一种多源信息融合的GIS隔离开关触头接触电阻评估方法技术

本发明专利技术涉及电气设备检测技术领域，尤其涉及一种多源信息融合的GIS隔离开关触头接触电阻评估方法，包括如下步骤：S1、构建负载

【技术实现步骤摘要】
一种多源信息融合的GIS隔离开关触头接触电阻评估方法


[0001]本专利技术涉及电气设备检测
，尤其涉及一种多源信息融合的GIS隔离开关触头接触电阻评估方法。

技术介绍

[0002]现有的对于GIS隔离开关以及类似的封闭开关设备的接触电阻的测算主要是离线的方式进行测量，或者通过材料等基础理论研究的方式，提出改进建议，而工业实际中，设备处于在运状态时，其触头接触电阻一定会随着投运时间的长短而产生变化，此时如果想要评估其接触电阻，则需要对线路进行停电，对开关设备进行解体，放气操作，显然不适用于工业现场的大范围应用。为此，我们提出一种多源信息融合的GIS隔离开关触头接触电阻评估方法。

技术实现思路

[0003]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种多源信息融合的GIS隔离开关触头接触电阻评估方法，利用多源信息融合(温度信息，功率信息)的方式对隔离开关的接触状态实现在线检测，可以同时获得隔离开关触头的插入深度，弹簧弹力与接触电阻，并可以间接的推知触头表面氧化程度，解决了现有技术评估封闭开关设备接触电阻，需要对线路进行停电，对开关设备进行解体，放气操作的问题。
[0004]本专利技术提供如下技术方案：一种多源信息融合的GIS隔离开关触头接触电阻评估方法，包括如下步骤：
[0005]S1、构建负载
‑
温度
‑
接触电阻关系，通过仿真提取相同负载下不同接触电阻的仿真结果，结果包括关键点温度与触头温度，并拟合相同负载下，不同接触电阻时，开关表面温度与热点温度曲线；
[0006]S2、获取典型接触状态的功率曲线，通过传感器采集数据，并计算不同状态下的驱动电机功率，构建弹簧系数与功率特征对应表，构建开关插入深度与功率特征对应表，并与温度曲线共同构建隔离开关触头接触状态反演表格；
[0007]S3、查表确定接触状态，获取现场运行的隔离开关的温度、电机电压电流计算功率，通过对比查看隔离开关触头接触状态反演表格，确定触头表面氧化程度。
[0008]优选的，所述步骤S1的具体步骤如下：首先准备模型和软件，然后将模型导入软件，定义仿真参数，进行仿真，绘制流线，提取关键点坐标，提取同负载下不同接触电阻的仿真结果，拟合相同负载下，不同接触电阻时，开关表面温度与热点温度曲线。
[0009]优选的，改变电流激励，即调整负载后重新进行仿真、绘制流线，提取关键点坐标，提取同负载下不同接触电阻的仿真结果，最后拟合。
[0010]优选的，所述步骤S2中
[0011]S21、连接传感器，将电压传感器和电流传感器分别连接到电机的输入端；
[0012]S22、采集数据，动作隔离开关，利用数据采集设备采集电压和电流传感器输出的
数据；
[0013]S23、根据瞬时功率公式，将采集到的电压和电流数据进行计算，得到GIS隔离开关的驱动电机功率。
[0014]优选的，通过调节动触头向静触头内的插入深度，重复步骤S21
‑
S23，记录不同插入深度下GIS隔离开关的驱动电机功率，形成表格。
[0015]优选的，在插入距离一定的情况下，改变触指弹簧的弹力，重复步骤S21
‑
S23，记录不同弹簧疲劳状态下GIS隔离开关的驱动电机功率，形成表格。
[0016]优选的，所述步骤S3中在工业现场的隔离开关上，布置与步骤S1、S2相同的传感器；
[0017]隔离开关动作时记录对应电压电流值，计算对应的功率数据，并计算得到对应的插入深度特征值与弹簧系数特征值，并在通流一段时间后，记录温度传感器数值，基于以上数据计算得到反演的热点温升，查表。
[0018]优选的，所述隔离开关触头接触状态反演表格包括弹簧弹力，插入深度与接触电阻值，进而推知触头表面氧化程度。
[0019]本专利技术提供了一种多源信息融合的GIS隔离开关触头接触电阻评估方法，利用GIS隔离开关驱动电机功率与温升反演两个理论研究方式，通过检测GIS隔离开关驱动电机驱动电压以及电流并计算驱动电机功率，进而测量GIS隔离开关表面温度，利用有限元分析的方式，对隔离开关内部热点温度进行反演，进一步利用两种信号的融合，对GIS隔离开关触头接触状态进行评估，实现不停电，开关不解体的GIS隔离开关触头接触状态反演，保障电力系统的稳定运行。
