(shè),可以認(rèn)為最大局部放電量分段退化量服從正態(tài)分布。故可以利用Wiener過(guò)程描述電機(jī)主絕緣材料的退化過(guò)程,進(jìn)而預(yù)測(cè)主絕緣材料壽命。

2.3 電機(jī)主絕緣材料退化模型

以最大局部放電量作為電機(jī)主絕緣材料的退化特征量,考慮退化過(guò)程中的隨機(jī)因素,建立帶漂移的一元線性Wiener過(guò)程模型

X(t)=μt+σB(t)。

(3)

其中:t為退化時(shí)間;μ為漂移參數(shù),反映了退化特征量的變化速度;σ為擴(kuò)散參數(shù),反映了測(cè)量誤差、噪聲等隨機(jī)因素對(duì)退化的影響。B(t)為標(biāo)準(zhǔn)布朗運(yùn)動(dòng);X(t)為t時(shí)刻最大局部放電量的累積退化量,且X(t)～N(μt,σ2t),X(t)的期望與方差為時(shí)間的線性函數(shù)。利用極大似然估計(jì)和加速退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)μ,σ進(jìn)行估計(jì),設(shè)xij為第i個(gè)樣本在第j個(gè)周期的分段退化量,i=1,2,…,n,j=1,2,…,m,且xij～N(μΔt,σ2Δt),Δt為周期間隔。極大似然函數(shù)如下:

(4)

對(duì)數(shù)似然函數(shù)為

lnL(μ,σ2)=

(5)

由式(5)可以得到參數(shù)μ,σ2的極大似然估計(jì)為:

(6)

由給定失效閾值L,直接定義壽命T={t|X(t)≥L},對(duì)應(yīng)的壽命分布函數(shù)定義為

FT(t)=P(T≤t)=P(X(t)≥L)。

(7)

壽命概率密度函數(shù)與壽命分布函數(shù)為:

(8)

進(jìn)而得到可靠度函數(shù)

(9)

其中Φ為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的分布函數(shù)。

工程實(shí)際中為了降低失效風(fēng)險(xiǎn),壽命T定義為累積退化量X(t)首次超過(guò)失效閾值L的時(shí)刻,這個(gè)時(shí)刻被稱為首達(dá)時(shí)。此時(shí)壽命T的定義為T=inf{t|X(t)≥L},壽命T的概率密度函數(shù)與分布函數(shù)不再是式(8)。通過(guò)首達(dá)時(shí)定義的壽命概率密度函數(shù)與壽命分布函數(shù)如下:

(10)

(11)

對(duì)應(yīng)的可靠度函數(shù)

(12)

進(jìn)而得出壽命T的期望和方差

(13)

3 電機(jī)主絕緣材料壽命預(yù)測(cè)

3.1 加速應(yīng)力下電機(jī)主絕緣材料的壽命預(yù)測(cè)

以不同溫度應(yīng)力下的試驗(yàn)樣本為分析對(duì)象,利用加速退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到電機(jī)主絕緣材料退化模型中未知參數(shù)μ、σ2的估計(jì)值,如表1所示。

表1 加速應(yīng)力下的參數(shù)估計(jì)值

參考波蘭波茲南電力工程研究所局部放電標(biāo)準(zhǔn)[17],設(shè)失效閾值L=5 000 pC。利用表1中的4組參數(shù)估計(jì)和式(10)、式(12)得到電機(jī)主絕緣材料壽命概率密度曲線和可靠度曲線,分別如圖9、圖10所示。

圖9 高溫下壽命概率密度

圖10 電機(jī)主絕緣材料可靠度

從圖9可以看出,4種溫度應(yīng)力水平下電機(jī)主絕緣材料的壽命概率密度分布均近似正態(tài)分布。隨著溫度應(yīng)力提升,電機(jī)主絕緣材料的壽命概率密度曲線左移,即整體壽命降低,同時(shí)電機(jī)主絕緣材料的壽命分布逐漸向期望壽命E[T]集中。

從圖10可以看出,在290 ℃溫度應(yīng)力下,當(dāng)退化時(shí)間達(dá)到2 000 h左右,電機(jī)主絕緣材料的可靠度開(kāi)始明顯降低。當(dāng)退化時(shí)間達(dá)到3 200 h時(shí),電機(jī)主絕緣材料的可靠度降為0。隨著溫度應(yīng)力的提升,電機(jī)主絕緣材料可靠度開(kāi)始明顯下降的時(shí)間提前,且可靠度下降速度提升。在320 ℃溫度應(yīng)力下,當(dāng)退化時(shí)間達(dá)到700 h左右,電機(jī)主絕緣材料的可靠度開(kāi)始明顯降低,下降速度明顯高于前三種溫度應(yīng)力。當(dāng)退化時(shí)間達(dá)到1 200 h時(shí),電機(jī)主絕緣材料的可靠度降為0。

在電機(jī)主絕緣材料壽命區(qū)間估計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行電機(jī)主絕緣材料壽命點(diǎn)估計(jì)。本文將電機(jī)主絕緣材料的偽失效壽命定義為期望壽命E[T]。令式(6)中n=1,對(duì)不同溫度應(yīng)力下單個(gè)樣本的退化模型進(jìn)行參數(shù)估計(jì),得出單個(gè)樣本的期望壽命E[T],進(jìn)而得到不同溫度應(yīng)力下單個(gè)樣本的偽失效壽命,如圖11所示。

