用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估方法，步骤包括：针对被试品选择被试品模型，建立用于提供测试电流的试验电路；分别通过试验电路对被试品模型施加不同大小的测试电流，检测被试品模型发热点在不同测试电流大小对应的发热温度并计算相对环境温度的温升，得到被试品模型的在每一个测试工况下的测试电流以及对应该测试电流的温升；将被试品模型在每一个测试工况下的测试电流及对应该测试电流的温升进行拟合，得到测试电流和温升之间的拟合经验公式；根据测试电流和温升之间的拟合经验公式对被试品的电流致热型缺陷进行评估。本发明具有评估准确可靠、适用范围广、所需参数少、操作方便快捷的优点。
【专利说明】用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力设备检测【技术领域】，具体涉及一种用于电力设备连接部件的电流 致热型缺陷评估方法。
【背景技术】
[0002] 红外测温在电气一次设备带电检测中占有重要的地位，日常工作中红外缺陷数量 占到了所有带电缺陷总数的80% W上，而其中电流致热型缺陷又占绝大多数。缺陷落实W 后，就进入缺陷分析和检修决策环节。除了极个别缺陷要紧急停电处理外，大部分可W推迟 到下个检修周期或负荷较低时候再进行处理，而该个缺陷发展的预判过去主要依靠各生产 人员集体协商，主观性较强，如判断较松则存在设备失修的风险，而判断较紧则又存在停电 检修次数过多，电网运行可靠性指标较低的情况。因此，如何建立一套客观的温度预判体 系，为检修决策提供足够的数据支撑，已经成为提高检测精益化的生产需求。
[0003] 在现行的行标化/T664-2008《带电设备红外诊断应用规范》里电流致热型缺陷主 要依据是发热点的温度与正常温度对比进行判断，其中最常见的电气设备与金属部件之间 接头和线夹判别标准是：一般缺陷发热部位与不发热部位温差小于15K，严重缺陷热点温 度大于80度，危急缺陷热点温度大于110度（金属部件与金属部件之间的严重、危急分别 是90度和130度）。同时标准强调了检测时要记录重要工况；实际负荷电流、额定电流、大 气温度、被检物体温度等。标准并没有涉及缺陷劣化可能发展的情况，主要是突出当次测量 时不同情况的对比。目前的温度预测主要基于一些简单的判别方法，其中温升采用的是： (最高负荷电流/当前负荷电流） 2X当前温升X 1. 2,该个方法里整体影响系数是固定的 为1. 2,未考虑不同的设备、不同的缺陷模型的影响，电流对发热的影响为固定的2次函数， 未考虑电流引起温度上去后，散热条件也会改变等情况。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的上述问题，提供一种评估准确可靠、 适用范围广、所需参数少、操作方便快捷的用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估 方法。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0006] -种用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估方法，步骤包括：
[0007] 1)针对被试品选择被试品模型，建立用于为被试品模型提供测试电流的试验电 路；
[000引 2)分别通过所述试验电路对被试品模型施加不同大小的测试电流，检测所述被试 品模型发热点在不同测试电流大小对应的发热温度并计算相对环境温度的温升，得到被试 品模型的在每一个测试工况下的测试电流W及对应该测试电流的温升；
[0009] 3)将所述被试品模型在每一个测试工况下的测试电流W及对应该测试电流的温 升进行拟合，得到测试电流和温升之间的拟合经验公式；
[0010] 4)根据所述测试电流和温升之间的拟合经验公式对被试品的电流致热型缺陷进 行评估。
[0011] 优选地，所述步骤3)得到测试电流和温升之间的拟合经验公式如式（1)所示； [00。] y 二与(1)
[0013] 式（1)中，y表示温升，X表示测试电流，ki和k2分别表示拟合得到的系数。
