一种瓷绝缘子早期故障检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种瓷绝缘子早期故障检测方法及系统，属于电力系统设备监测技术领域，包括：模拟水分进入瓷绝缘子裂缝时的电场变化，建立空气‑水两相流仿真模型；根据所述空气‑水两相流仿真模型得到的电场分布数据，分析放电起始时刻电气特性；根据从电场模拟和放电起始分析中得到的初始电弧条件，分析电弧燃烧过程中电弧电压与电流的关系及其对电弧电导和电弧电阻的影响；根据电弧过程中计算得到的电弧能量耗散数据，分析电弧能量耗散和放电自清除后空气的特征；根据分析结果，进行潜在故障识别。本发明专利技术能够提高了瓷绝缘子故障检测的准确性和早期预警能力，从而显著减少了电力系统运行中的故障风险和维护成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统设备监测，具体为一种瓷绝缘子早期故障检测方法及系统。

技术介绍

1、瓷绝缘子具有较高的机械强度、化学稳定性、优异的绝缘性能和较强的耐腐蚀性，在配电网中得到了广泛的应用。烧制瓷绝缘子时，材料中的石英在冷却过程中会从α-石英转变为β-石英，体积减少2%。这将导致应变，并在瓷体中形成许多微裂缝。这些微裂缝在电应力和机械应力作用下会随着时间的推移而变大，最终会导致完全的径向裂缝。在10kv配电网中，常用的瓷绝缘子包括针式绝缘子、悬式绝缘子、支柱绝缘子、横臂绝缘子等。其中，针式绝缘子缺少铁帽，电极（导线和针）之间的瓷相对较薄。因此，下雨天雨水很容易流入裂缝，降低绝缘强度，从而导致裂缝内排水。裂缝的狭窄内部空间允许放电通过热量引起的水蒸发而自行熄灭，表现出自清除特性。这种类型的故障在本专利技术中被称为瓷绝缘子早期故障（piif）。

2、在配电网的实际运行中，这种情况通常被视为扰动。就强度和持续时间而言，不足以引起跳闸操作。由于放电发生在裂缝内部，具有自清除特性，即使维修人员主动前往故障部位进行检查，确定放电是否由瓷绝缘子引发仍然具有挑本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种瓷绝缘子早期故障检测方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的瓷绝缘子早期故障检测方法，其特征在于：所述建立空气-水两相流仿真模型包括，通过Cahn-Hilliard方程和Navier-Stokes方程来模拟裂缝内部的水气两相流动，计算所述空气-水两相流仿真模型中不同时间点的电场分布。

3.如权利要求2所述的瓷绝缘子早期故障检测方法，其特征在于：所述Cahn-Hilliard方程包括，通过引入相场变量来对不同相区域以及不同相间的过渡区域进行标识，公式为：

4.如权利要求3所述的瓷绝缘子早期故障检测方法，其特征在于：所述分析放电起始时刻电气...

【技术特征摘要】

1.一种瓷绝缘子早期故障检测方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的瓷绝缘子早期故障检测方法，其特征在于：所述建立空气-水两相流仿真模型包括，通过cahn-hilliard方程和navier-stokes方程来模拟裂缝内部的水气两相流动，计算所述空气-水两相流仿真模型中不同时间点的电场分布。

3.如权利要求2所述的瓷绝缘子早期故障检测方法，其特征在于：所述cahn-hilliard方程包括，通过引入相场变量来对不同相区域以及不同相间的过渡区域进行标识，公式为：

4.如权利要求3所述的瓷绝缘子早期故障检测方法，其特征在于：所述分析放电起始时刻电气特性包括，建立等比例瓷绝缘子模型，裂缝的几何形状、位置、宽度、深度及绝缘体的电气特性，确保模型反映实际裂缝绝缘子的物理和电气特性；

5.如权利要求4所述的瓷绝缘子早期故障检测方法，其特征在于：所述分析电弧燃烧过程中电弧电压与电流的关系及其对电弧电导和电弧电阻的影响包括，对电弧的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛子涵，刘亚东，严英杰，江秀臣，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：