一种变压器套管桩头发热缺陷原因识别方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种变压器套管桩头发热缺陷原因识别方法、系统及介质，本发明专利技术方法包括：获取变压器套管桩头的红外热成像图谱；根据红外热成像图谱确定变压器套管桩头包含的温度分布类型集合；根据预先确定的温度分布类型集合和发热缺陷类型两者之间的对应关系，确定变压器套管桩头的发热缺陷类型；此外还包括进行三维力

【技术实现步骤摘要】
一种变压器套管桩头发热缺陷原因识别方法、系统及介质


[0001]本专利技术属于电力变压器的运行维护
，具体涉及一种变压器套管桩头发热缺陷原因识别方法、系统及介质。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，国民对电力的需求也在不断提高，保障变电站设备的安全稳定运行，是确保优质可靠电力供应的关键一环。变压器是变电站最核心的一次设备，是电网的枢纽和心脏，变压器发生缺陷或故障停运后可能会导致大面积停电事故，影响电力可靠供应。在负荷高峰期，变压器套管桩头发热缺陷频繁发生。桩头长期过热将导致载流金属氧化甚至腐蚀，使得桩头与线夹间接触电阻增大，进一步加剧电流局部集中现象，最终形成桩头载流性能劣化与温升加剧的恶性循环。当桩头局部温升超过载流金属熔点，桩头与线夹间断开将直接导致变压器跳闸与全站停电。目前变电站运维人员采用红外测温仪监测套管桩头温度，仅能通过红外热成像图谱找出桩头上温度最高的部位，无法准确判断发热缺陷原因并开展针对性的检修。总而言之，前对桩头发热缺陷原因的识别依赖于运维人员的经验、受限于红外热成像图谱的精确度，缺乏一种逻辑清晰、判据明确的桩头发热缺陷识别方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种变压器套管桩头发热缺陷原因识别方法、系统及介质，本专利技术通过预先确定的温度分布类型集合和发热缺陷类型两者之间的对应关系，结合红外热成像图谱确定变压器套管桩头包含的温度分布类型集合，可实现变压器套管桩头的发热缺陷类型的精确识别，具有逻辑清晰、判据明确的优点。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种变压器套管桩头发热缺陷原因识别方法，包括：
[0006]S101，获取变压器套管桩头的红外热成像图谱；
[0007]S102，根据红外热成像图谱确定变压器套管桩头包含的温度分布类型集合；
[0008]S103，根据预先确定的温度分布类型集合和发热缺陷类型两者之间的对应关系，确定变压器套管桩头的发热缺陷类型。
[0009]可选地，步骤S102中温度分布类型集合可包含的温度分布类型包括：类型A：螺母螺帽处温度集中，且峰值与标定值之差超过第一峰值设定值；类型B：螺纹螺孔接触面温度与标定值之差超过第一温度设定值；类型C：螺纹局部温升升高，且峰值与标定值之差超过第二峰值设定值，所述第二峰值设定值比第一峰值设定值大；类型D：桩头表面温度集中区域呈斑点分布；类型E：桩头表面温度均匀升高，且峰值与标定值之差超过第一峰值设定值；类型F：桩头局部区域与环境温度之差小于第二温度设定值。
[0010]可选地，步骤S103中发热缺陷类型包括螺栓与桩头接触松动、螺栓轴线偏移、螺纹
锈蚀或腐蚀、桩头接触面不平整、桩头接触面烧蚀或腐蚀、桩头接触面未对齐六种发热缺陷类型。
[0011]可选地，步骤S103之前包括进行三维力
‑
电磁
‑
热耦合的桩头温升仿真以确定的温度分布类型集合和发热缺陷类型两者之间的对应关系，所述进行三维力
‑
电磁
‑
热耦合的桩头温升仿真包括：
[0012]S201，针对变压器套管桩头建立三维力
‑
电磁
‑
热耦合的桩头温升仿真模型，所述三维力
‑
电磁
‑
热耦合的桩头温升仿真模型包括变压器套管桩头的三维模型、电磁模型和热模型；
[0013]S202，针对三维力
‑
电磁
‑
热耦合的桩头温升仿真模型，分别模拟每一种发热缺陷类型，以获得该发热缺陷类型所对应包含的温度分布类型，最终得到温度分布类型集合和发热缺陷类型两者之间的对应关系。
[0014]可选地，步骤S201中建立的变压器套管桩头的三维模型中，三维模型、电磁模型之间通过变压器套管桩头的接触面的平均高度σ
asp
与平均斜度m
asp
进行耦合。
[0015]可选地，所述变压器套管桩头的接触面的平均高度σ
asp
与平均斜度m
asp
的计算函数表达式为：
[0016][0017]上式中，σ
asp,u
与σ
asp,d
分别为接触面上、下两侧凸起的平均高度；m
asp,u
与m
asp,d
分别为接触面上、下两侧表面的平均斜率。
[0018]可选地，步骤S201中建立的电磁模型的函数表达式为：
[0019][0020]上式中，σ
contact
为接触面的电导率，σ
u
与σ
d
分别为接触面两侧材料的电导率，σ
asp
为接触面的平均高度，m
asp
为接触面的平均斜度，p为接触压力，Hc为较软材料的硬度；p为接触压力。
[0021]可选地，步骤S201中建立的热模型的函数表达式为：
[0022]q＝h
·
(T
w
‑
T
f
)，
[0023]上式中，q为热流密度，h为传热系数，T
w
和T
f
分别为桩头温度和周围空气温度。