附图说明
[0020]图1为本专利技术方法流程图；
[0021]图2为本专利技术不同插入深度下GIS隔离开关的驱动电机功率图；
[0022]图3为本专利技术不同弹簧疲劳状态下GIS隔离开关的驱动电机功率图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]如图1所示，本专利技术提供一种技术方案：一种多源信息融合的GIS隔离开关触头接触电阻评估方法，包括如下步骤：
[0025]S1、负载
‑
温度
‑
接触电阻关系构建
[0026]S11、准备模型和软件：首先，准备好GIS隔离开关的3D模型以及商用有限元分析软件；
[0027]S12、导入模型：将GIS隔离开关的3D模型导入商用有限元分析软件中，可以使用软件内置的导入功能或者将模型转换为商用有限元分析软件支持的文件格式后再导入；
[0028]S13、定义仿真参数：为进行热场仿真，需要定义仿真参数，包括通电流的额定值、
材料的热导率、边界条件等。
[0029]S14、进行仿真：启动仿真程序，等待仿真结果出现。这可能需要一段时间，取决于计算机的性能和模型的复杂度。
[0030]S15、绘制流线：在得到仿真结果后，使用商用有限元分析软件的流线绘制工具，在隔离开关内部绘制流线。流线表示流体在某个时间段内的运动轨迹，能够帮助理解隔离开关内部的流动情况。
[0031]S16、提取关键点坐标：在绘制好流线后，找到隔离开关内表面流线最密集的7个点，并提取它们的坐标。商用有限元分析软件的流线绘制工具可以帮助找到这些点。如果无法直接提取坐标，可以使用截图工具或者手动测量来获取坐标值。
[0032]S17、提取同负载下不同接触电阻的仿真结果，结果包括关键点温度与触头温度。
[0033]S18、改变负载重复步骤S14
‑
S16。
[0034]S19、将所获得的数据采用矩阵运算软件进行拟合，所采用的拟合方式是使用矩阵运算软件的fit命令，拟合时的输入量为关键点温度，输出为触头温度。拟合形式是：
[0035]T
ct
＝f(T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,I)；(1)
[0036]其中，T
ct
是触头温度，T1
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多源信息融合的GIS隔离开关触头接触电阻评估方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、构建负载
‑
温度
‑
接触电阻关系，通过仿真提取相同负载下不同接触电阻的仿真结果，结果包括关键点温度与触头温度，并拟合相同负载下，不同接触电阻时，开关表面温度与热点温度曲线；S2、获取典型接触状态的功率曲线，通过传感器采集数据，并计算不同状态下的驱动电机功率，构建弹簧系数与功率特征对应表，构建开关插入深度与功率特征对应表，并与温度曲线共同构建隔离开关触头接触状态反演表格；S3、查表确定接触状态，获取现场运行的隔离开关的温度、电机电压电流计算功率，通过对比查看隔离开关触头接触状态反演表格，确定触头表面氧化程度。2.根据权利要求1所述的一种多源信息融合的GIS隔离开关触头接触电阻评估方法，其特征在于：所述步骤S1的具体步骤如下：首先准备模型和软件，然后将模型导入软件，定义仿真参数，进行仿真，绘制流线，提取关键点坐标，提取同负载下不同接触电阻的仿真结果，拟合相同负载下，不同接触电阻时，开关表面温度与热点温度曲线。3.根据权利要求2所述的一种多源信息融合的GIS隔离开关触头接触电阻评估方法，其特征在于：改变电流激励，即调整负载后重新进行仿真、绘制流线，提取关键点坐标，提取同负载下不同接触电阻的仿真结果，最后拟合。4.根据权利要求1所述的一种多源信息融合的GIS隔离开关触头接触电阻评估方法，其特征在于：所述步骤S2中具体过程如...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮江军，何松，
申请(专利权)人：武汉黉门电工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：