圖11 電機(jī)主絕緣材料偽失效壽命

從圖11可以看出,同一溫度應(yīng)力下不同樣本的偽失效壽命差異很小,樣本偽失效壽命隨著溫度應(yīng)力提升而大幅降低。

3.2 常溫下電機(jī)主絕緣材料的壽命預(yù)測(cè)

建立Wiener過(guò)程模型未知參數(shù)與溫度應(yīng)力的Arrhenius模型,利用加速退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)和極大似然估計(jì)法外推出常溫下電機(jī)主絕緣材料的偽失效壽命。Arrhenius模型描述了模型參數(shù)與溫度應(yīng)力之間的關(guān)系,被廣泛應(yīng)用于各類產(chǎn)品的加速退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,其公式如下:

(14)

其中:y為模型中的參數(shù);Tk為絕對(duì)溫度;b為玻爾茲曼常數(shù);Ea為激活能。為了便于計(jì)算,需將指數(shù)形式的Arrhenius模型線性化。對(duì)式(14)兩側(cè)取對(duì)數(shù),可得

lny=c1+c2φ(Tk)。

(15)

其中c1=lna,c2=-Ea/b,Φ(t)=1/Tk。經(jīng)過(guò)以上化簡(jiǎn),溫度Tk下的Wiener過(guò)程參數(shù)可以表示為:

(16)

(17)

不同溫度下壽命的概率密度函數(shù)和可靠度函數(shù)為:

(18)

利用最小二乘法和表1中的四組參數(shù)數(shù)據(jù),可以估計(jì)出c1、c2、c3的初始值。設(shè)xijk為第k個(gè)溫度應(yīng)力下第i個(gè)樣本在第j個(gè)周期的分段退化量,i=1,2,…,n,j=1,2…,m,k=1,2,3,4,由Wiener過(guò)程的性質(zhì)可知xijk～N(exp(c1+c2/Tk)Δt,exp(2c3+c2/Tk)Δt),其中Δt為周期時(shí)長(zhǎng),則由加速退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的極大似然函數(shù)為

(19)

對(duì)式(19)取對(duì)數(shù)后分別對(duì)3個(gè)未知參數(shù)求偏導(dǎo),并令偏導(dǎo)數(shù)為0。代入加速退化試驗(yàn)數(shù)據(jù),可以求得c1=17.74,c2=-9 553,c3=11.34。對(duì)常溫下電機(jī)主絕緣材料的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè),需估計(jì)出常溫下Wiener過(guò)程模型的未知參數(shù)。設(shè)常溫為50～80 ℃,繞組溫升為125 ℃,則電機(jī)主絕緣材料的性能參考溫度為175～205 ℃,利用式(17)可以得到常溫下的模型參數(shù)值如表2所示。

表2 常溫下的參數(shù)估計(jì)值

根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)和式(10)得到常溫下電機(jī)主絕緣材料的壽命概率密度分布,如圖12所示。

圖12 常溫下壽命概率密度

從圖12可以得出常溫下電機(jī)主絕緣材料的最大壽命、最小壽命。將表2的參數(shù)估計(jì)值代入式(13)可以得到常溫下電機(jī)主絕緣材料的偽失效壽命,如表3所示。

表3 常溫下的壽命預(yù)測(cè)

由圖12和表3可以看出常溫下電機(jī)主絕緣材料的偽失效壽命隨溫度升高而降低。由于電機(jī)主絕緣系統(tǒng)是電機(jī)的脆弱環(huán)節(jié),主絕緣材料壽命的長(zhǎng)短很大程度上決定了電機(jī)的壽命,需保證電機(jī)主絕緣材料的高可靠性。

本文提出的基于Wiener過(guò)程的電機(jī)主絕緣材料壽命預(yù)測(cè)方法和得出的相應(yīng)預(yù)測(cè)結(jié)果可以為電機(jī)主絕緣狀態(tài)評(píng)估與安全運(yùn)維提供參考,主絕緣的狀態(tài)評(píng)估與壽命預(yù)測(cè)相結(jié)合可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)主絕緣的退化趨勢(shì),有助于檢修人員制定科學(xué)合理的絕緣運(yùn)維計(jì)劃。

4 結(jié) 論

本文對(duì)電機(jī)主絕緣材料進(jìn)行恒定溫度應(yīng)力加速退化試驗(yàn),利用加速退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了基于Wiener過(guò)程的電機(jī)主絕緣材料退化模型,結(jié)合Arrhenius模型外推出常溫下電機(jī)主絕緣材料的偽失效壽命,開(kāi)展的主要工作和得到的結(jié)論如下:根據(jù)加速退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出溫度升高增加了電機(jī)主絕緣材料的最大局部放電量,即溫度升高加速了電機(jī)主絕緣材料的退化;利用Kolmogorov-Smirnov方法驗(yàn)證了最大局部放電量分段退化量服從正態(tài)分布,符合Wiener過(guò)程的使用條件,進(jìn)而利用加速退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)和極大似然估計(jì)法,得出Wiener過(guò)程模型和Arrhenius模型未知參數(shù)的估計(jì)值,預(yù)測(cè)出加速應(yīng)力和常應(yīng)力下電機(jī)主絕緣材料的偽失效壽命。相關(guān)研究結(jié)論能夠?qū)﹄姍C(jī)可靠性提升進(jìn)行支撐。