[0014] 优选地，所述步骤3)中将所述被试品模型在每一个测试工况下的测试电流W及 对应该测试电流的温升进行拟合时，如果被试品为点发热类型，则拟合得到的系数k2的取 值大于或等于2 ;如果被试品为面发热类型，则拟合得到的系数k2的取值大于1且小于2。
[0015] 优选地，所述步骤4)的详细步骤如下；获取被试品所在区域最热季节的最高环境 温度、可能存在的最大电流值，将所述可能存在的最大电流值作为测试电流代入所述拟合 经验公式计算得到被试品在最热季节的温升，将所述温升加上被试品所在区域最热季节的 最高环境温度，得到被试品在最恶劣情况下的发热温度；或者获取被试品的长期运行的电 流负荷和当前环境下的最高环境温度，将所述长期运行的电流负荷作为测试电流代入所述 拟合经验公式计算得到被试品在长期运行的电流负荷的温升，将所述温升加上被试品当前 环境下的最高环境温度，得到被试品在被试品在当前环境下的发热温度。
[0016] 优选地，所述步骤1)中针对被试品选择被试品模型的详细步骤包括：
[0017] 1. 1)针对被试品选择对应运行周期的模拟被试品，W保持模拟被试品的材质和被 试品之间的材质通流能力相当；
[0018] 1. 2)调整被试品模型的连接配合程度，W模拟被试品连接配合不到位或者不紧 固；
[0019] 1. 3)改变被试品模型表面的粗趟程度，增加被试品模型单位接触面积的电阻，W 模拟被试品接触面长期收雨水、风沙侵蚀的表面镑蚀和积污。
[0020] 优选地，所述步骤1)中建立用于为被试品模型提供测试电流的试验电路包括调 压器、升流变压器和用于检测输出给被试品模型的测试电流的电流测量仪，所述调压器通 过升流变压器与被试品模型相连，所述电流测量仪布置于升流变压器与被试品模型之间。
[0021] 优选地，所述电流测量仪具体为谢形电流表，所述谢形电流表套设于布置于升流 变压器和被试品模型之间的线路上W检测所述测试电流。
[0022] 优选地，所述调压器为220V无级输出调节调压器，所述升流变压器为0?1000A 电流输出升流变压器，所述谢形电流表的量程为1000A。
[0023] 优选地，所述步骤2)中通过所述试验电路对被试品模型施加不同大小的测试电 流时，被试品模型被置于无风、无太阳直射的环境下。
[0024] 优选地，所述步骤2)中检测所述被试品模型发热点在不同测试电流大小对应的 发热温度具体是指通过红外仪检测所述被试品模型发热点在不同测试电流大小对应的发 热温度。
[0025] 本发明用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估方法具有下述优点：
[0026] 1、本发明针对被试品选择被试品模型，分别通过试验电路对被试品模型施加不同 大小的测试电流，检测被试品模型发热点在不同测试电流大小对应的发热温度并计算相对 环境温度的温升，得到被试品模型的在每一个测试工况下的测试电流W及对应该测试电流 的温升；将被试品模型在每一个测试工况下的测试电流W及对应该测试电流的温升进行拟 合，得到测试电流和温升之间的拟合经验公式；根据测试电流和温升之间的拟合经验公式 对被试品的电流致热型缺陷进行评估，因此考虑到电力设备连接部件建立常见红外缺陷发 热模型，充分考虑了现场发热的主要工况条件，符合温度预测的检测需求，具有较强的实用 性，能够帮助生产决策人员进一步掌握红外缺陷的情况，特别是缺陷劣化的情况，能够合理 的安排停电检修计划，在不影响设备的安全稳定的前提下，进一步提高电网的可靠性指标 和设备的可用性指标。
[0027] 2、本发明针对被试品选择被试品模型，通过该被试品模型设计、拟合出发热的拟 合经验公式、简单有效，适用范围广、所需参数少、操作方便快捷，现场工作人员上手方便、 快捷，能够满足温度预测的基本需求，该经验公式拟合方法属于电气一次设备电流发热方 法的首创，技术达到国内先进水平。
[0028] 3、本发明根据测试电流和温升之间的拟合经验公式对被试品的电流致热型缺陷 进行评估，通过拟合经验公式能够获取的结果帮助检测人员预先判断缺陷在最苛刻工况下 的发热温度，确定缺陷的危害程度，将极大的提高生产决策的准确性，有效解决设备维护的 可靠性和电网长期运行之间的矛盾。
【专利附图】
【附图说明】
[0029] 图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。
[0030] 图2为本发明实施例中试验电路的框架结构示意图。
