一种密封缺陷避雷器加速受潮及在线评估方法和设备技术

本发明专利技术公开了一种密封缺陷避雷器加速受潮及在线评估方法和设备，属于避雷器评估技术领域。本发明专利技术的一种密封缺陷避雷器加速受潮及在线评估方法，通过构建缺陷避雷器制作模型、加速受潮处理模型、缺陷数据获取模型、结构等比例模型、电压检测模型、特征电气量计算模型、湿度监测模型、评估模型，能够适用于整只避雷器，可以对整只避雷器进行受潮老化程度的定量评估。本发明专利技术的加速受潮处理模型、结构等比例模型，能模拟出与现场避雷器受潮模式和过程相同的场景以及环境，并通过电压检测模型、湿度监测模型获得试验数据，确保评估结果的准确、可靠性，进而可提高检修工作效率，确保电网安全稳定运行。全稳定运行。全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种密封缺陷避雷器加速受潮及在线评估方法和设备


[0001]本专利技术涉及一种密封缺陷避雷器加速受潮及在线评估方法和设备，属于避雷器评估


技术介绍

[0002]避雷器是具有一定电气特性的“开关”，承受过电压时“开关闭合”，泄放积聚在设备和线路上的电荷，降低电压幅值，避免过电压对电气设备绝缘的破坏，从而保障电气设备和电网系统的安全运行。随着电网等级和电力系统保护水平的不断提高，避雷器在电力系统中承担的作用越来越重要。
[0003]目前，国内外研究人员高度关注避雷器的绝缘状态评估这一研究方向，围绕着氧化锌避雷器的绝缘状态评估方法展开了大量的实验和研究工作。现有避雷器受潮评价方法都是基于GB11032
‑
2020中描述的电气量，主要包括避雷器(或电阻片)的直流1mA电压U1mA，0.75倍U1mA下的电流、绝缘电阻等等，这些电气量的确在一定程度上为工作人员判断避雷器受潮状态提供了帮助，但是这些电气量往往存在“拐点效应”，即只有当受潮到一定程度后这些参数才会出现显著变化。而在这个“拐点”值之前，都符合相关测试标准的要求，这就给在线评价避雷器受潮状态带来困难。
[0004]进一步，公布号为CN 112904118A的专利文献公开了一种氧化锌避雷器电阻阀片受潮老化的性能评估方法，包括：利用热蒸汽使样品电阻阀片受潮，根据放置于蒸汽中的时间不同模拟不同的受潮程度；受潮后的样品置于室温使其充分降温，并擦干表面的水分；使用电子天平测量受潮前后的质量，以质量的改变大小来具体衡量受潮的程度；将受潮之后的电阻阀片在恒温135
°
的条件下，进行模拟老化实验，加压持续时间为16h，对受潮老化后的电阻阀片进行直流伏安特性、介电响应参数的测试；根据直流伏安特性曲线和介电响应参数，分析受潮老化程度。
[0005]公布号为CN 114839438 A的专利文献公开了一种基于泄漏电流谐波成分的氧化锌避雷器状态评估方法，包括：对氧化锌避雷器运行状态进行实时监测，并实时分析泄漏电流的阻性分量以及各次谐波分量，根据谐波分量、阻性分量的情况对避雷器的运行状态进行分析，并能区分阀片老化与阀片受潮缺陷，对阀片受潮能够给出初步位置判断。
[0006]因此，目前的技术大多基于单片电阻片的热蒸汽试验模拟不同受潮程度，这种基于单片电阻片的受潮研究结果难以推广至整只避雷器。另外，也有通过针筒向避雷器内部注水使避雷器受潮，与现场避雷器受潮模式和过程存在巨大差异，因此基于上述试验方法获得的试验数据难以保证可靠性，此外，现有技术不能对整只避雷器进行受潮老化程度的定量评估，因此无法解决上述技术问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的一在于提供一种通过构建缺陷避雷器制作模型、加速受潮处理模型、缺陷数据获取模型、结构等比例模型、电压检测模型、特征电气量计
