用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估方法，步驟包括：針對被試品選擇被試品模型，建立用于提供測試電流的試驗電路；分別通過試驗電路對被試品模型施加不同大小的測試電流，檢測被試品模型發(fā)熱點在不同測試電流大小對應的發(fā)熱溫度并計算相對環(huán)境溫度的溫升，得到被試品模型的在每一個測試工況下的測試電流以及對應該測試電流的溫升；將被試品模型在每一個測試工況下的測試電流及對應該測試電流的溫升進行擬合，得到測試電流和溫升之間的擬合經驗公式；根據(jù)測試電流和溫升之間的擬合經驗公式對被試品的電流致熱型缺陷進行評估。本發(fā)明具有評估準確可靠、適用范圍廣、所需參數(shù)少、操作方便快捷的優(yōu)點。
【專利說明】用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力設備檢測【技術領域】，具體涉及一種用于電力設備連接部件的電流 致熱型缺陷評估方法。

【背景技術】
[0002] 紅外測溫在電氣一次設備帶電檢測中占有重要的地位，日常工作中紅外缺陷數(shù)量 占到了所有帶電缺陷總數(shù)的80% W上，而其中電流致熱型缺陷又占絕大多數(shù)。缺陷落實W 后，就進入缺陷分析和檢修決策環(huán)節(jié)。除了極個別缺陷要緊急停電處理外，大部分可W推遲 到下個檢修周期或負荷較低時候再進行處理，而該個缺陷發(fā)展的預判過去主要依靠各生產 人員集體協(xié)商，主觀性較強，如判斷較松則存在設備失修的風險，而判斷較緊則又存在停電 檢修次數(shù)過多，電網(wǎng)運行可靠性指標較低的情況。因此，如何建立一套客觀的溫度預判體 系，為檢修決策提供足夠的數(shù)據(jù)支撐，已經成為提高檢測精益化的生產需求。
[0003] 在現(xiàn)行的行標化/T664-2008《帶電設備紅外診斷應用規(guī)范》里電流致熱型缺陷主 要依據(jù)是發(fā)熱點的溫度與正常溫度對比進行判斷，其中最常見的電氣設備與金屬部件之間 接頭和線夾判別標準是：一般缺陷發(fā)熱部位與不發(fā)熱部位溫差小于15K，嚴重缺陷熱點溫 度大于80度，危急缺陷熱點溫度大于110度（金屬部件與金屬部件之間的嚴重、危急分別 是90度和130度）。同時標準強調了檢測時要記錄重要工況；實際負荷電流、額定電流、大 氣溫度、被檢物體溫度等。標準并沒有涉及缺陷劣化可能發(fā)展的情況，主要是突出當次測量 時不同情況的對比。目前的溫度預測主要基于一些簡單的判別方法，其中溫升采用的是： (最高負荷電流/當前負荷電流） 2X當前溫升X 1. 2,該個方法里整體影響系數(shù)是固定的 為1. 2,未考慮不同的設備、不同的缺陷模型的影響，電流對發(fā)熱的影響為固定的2次函數(shù)， 未考慮電流引起溫度上去后，散熱條件也會改變等情況。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術問題是：針對現(xiàn)有技術的上述問題，提供一種評估準確可靠、 適用范圍廣、所需參數(shù)少、操作方便快捷的用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估 方法。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：
[0006] -種用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估方法，步驟包括：
[0007] 1)針對被試品選擇被試品模型，建立用于為被試品模型提供測試電流的試驗電 路；
[000引 2)分別通過所述試驗電路對被試品模型施加不同大小的測試電流，檢測所述被試 品模型發(fā)熱點在不同測試電流大小對應的發(fā)熱溫度并計算相對環(huán)境溫度的溫升，得到被試 品模型的在每一個測試工況下的測試電流W及對應該測試電流的溫升；
[0009] 3)將所述被試品模型在每一個測試工況下的測試電流W及對應該測試電流的溫 升進行擬合，得到測試電流和溫升之間的擬合經驗公式；
[0010] 4)根據(jù)所述測試電流和溫升之間的擬合經驗公式對被試品的電流致熱型缺陷進 行評估。
[0011] 優(yōu)選地，所述步驟3)得到測試電流和溫升之間的擬合經驗公式如式（1)所示； [00。] y 二與(1)
[0013] 式（1)中，y表示溫升，X表示測試電流，ki和k2分別表示擬合得到的系數(shù)。