[0031] 图3为本发明实施例中得到的拟合经验公式的拟合曲线示意图。
【具体实施方式】
[0032] 如图1所示，本实施例用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估方法的步骤 包括：
[0033] 1)针对被试品选择被试品模型，建立用于为被试品模型提供测试电流的试验电 路；
[0034] 2)分别通过试验电路对被试品模型施加不同大小的测试电流，检测被试品模型发 热点在不同测试电流大小对应的发热温度并计算相对环境温度的温升，得到被试品模型的 在每一个测试工况下的测试电流W及对应该测试电流的温升；
[00巧]3)将被试品模型在每一个测试工况下的测试电流W及对应该测试电流的温升进 行拟合，得到测试电流和温升之间的拟合经验公式；
[0036] 4)根据测试电流和温升之间的拟合经验公式对被试品的电流致热型缺陷进行评 估。
[0037] 本实施例中，步骤1)中针对被试品选择被试品模型的详细步骤包括：
[0038] 1. 1)针对被试品选择对应运行周期的模拟被试品，W保持模拟被试品的材质和被 试品之间的材质通流能力相当；确保针对旧型号、运行时间较长的老设备被试品的检测准 确；
[0039] 1. 2)调整被试品模型的连接配合程度，W模拟被试品连接配合不到位或者不紧 固；例如模拟刀间合间不到位时，通过人为调整刀间的合间不到位来改变动静触头间的接 触面积；模拟螺栓不紧固时，通过调节连接排螺栓的旋入深度来改变螺栓与连接排的接触 面积。
[0040] 1. 3)改变被试品模型表面的粗趟程度，增加被试品模型单位接触面积的电阻，W 模拟被试品接触面长期收雨水、风沙侵蚀的表面镑蚀和积污。本实施例中，改变被试品模型 表面的粗趟程度具体是指在被试品模型表面涂抹粉尘和/或铁镑颗粒，从而实现模拟各接 触面在长期的雨水、风沙侵蚀下，表面镑蚀、积污等工况。
[0041] 如图2所示，本实施例步骤1)中建立用于为被试品模型提供测试电流的试验电路 包括调压器、升流变压器和用于检测输出给被试品模型的测试电流的电流测量仪，调压器 通过升流变压器与被试品模型相连，电流测量仪布置于升流变压器与被试品模型之间。通 过上述结构，能够满足试验所需可控的大电流，而且试验电路具备可靠的升流保护系统，进 行测试是能够确保人员的安全，操作也非常简便。本实施例中，电流测量仪具体为谢形电流 表，谢形电流表套设于布置于升流变压器和被试品模型之间的线路上W检测测试电流。本 实施例中，调压器为220V无级输出调节调压器，升流变压器为0?1000A电流输出升流变 压器，谢形电流表的量程为1000A (测量精度为0. 1A)。
[0042] 本实施例中，步骤2)中通过试验电路对被试品模型施加不同大小的测试电流时， 被试品模型被置于无风、无太阳直射的环境下，此外还需要保证试验全程中，环境温度不能 出现大幅度变化等。本实施例中，步骤2)中检测被试品模型发热点在不同测试电流大小对 应的发热温度具体是指通过红外仪检测被试品模型发热点在不同测试电流大小对应的发 热温度，本实施例中红外仪的测量范围为0?500度，测量精度为0.化。
[0043] 本实施例中，步骤2)得到被试品模型的在每一个测试工况下的测试电流对应的 发热温度W及温升的数据如表1所示。
[0044] 表1 ;测试电流对应的发热温度W及温升的测试数据表。
[0045]
【权利要求】
1. 一种用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估方法，其特征在于步骤包括： 1) 针对被试品选择被试品模型，建立用于为被试品模型提供测试电流的试验电路； 2) 分别通过所述试验电路对被试品模型施加不同大小的测试电流，检测所述被试品模 型发热点在不同测试电流大小对应的发热温度并计算相对环境温度的温升，得到被试品模 型的在每一个测试工况下的测试电流以及对应该测试电流的温升； 3) 将所述被试品模型在每一个测试工况下的测试电流以及对应该测试电流的温升进 行拟合，得到测试电流和温升之间的拟合经验公式； 4) 根据所述测试电流和温升之间的拟合经验公式对被试品的电流致热型缺陷进行评 估。