算模型、湿度监测模型、评估模型，确定缺陷避雷器的密封缺陷变量；根据避雷器的密封缺陷变量，确定避雷器试验环境的温度以及湿度，并设置试验参数，以获取主密封圈老化后的压缩永久变形量K，以及避雷器盖板和防爆板锈蚀数据；同时计算出缺陷避雷器所需氧化锌电阻片的数量或/和环氧绝缘杆数量或/和铝垫块直径；然后获取缺陷避雷器的全电流和参考电压信息；再对全电流和参考电压信息进行处理，计算出若干特征电气量；最后通过从若干特征电气量中选取最灵敏的电气量并与相对湿度测量结果进行关联，以实现避雷器受潮程度的在线评估，方案科学、合理，切实可行的密封缺陷避雷器加速受潮及在线评估方法。
[0008]本专利技术的目的二在于提供一种能够适用于整只避雷器，可以对整只避雷器进行受潮老化程度的定量评估；通过加速受潮处理模型、结构等比例模型，能模拟出与现场避雷器受潮模式和过程相同的场景以及环境，并通过电压检测模型、湿度监测模型获得试验数据，确保评估结果的准确、可靠性的的密封缺陷避雷器加速受潮及在线评估方法。
[0009]本专利技术的目的三在于提供一种能够适用于整只避雷器，可以对整只避雷器进行受潮老化程度的定量评估；通过若干氧化锌电阻片、若干铝垫块、若干环氧绝缘杆、避雷器绝缘筒以及复杂多因子环境气候箱，能模拟出与现场避雷器受潮模式和过程相同的场景以及环境，并通过电容式湿敏元件、全电流在线监测平台、电压无线监测装置获得试验数据，确保评估结果的准确、可靠性的密封缺陷避雷器加速受潮及在线评估方法和设备。
[0010]本专利技术的目的四在于提供一种能在线监测避雷器逐步受潮过程中全电流变化趋势并基于此计算出阻性电流、参考相角和阻容比等特征电气量，通过从中选取最灵敏的电气量并与相对湿度测量结果进行关联，以实现避雷器受潮老化程度的在线评估，方案简单，实用性强，可辅助检修人员在无需干扰设备正常运行的情况下，简单、迅速和准确地判断避雷器受潮程度，提高检修工作效率，确保电网安全稳定运行的密封缺陷避雷器加速受潮及在线评估方法和设备。
[0011]为实现上述目的之一，本专利技术的第一种技术方案为：
[0012]一种密封缺陷避雷器加速受潮及在线评估方法，
[0013]包括如下内容：
[0014]通过预先构建的缺陷避雷器制作模型，对避雷器的缺陷数据进行处理，确定缺陷避雷器的密封缺陷变量；
[0015]密封缺陷变量包括主密封圈的压缩永久变形量K或/和避雷器盖板和防爆板的锈蚀数据；
[0016]利用预先构建的加速受潮处理模型，分析避雷器的密封缺陷变量，确定避雷器试验环境的温度以及湿度；
[0017]通过预先构建的缺陷数据获取模型，并根据密封缺陷变量特征，设置试验参数，以获取主密封圈老化后的压缩永久变形量K，以及避雷器盖板和防爆板锈蚀数据；
[0018]利用预先构建的结构等比例模型，计算缺陷避雷器所需氧化锌电阻片的数量或/和环氧绝缘杆数量或/和铝垫块直径；
[0019]通过预先构建的电压检测模型，获取缺陷避雷器的全电流和参考电压信息；
[0020]根据预先构建的特征电气量计算模型，对全电流和参考电压信息进行处理，计算出若干特征电气量；
[0021]若干特征电气量至少包括阻性电流分量、参考相角和阻容比；
[0022]通过预先构建的湿度监测模型，得到加速受潮过程中缺陷避雷器内部相对湿度测量值及变化趋势；
[0023]利用预先构建的评估模型，通过从若干特征电气量中选取最灵敏的电气量并与相对湿度测量结果进行关联，以实现避雷器受潮程度的在线评估。
[0024]本专利技术经过不断探索以及试验，通过构建缺陷避雷器制作模型、加速受潮处理模型、缺陷数据获取模型、结构等比例模型、电压检测模型、特征电气量计算模型、湿度监测模型、评估模型，确定缺陷避雷器的密封缺陷变量；根据避雷器的密封缺陷变量，确定避雷器试验环境的温度以及湿度，并设置试验参数，以获取主密封圈老化后的压缩永久变形量K，以及避雷器盖板和防爆板锈蚀数据；同时计算出缺陷避雷器所需氧化锌电阻片的数量或/和环氧绝缘杆数量或/和铝垫块直径；然后获取缺陷避雷器的全电流和参考电压信息；再对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种密封缺陷避雷器加速受潮及在线评估方法，其特征在于，包括如下内容：通过预先构建的缺陷避雷器制作