一种基于GIL热特性实现故障判定的方法技术

一种基于GIL热特性实现故障判定的方法，属于GIL异常诊断领域。建立有限元模型，用多物理场耦合方法，得到壳体温度值；其次，通过公式计算非故障运行时壳体的温度变化率，计算故障状态下电流变化引起的壳体温度异常变化率；在GIL壳体外表面安装红外传感器测量温度，可实现监测温度变化率的目的。本发明专利技术是通过利用有限元仿真及现场试验数据，容易实现；经有限元仿真模型分析，确定故障状态时壳体温度变化率的范围，在GIL系统出现异常时都可以实现故障判定。其有效判别其是否运行在正常状态，从而对GIL进行全面评估，满足实际工程的需求，加强GIL系统的可靠性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于GIL热特性实现故障判定的方法
：本专利技术涉及一种基于GIL热特性实现故障判定的方法，属于GIL母线异常发热故障判定领域使用。
技术介绍
：随着高压交流输电建设的发展，GIL在特高压输电、核电、离岸大规模风电等工程中有越来越重要的作用，温度变化率特性的研究对其安全稳定运行具有重要意义。GIL导体的焦耳热损耗产生的热量使其温度升高，同时热交换使绝缘气体升温，加上GIL壳体感应电流热损耗与涡流热损耗，引起导体、壳体和内部绝缘气体温度的升高，因此GIL设备温度是判断GIL是否正常运行的重要技术指标，且GIL承载电流常常达到数千安培，所以对GIL温度变化率分析从而实现GIL故障判定是十分必要的，可以大大提高GIL运行的可靠性。
技术实现思路
针对上述技术的不足之处，提供一种在考虑有限元分析以及夺取立场耦合计算的基础上，通过电磁计算和温度计算得到壳体温度，以计算壳体温度变化率，提出基于GIL热特性实现故障判定的基于GIL热特性实现故障判定的方法。为实现上述技术目的，本专利技术的基于GIL热特性实现故障判定的方法，其具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GIL热特性实现故障判定的方法，其特征在于具体步骤如下：/n步骤1：建立GIL母线的有限元仿真模型，有限元仿真模型涉及焦耳热损耗，包含电磁场、温度场、流体场的多物理场耦合模型，在GIL母线的有限元仿真模型的基础下计算出额定工况下GIL母线的非故障状态下壳体温度值与故障状态下壳体温度值；/n步骤2：分别计算出非故障状态时GIL母线有限元仿真模型温度变化率的平均值以及范围，以及故障状态时GIL母线温度变化率的范围，这两种状态下变化率的值就作为GIL母线运行状态判断依据，可对实时采集数据进行判断。/n步骤3：通过安装在GIL母线壳体上的红外测温传感器分段采集所需要的温度数据，将所监测的G...

【技术特征摘要】
1.一种基于GIL热特性实现故障判定的方法，其特征在于具体步骤如下：
步骤1：建立GIL母线的有限元仿真模型，有限元仿真模型涉及焦耳热损耗，包含电磁场、温度场、流体场的多物理场耦合模型，在GIL母线的有限元仿真模型的基础下计算出额定工况下GIL母线的非故障状态下壳体温度值与故障状态下壳体温度值；
步骤2：分别计算出非故障状态时GIL母线有限元仿真模型温度变化率的平均值以及范围，以及故障状态时GIL母线温度变化率的范围，这两种状态下变化率的值就作为GIL母线运行状态判断依据，可对实时采集数据进行判断。
步骤3：通过安装在GIL母线壳体上的红外测温传感器分段采集所需要的温度数据，将所监测的GIL母线分成不同的数据采集线段，利用红外测温传感器对每个线段的温度进行采集并分别记录；
步骤4：将红外测温传感器采集到的GIL母线壳体温度进行计算，得到GIL母线壳体实时的温度变化率，与仿真得到GIL母线非故障状态的壳体温度变化率和故障状态的壳体温度变化率作对比，判别GIL母线运行是否处于正常状态，如果实时温度变化率在非故障状态温度变化率范围内，则判定此时GIL母线正常运行；如果实时温度变化率在故障状态温度变化率范围内，则判定此时GIL母线发生故障，如果都不在这两个温度变化率范围内，则采集下一时刻温度在进行一次判断，若第二次仍不在两个范围内则按故障处理。


2.根据权利要求1所述基于GIL热特性实现故障判定的方法，其特征在于：在GIL母线稳定运行时，非故障线段的负载电流不会在短时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁睿，乔宇娇，高鹏，朱思尧，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32