2. 根据权利要求1所述的用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估方法，其特征 在于：所述步骤3)得到测试电流和温升之间的拟合经验公式如式（1)所示； y=JilXkl (1) 式⑴中，y表示温升，X表示测试电流，kjPk2分别表示拟合得到的系数。
3. 根据权利要求2所述的用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估方法，其特征 在于：所述步骤3)中将所述被试品模型在每一个测试工况下的测试电流以及对应该测试 电流的温升进行拟合时，如果被试品为点发热类型，则拟合得到的系数1^ 2的取值大于或等 于2 ;如果被试品为面发热类型，则拟合得到的系数k2的取值大于1且小于2。
4. 根据权利要求3所述的用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估方法，其特征 在于，所述步骤4)的详细步骤如下：获取被试品所在区域最热季节的最高环境温度、可能 存在的最大电流值，将所述可能存在的最大电流值作为测试电流代入所述拟合经验公式计 算得到被试品在最热季节的温升，将所述温升加上被试品所在区域最热季节的最高环境温 度，得到被试品在最恶劣情况下的发热温度；或者获取被试品的长期运行的电流负荷和当 前环境下的最高环境温度，将所述长期运行的电流负荷作为测试电流代入所述拟合经验公 式计算得到被试品在长期运行的电流负荷的温升，将所述温升加上被试品当前环境下的最 高环境温度，得到被试品在被试品在当前环境下的发热温度。
5. 根据权利要求1?4中任意一项所述的用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评 估方法，其特征在于，所述步骤1)中针对被试品选择被试品模型的详细步骤包括： I. 1)针对被试品选择对应运行周期的模拟被试品，以保持模拟被试品的材质和被试品 之间的材质通流能力相当； 1. 2)调整被试品模型的连接配合程度，以模拟被试品连接配合不到位或者不紧固； 1. 3)改变被试品模型表面的粗糙程度，增加被试品模型单位接触面积的电阻，以模拟 被试品接触面长期收雨水、风沙侵蚀的表面锈蚀和积污。
6. 根据权利要求5所述的用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估方法，其特征 在于：所述步骤1)中建立用于为被试品模型提供测试电流的试验电路包括调压器、升流变 压器和用于检测输出给被试品模型的测试电流的电流测量仪，所述调压器通过升流变压器 与被试品模型相连，所述电流测量仪布置于升流变压器与被试品模型之间。
7. 根据权利要求6所述的用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估方法，其特征 在于：所述电流测量仪具体为钳形电流表，所述钳形电流表套设于布置于升流变压器和被 试品模型之间的线路上以检测所述测试电流。
8. 根据权利要求7所述的用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估方法，其特征 在于：所述调压器为220V无级输出调节调压器，所述升流变压器为O?IOOOA电流输出升 流变压器，所述钳形电流表的量程为1000A。
9. 根据权利要求8所述的用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估方法，其特征 在于：所述步骤2)中通过所述试验电路对被试品模型施加不同大小的测试电流时，被试品 模型被置于无风、无太阳直射的环境下。
10. 根据权利要求9所述的用于电力设备连接部件的电流致热型缺陷评估方法，其特 征在于：所述步骤2)中检测所述被试品模型发热点在不同测试电流大小对应的发热温度 具体是指通过红外仪检测所述被试品模型发热点在不同测试电流大小对应的发热温度。
【文档编号】G01R31/00GK104502768SQ201410830841
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月27日 优先权日:2014年12月27日
【发明者】唐信, 张寒 申请人:国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司检修公司