[0014] 優(yōu)選地，所述步驟3)中將所述被試品模型在每一個測試工況下的測試電流W及 對應該測試電流的溫升進行擬合時，如果被試品為點發(fā)熱類型，則擬合得到的系數(shù)k2的取 值大于或等于2 ;如果被試品為面發(fā)熱類型，則擬合得到的系數(shù)k2的取值大于1且小于2。
[0015] 優(yōu)選地，所述步驟4)的詳細步驟如下；獲取被試品所在區(qū)域最熱季節(jié)的最高環(huán)境 溫度、可能存在的最大電流值，將所述可能存在的最大電流值作為測試電流代入所述擬合 經驗公式計算得到被試品在最熱季節(jié)的溫升，將所述溫升加上被試品所在區(qū)域最熱季節(jié)的 最高環(huán)境溫度，得到被試品在最惡劣情況下的發(fā)熱溫度；或者獲取被試品的長期運行的電 流負荷和當前環(huán)境下的最高環(huán)境溫度，將所述長期運行的電流負荷作為測試電流代入所述 擬合經驗公式計算得到被試品在長期運行的電流負荷的溫升，將所述溫升加上被試品當前 環(huán)境下的最高環(huán)境溫度，得到被試品在被試品在當前環(huán)境下的發(fā)熱溫度。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟1)中針對被試品選擇被試品模型的詳細步驟包括：
[0017] 1. 1)針對被試品選擇對應運行周期的模擬被試品，W保持模擬被試品的材質和被 試品之間的材質通流能力相當；
[0018] 1. 2)調整被試品模型的連接配合程度，W模擬被試品連接配合不到位或者不緊 固；
[0019] 1. 3)改變被試品模型表面的粗趟程度，增加被試品模型單位接觸面積的電阻，W 模擬被試品接觸面長期收雨水、風沙侵蝕的表面鎊蝕和積污。
[0020] 優(yōu)選地，所述步驟1)中建立用于為被試品模型提供測試電流的試驗電路包括調 壓器、升流變壓器和用于檢測輸出給被試品模型的測試電流的電流測量儀，所述調壓器通 過升流變壓器與被試品模型相連，所述電流測量儀布置于升流變壓器與被試品模型之間。
[0021] 優(yōu)選地，所述電流測量儀具體為謝形電流表，所述謝形電流表套設于布置于升流 變壓器和被試品模型之間的線路上W檢測所述測試電流。
[0022] 優(yōu)選地，所述調壓器為220V無級輸出調節(jié)調壓器，所述升流變壓器為0?1000A 電流輸出升流變壓器，所述謝形電流表的量程為1000A。
[0023] 優(yōu)選地，所述步驟2)中通過所述試驗電路對被試品模型施加不同大小的測試電 流時，被試品模型被置于無風、無太陽直射的環(huán)境下。
[0024] 優(yōu)選地，所述步驟2)中檢測所述被試品模型發(fā)熱點在不同測試電流大小對應的 發(fā)熱溫度具體是指通過紅外儀檢測所述被試品模型發(fā)熱點在不同測試電流大小對應的發(fā) 熱溫度。
[0025] 本發(fā)明用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估方法具有下述優(yōu)點：
[0026] 1、本發(fā)明針對被試品選擇被試品模型，分別通過試驗電路對被試品模型施加不同 大小的測試電流，檢測被試品模型發(fā)熱點在不同測試電流大小對應的發(fā)熱溫度并計算相對 環(huán)境溫度的溫升，得到被試品模型的在每一個測試工況下的測試電流W及對應該測試電流 的溫升；將被試品模型在每一個測試工況下的測試電流W及對應該測試電流的溫升進行擬 合，得到測試電流和溫升之間的擬合經驗公式；根據(jù)測試電流和溫升之間的擬合經驗公式 對被試品的電流致熱型缺陷進行評估，因此考慮到電力設備連接部件建立常見紅外缺陷發(fā) 熱模型，充分考慮了現(xiàn)場發(fā)熱的主要工況條件，符合溫度預測的檢測需求，具有較強的實用 性，能夠幫助生產決策人員進一步掌握紅外缺陷的情況，特別是缺陷劣化的情況，能夠合理 的安排停電檢修計劃，在不影響設備的安全穩(wěn)定的前提下，進一步提高電網(wǎng)的可靠性指標 和設備的可用性指標。
[0027] 2、本發(fā)明針對被試品選擇被試品模型，通過該被試品模型設計、擬合出發(fā)熱的擬 合經驗公式、簡單有效，適用范圍廣、所需參數(shù)少、操作方便快捷，現(xiàn)場工作人員上手方便、 快捷，能夠滿足溫度預測的基本需求，該經驗公式擬合方法屬于電氣一次設備電流發(fā)熱方 法的首創(chuàng)，技術達到國內先進水平。
[0028] 3、本發(fā)明根據(jù)測試電流和溫升之間的擬合經驗公式對被試品的電流致熱型缺陷 進行評估，通過擬合經驗公式能夠獲取的結果幫助檢測人員預先判斷缺陷在最苛刻工況下 的發(fā)熱溫度，確定缺陷的危害程度，將極大的提高生產決策的準確性，有效解決設備維護的 可靠性和電網(wǎng)長期運行之間的矛盾。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明實施例方法的基本流程示意圖。