[0024]此外，本专利技术还提供一种变压器套管桩头发热缺陷原因识别系统，包括相互连接的微处理器和存储器，所述微处理器被编程或配置以执行所述变压器套管桩头发热缺陷原因识别方法。
[0025]此外，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序用于被微处理器编程或配置以执行所述变压器套管桩头发热缺陷原因识别方法。
[0026]和现有技术相比，本专利技术主要具有下述优点：本专利技术方法包括获取变压器套管桩头的红外热成像图谱；根据红外热成像图谱确定变压器套管桩头包含的温度分布类型集合；根据预先确定的温度分布类型集合和发热缺陷类型两者之间的对应关系，确定变压器套管桩头的发热缺陷类型；此外还包括进行三维力
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电磁
‑
热耦合的桩头温升仿真以确定的温度分布类型集合和发热缺陷类型两者之间的对应关系。本专利技术通过预先确定的温度分布
类型集合和发热缺陷类型两者之间的对应关系，结合红外热成像图谱确定变压器套管桩头包含的温度分布类型集合，可实现变压器套管桩头的发热缺陷类型的精确识别，具有逻辑清晰、判据明确的优点。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例方法的基本流程示意图。
[0028]图2为本专利技术实施例建立的变压器套管桩头的三维模型
[0029]图3为本专利技术实施例中桩头接触面的微观剖视结构示意图。
具体实施方式
[0030]如图1所示，本实施例变压器套管桩头发热缺陷原因识别方法包括：
[0031]S101，获取变压器套管桩头的红外热成像图谱；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器套管桩头发热缺陷原因识别方法，其特征在于，包括：S101，获取变压器套管桩头的红外热成像图谱；S102，根据红外热成像图谱确定变压器套管桩头包含的温度分布类型集合；S103，根据预先确定的温度分布类型集合和发热缺陷类型两者之间的对应关系，确定变压器套管桩头的发热缺陷类型。2.根据权利要求1所述的变压器套管桩头发热缺陷原因识别方法，其特征在于，步骤S102中温度分布类型集合可包含的温度分布类型包括：类型A：螺母螺帽处温度集中，且峰值与标定值之差超过第一峰值设定值；类型B：螺纹螺孔接触面温度与标定值之差超过第一温度设定值；类型C：螺纹局部温升升高，且峰值与标定值之差超过第二峰值设定值，所述第二峰值设定值比第一峰值设定值大；类型D：桩头表面温度集中区域呈斑点分布；类型E：桩头表面温度均匀升高，且峰值与标定值之差超过第一峰值设定值；类型F：桩头局部区域与环境温度之差小于第二温度设定值。3.根据权利要求2所述的变压器套管桩头发热缺陷原因识别方法，其特征在于，步骤S103中发热缺陷类型包括螺栓与桩头接触松动、螺栓轴线偏移、螺纹锈蚀或腐蚀、桩头接触面不平整、桩头接触面烧蚀或腐蚀、桩头接触面未对齐六种发热缺陷类型。4.根据权利要求3所述的变压器套管桩头发热缺陷原因识别方法，其特征在于，步骤S103之前包括进行三维力
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电磁
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热耦合的桩头温升仿真以确定的温度分布类型集合和发热缺陷类型两者之间的对应关系，所述进行三维力
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电磁
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热耦合的桩头温升仿真包括：S201，针对变压器套管桩头建立三维力
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电磁
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热耦合的桩头温升仿真模型，所述三维力
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电磁
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热耦合的桩头温升仿真模型包括变压器套管桩头的三维模型、电磁模型和热模型；S202，针对三维力
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电磁
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热耦合的桩头温升仿真模型，分别模拟每一种发热缺陷类型，以获得该发热缺陷类型所对应包含的温度分布类型，最终得到温度分布类型集合和发热缺陷类型两者之间的对应关系。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮景煇，彭平，钟永恒，欧乐知，邹晨乔，李沛，王玉伟，任章鳌，万勋，刘赟，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：