模型，对避雷器的缺陷数据进行处理，确定缺陷避雷器的密封缺陷变量；密封缺陷变量包括主密封圈的压缩永久变形量K或/和避雷器盖板和防爆板的锈蚀数据；利用预先构建的加速受潮处理模型，分析避雷器的密封缺陷变量，确定避雷器试验环境的温度以及湿度；通过预先构建的缺陷数据获取模型，并根据密封缺陷变量特征，设置试验参数，以获取主密封圈老化后的压缩永久变形量K，以及避雷器盖板和防爆板锈蚀数据；利用预先构建的结构等比例模型，计算缺陷避雷器所需氧化锌电阻片的数量或/和环氧绝缘杆数量或/和铝垫块直径；通过预先构建的电压检测模型，获取缺陷避雷器的全电流和参考电压信息；根据预先构建的特征电气量计算模型，对全电流和参考电压信息进行处理，计算出若干特征电气量；若干特征电气量至少包括阻性电流分量、参考相角和阻容比；通过预先构建的湿度监测模型，得到加速受潮过程中缺陷避雷器内部相对湿度测量值及变化趋势；利用预先构建的评估模型，通过从若干特征电气量中选取最灵敏的电气量并与相对湿度测量结果进行关联，以实现避雷器受潮程度的在线评估。2.如权利要求1所述的一种密封缺陷避雷器加速受潮及在线评估方法，其特征在于，试验参数包括加速压缩永久变形试验参数、锈蚀试验参数；压缩永久变形量K通过主密封圈进行加速压缩永久变形试验得到；锈蚀数据通过避雷器盖板和防爆板在高温和浓盐度环境中进行锈蚀得到。3.如权利要求2所述的一种密封缺陷避雷器加速受潮及在线评估方法，其特征在于，加速压缩永久变形试验参数包括永久变形试验温度、压缩率和压缩时间；压缩永久变形量的计算公式如下：K＝(h0‑
h2)/(h0‑
h1)，其中，h0为密封圈压缩前的初始高度，h1为压缩率为30％时密封圈的高度，h2为密封圈压缩后的恢复高度；锈蚀试验参数包括高温温度、浓盐度环境、喷洒形式、锈蚀时间。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的一种密封缺陷避雷器加速受潮及在线评估方法，其特征在于，避雷器试验环境为高温、高湿度环境，高温为40℃
‑
60℃，高湿度环境为相对湿度90％
‑
99％；最灵敏的电气量通过单位受潮时间内相关电气量的相对变化率进行确定，其阻性电流I
r
、阻容比R
c
以及相对湿度RH，随加速受潮时间h的函数关系式如下：I
r
＝
‑
0.06*exp(
‑
h/51.07)+0.113
ꢀꢀꢀꢀ
(1)R
c
＝
‑
0.087*exp(
‑
h/33.38)+0.205
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
RH＝
‑
73.49*exp(
‑
h/26.91)+104.74
ꢀꢀꢀꢀ
(3)。5.一种密封缺陷避雷器加速受潮及在线评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：计算避雷器所需氧化锌电阻片(4)数量，在每两片氧化锌电阻片(4)之间放入1片铝垫块(5)，经环氧绝缘杆固定后放入避雷器绝缘筒(6)内；步骤2：将主密封圈(1)进行加速压缩永久变形试验，并测试其老化后的压缩永久变形量K；步骤3：将避雷器盖板和防爆板(2)在高温和浓盐度环境中进行锈蚀；步骤4：在步骤1基础上，分别采用步骤2中的主密封圈(1)或/和已锈蚀的盖板和防爆板(2)进行组装，其他部件正常、安装工艺正确，制作存在密封缺陷的缺陷避雷器；同时在避雷器绝缘筒(6)内部接地附近预置电容式湿敏元件，用于监测避雷器内部相对湿度，得到相对湿度测量结果；步骤5：将步骤4中的缺陷避雷器放入复杂多因子环境气候箱中，复杂多因子环境...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文浩，杨帆，姜雄伟，李晨，韩睿，蒋鹏，胡俊华，赵琪，郑宇，柳姝姌，夏巧群，冯洋，戴鹏飞，郑一鸣，蔺家骏，刘爽，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：