[0030] 圖2為本發(fā)明實施例中試驗電路的框架結構示意圖。
[0031] 圖3為本發(fā)明實施例中得到的擬合經驗公式的擬合曲線示意圖。

【具體實施方式】
[0032] 如圖1所示，本實施例用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估方法的步驟 包括：
[0033] 1)針對被試品選擇被試品模型，建立用于為被試品模型提供測試電流的試驗電 路；
[0034] 2)分別通過試驗電路對被試品模型施加不同大小的測試電流，檢測被試品模型發(fā) 熱點在不同測試電流大小對應的發(fā)熱溫度并計算相對環(huán)境溫度的溫升，得到被試品模型的 在每一個測試工況下的測試電流W及對應該測試電流的溫升；
[00巧]3)將被試品模型在每一個測試工況下的測試電流W及對應該測試電流的溫升進 行擬合，得到測試電流和溫升之間的擬合經驗公式；
[0036] 4)根據(jù)測試電流和溫升之間的擬合經驗公式對被試品的電流致熱型缺陷進行評 估。
[0037] 本實施例中，步驟1)中針對被試品選擇被試品模型的詳細步驟包括：
[0038] 1. 1)針對被試品選擇對應運行周期的模擬被試品，W保持模擬被試品的材質和被 試品之間的材質通流能力相當；確保針對舊型號、運行時間較長的老設備被試品的檢測準 確；
[0039] 1. 2)調整被試品模型的連接配合程度，W模擬被試品連接配合不到位或者不緊 固；例如模擬刀間合間不到位時，通過人為調整刀間的合間不到位來改變動靜觸頭間的接 觸面積；模擬螺栓不緊固時，通過調節(jié)連接排螺栓的旋入深度來改變螺栓與連接排的接觸 面積。
[0040] 1. 3)改變被試品模型表面的粗趟程度，增加被試品模型單位接觸面積的電阻，W 模擬被試品接觸面長期收雨水、風沙侵蝕的表面鎊蝕和積污。本實施例中，改變被試品模型 表面的粗趟程度具體是指在被試品模型表面涂抹粉塵和/或鐵鎊顆粒，從而實現(xiàn)模擬各接 觸面在長期的雨水、風沙侵蝕下，表面鎊蝕、積污等工況。
[0041] 如圖2所示，本實施例步驟1)中建立用于為被試品模型提供測試電流的試驗電路 包括調壓器、升流變壓器和用于檢測輸出給被試品模型的測試電流的電流測量儀，調壓器 通過升流變壓器與被試品模型相連，電流測量儀布置于升流變壓器與被試品模型之間。通 過上述結構，能夠滿足試驗所需可控的大電流，而且試驗電路具備可靠的升流保護系統(tǒng)，進 行測試是能夠確保人員的安全，操作也非常簡便。本實施例中，電流測量儀具體為謝形電流 表，謝形電流表套設于布置于升流變壓器和被試品模型之間的線路上W檢測測試電流。本 實施例中，調壓器為220V無級輸出調節(jié)調壓器，升流變壓器為0?1000A電流輸出升流變 壓器，謝形電流表的量程為1000A (測量精度為0. 1A)。
[0042] 本實施例中，步驟2)中通過試驗電路對被試品模型施加不同大小的測試電流時， 被試品模型被置于無風、無太陽直射的環(huán)境下，此外還需要保證試驗全程中，環(huán)境溫度不能 出現(xiàn)大幅度變化等。本實施例中，步驟2)中檢測被試品模型發(fā)熱點在不同測試電流大小對 應的發(fā)熱溫度具體是指通過紅外儀檢測被試品模型發(fā)熱點在不同測試電流大小對應的發(fā) 熱溫度，本實施例中紅外儀的測量范圍為0?500度，測量精度為0.化。
[0043] 本實施例中，步驟2)得到被試品模型的在每一個測試工況下的測試電流對應的 發(fā)熱溫度W及溫升的數(shù)據(jù)如表1所示。
[0044] 表1 ;測試電流對應的發(fā)熱溫度W及溫升的測試數(shù)據(jù)表。
[0045]

【權利要求】
1. 一種用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估方法，其特征在于步驟包括： 1) 針對被試品選擇被試品模型，建立用于為被試品模型提供測試電流的試驗電路； 2) 分別通過所述試驗電路對被試品模型施加不同大小的測試電流，檢測所述被試品模 型發(fā)熱點在不同測試電流大小對應的發(fā)熱溫度并計算相對環(huán)境溫度的溫升，得到被試品模 型的在每一個測試工況下的測試電流以及對應該測試電流的溫升； 3) 將所述被試品模型在每一個測試工況下的測試電流以及對應該測試電流的溫升進 行擬合，得到測試電流和溫升之間的擬合經驗公式； 4) 根據(jù)所述測試電流和溫升之間的擬合經驗公式對被試品的電流致熱型缺陷進行評 估。
