一种确定电流互感器储油柜承压分布的等效模拟方法与流程

本发明涉及一种确定电流互感器储油柜承压分布的等效模拟方法。

背景技术：

1、在倒置式油浸电流互感器所引发的事故中普遍伴有爆炸现象，而这种事故的危害不仅降低了输送电量，更会损坏变电站其他邻近设备，给电网运行的安全性、可靠性带来巨大威胁。爆炸本质原因是内部电弧故障导致油气混合物极速膨胀、进而使储油柜承压过高而破裂。由于互感器内部结构复杂、电弧故障发展迅速，目前尚不清楚“油—气”转化过程及分布状态、也不明确油气混合物扩散规律。因此，对倒置式油浸电流互感器内部电弧故障进行研究就显得尤为重要。

2、目前，考虑到采用电流互感器实体进行储油柜的承压分布实验时，仅可以在储油柜的弹性限度内进行实验；当电弧故障释放能量超过一定值时，储油柜实体将会破裂，无法对更大的电弧故障能量进行进一步的压力释放实验。同时，采用电流互感器实体进行储油柜的承压分布实验，步骤繁琐，危险系数高，材料损耗大，因此，急需一种能保证在不损坏电流互感器储油柜的情况下，模拟得到电流互感器在超负荷电弧故障能量下储油柜承压分布。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种确定电流互感器储油柜承压分布的等效模拟方法，可以保证在不损坏电流互感器储油柜的情况下，模拟得到电流互感器在超负荷电弧故障能量下储油柜承压分布。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种确定电流互感器储油柜承压分布的等效模拟方法，包括：

4、第一步：准备一个可套住油浸式电流互感器的实验箱体，将油浸式电流互感器固定于实验箱体的中心位置，建立油浸式电流互感器在实验箱体中的位置坐标系；

5、第二步：在油浸式电流互感器的储油柜箱体上确定一个电弧击穿故障点，在储油柜箱体上确定相对于电弧击穿故障点的承压压力分布点，形成电弧击穿故障点和承压压力分布点在坐标系中确定的故障点坐标点和确定的压力分布坐标点；

6、第三步：拆掉油浸式电流互感器的储油柜箱体并取出，在确定的压力分布坐标点设置压力传感器，将短路冲击发电机的电弧发生头置于确定的故障点坐标点；

7、第四步：将实验箱体中注满绝缘油，调节设置短路冲击发电机释放的电弧能量大小，获取压力传感器对应电弧能量大小的压力信号，由公式一计算得到电流互感器的储油柜箱体对应不同能量大小的承压分布点位置实际承受压力值：

8、

9、其中：

10、fi为互感器储油柜箱体在压力分布点位置的实际承受压力值；

11、β为绝缘油的热体积膨胀系数；

12、e为短路冲击发电机释放的电弧能量大小；

13、n为正方体实验箱体与电流互感器储油柜箱体体积的比值；

14、fni为压力分布点位置上压力传感器的压力值；

15、v为绝缘油的运动粘度；

16、li为压力分布点位置与电弧击穿故障点之间的距离；

17、v为电流互感器中绝缘油的体积。

18、方案进一步是：所述实验箱体的体积至少是油浸式电流互感器体积的3倍。

19、方案进一步是：所述压力传感器和电弧发生头通过在实验箱体侧壁上固定的支撑定位在压力分布坐标点和故障点坐标点。

20、方案进一步是：所述储油柜箱体承压最大值的分布点是与故障点在一个平面的储油柜箱体水平环绕故障点的横截面点，且横截面垂直于电流互感器的一次导体杆。

21、本发明的有益效果是：本发明通过将油浸电流互感器放置在一个模拟箱体中，对电流互感器储油柜承压分布进行模拟实验，以电弧故障点作为短路冲击发电机电弧释放原点，通过传感器测试获取相对于电弧释放原点的油浸电流互感器箱体的压力信号，通过等效计算方法，将模拟实验取得的实验数据进行检测与转换，得到电流互感器储油柜在超负荷电弧故障能量下的承压情况，进而得到在超负荷电弧故障能量下的储油柜承压分布；本发明方法可以保证在不损坏电流互感器储油柜的情况下，模拟得到电流互感器在超负荷电弧故障能量下储油柜承压分布。

22、下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。

技术特征：

1.一种确定电流互感器储油柜承压分布的等效模拟方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的等效模拟方法，其特征在于，所述实验箱体的体积至少是油浸式电流互感器体积的3倍。

3.根据权利要求1所述的等效模拟方法，其特征在于，所述压力传感器和电弧发生头通过在实验箱体侧壁上固定的支撑定位在压力分布坐标点和故障点坐标点。

4.根据权利要求1所述的等效模拟方法，其特征在于，所述储油柜箱体承压最大值的分布点是与故障点在一个平面的储油柜箱体水平环绕故障点的横截面点，且横截面垂直于电流互感器的一次导体杆。

技术总结
本发明公开了一种确定电流互感器储油柜承压分布的等效模拟方法，包括：准备一个可套住油浸式电流互感器的实验箱体，将油浸式电流互感器固定于实验箱体的中心位置，建立油浸式电流互感器在实验箱体中的位置坐标系；在油浸式电流互感器的储油柜箱体上确定一个故障点坐标点和确定的压力分布坐标点；在确定的压力分布坐标点设置压力传感器，将短路冲击发电机的电弧发生头置于确定的故障点坐标点；将实验箱体中注满绝缘油，调节设置短路冲击发电机释放的电弧能量大小，获取压力传感器对应电弧能量大小的压力信号，通过计算得到电流互感器的储油柜箱体对应不同能量大小的承压分布点位置实际承受压力值。

技术研发人员：杨海涛,王路伽,冯宇,俞华,丁国成,吴兴旺,胡啸宇,吴杰,张晨晨,谢一鸣,黄伟民,谢佳,刘宏,王玲,刘鑫,黄杰,吴昊,尹睿涵
受保护的技术使用者：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29