2. 根據(jù)權利要求1所述的用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估方法，其特征 在于：所述步驟3)得到測試電流和溫升之間的擬合經驗公式如式（1)所示； y=JilXkl (1) 式⑴中，y表示溫升，X表示測試電流，kjPk2分別表示擬合得到的系數(shù)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估方法，其特征 在于：所述步驟3)中將所述被試品模型在每一個測試工況下的測試電流以及對應該測試 電流的溫升進行擬合時，如果被試品為點發(fā)熱類型，則擬合得到的系數(shù)1^ 2的取值大于或等 于2 ;如果被試品為面發(fā)熱類型，則擬合得到的系數(shù)k2的取值大于1且小于2。
4. 根據(jù)權利要求3所述的用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估方法，其特征 在于，所述步驟4)的詳細步驟如下：獲取被試品所在區(qū)域最熱季節(jié)的最高環(huán)境溫度、可能 存在的最大電流值，將所述可能存在的最大電流值作為測試電流代入所述擬合經驗公式計 算得到被試品在最熱季節(jié)的溫升，將所述溫升加上被試品所在區(qū)域最熱季節(jié)的最高環(huán)境溫 度，得到被試品在最惡劣情況下的發(fā)熱溫度；或者獲取被試品的長期運行的電流負荷和當 前環(huán)境下的最高環(huán)境溫度，將所述長期運行的電流負荷作為測試電流代入所述擬合經驗公 式計算得到被試品在長期運行的電流負荷的溫升，將所述溫升加上被試品當前環(huán)境下的最 高環(huán)境溫度，得到被試品在被試品在當前環(huán)境下的發(fā)熱溫度。
5. 根據(jù)權利要求1?4中任意一項所述的用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評 估方法，其特征在于，所述步驟1)中針對被試品選擇被試品模型的詳細步驟包括： I. 1)針對被試品選擇對應運行周期的模擬被試品，以保持模擬被試品的材質和被試品 之間的材質通流能力相當； 1. 2)調整被試品模型的連接配合程度，以模擬被試品連接配合不到位或者不緊固； 1. 3)改變被試品模型表面的粗糙程度，增加被試品模型單位接觸面積的電阻，以模擬 被試品接觸面長期收雨水、風沙侵蝕的表面銹蝕和積污。
6. 根據(jù)權利要求5所述的用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估方法，其特征 在于：所述步驟1)中建立用于為被試品模型提供測試電流的試驗電路包括調壓器、升流變 壓器和用于檢測輸出給被試品模型的測試電流的電流測量儀，所述調壓器通過升流變壓器 與被試品模型相連，所述電流測量儀布置于升流變壓器與被試品模型之間。
7. 根據(jù)權利要求6所述的用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估方法，其特征 在于：所述電流測量儀具體為鉗形電流表，所述鉗形電流表套設于布置于升流變壓器和被 試品模型之間的線路上以檢測所述測試電流。
8. 根據(jù)權利要求7所述的用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估方法，其特征 在于：所述調壓器為220V無級輸出調節(jié)調壓器，所述升流變壓器為O?IOOOA電流輸出升 流變壓器，所述鉗形電流表的量程為1000A。
9. 根據(jù)權利要求8所述的用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估方法，其特征 在于：所述步驟2)中通過所述試驗電路對被試品模型施加不同大小的測試電流時，被試品 模型被置于無風、無太陽直射的環(huán)境下。
10. 根據(jù)權利要求9所述的用于電力設備連接部件的電流致熱型缺陷評估方法，其特 征在于：所述步驟2)中檢測所述被試品模型發(fā)熱點在不同測試電流大小對應的發(fā)熱溫度 具體是指通過紅外儀檢測所述被試品模型發(fā)熱點在不同測試電流大小對應的發(fā)熱溫度。
【文檔編號】G01R31/00GK104502768SQ201410830841
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月27日 優(yōu)先權日:2014年12月27日
【發(fā)明者】唐信, 張寒 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司檢修公司