一种支柱瓷绝缘子机械寿命影响因素检测方法技术

本发明专利技术涉及一种支柱瓷绝缘子机械寿命影响因素检测方法，包括以下步骤：步骤1，确定支柱瓷绝缘子机械性能衡量指标及拟进行量化评估的寿命影响因素；步骤2：针对各影响因素，选择水平范围，生成因素水平执行表；步骤3：选用能够考察上述因素各个水平的正交表，确定正交试验步骤；步骤4：按照各试验号要求的试验条件依次进行相关试验，并记录试验数据；步骤5：分析试验数据，确定最优因素组合及各影响因素的主次顺序，并判断各因素的作用对指标影响是否显著；步骤6：根据试验结果构建支柱瓷绝缘子机械寿命多影响因素量化评估模型。因此，本发明专利技术具有如下优点：能够减少试验量，提高试品利用率，并能正确得出各因素对指标的影响规律。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械寿命影响因素检测方法，尤其是涉及。
技术介绍
支柱瓷绝缘子是发电厂和变电站的重要设备，用作导电体和接地体之间的绝缘和机械固定连接，高压支柱瓷绝缘子支撑的设备包括母线、隔离开关、引线等。在强电磁环境、长期机械载荷及恶劣气象条件等因素综合作用下，支柱瓷绝缘子的机电性能将显著下降，容易导致断裂事故发生。其中，以隔离开关支柱瓷绝缘子发生断裂事故最多。高压隔离开关在运行中或操作时发生支柱瓷绝缘子断裂是危害性极大的一种故障，它往往会造成母线短路而引发母线停电，进而导致发电厂或变电站停电的重大事故，还可能会损坏相邻电气设备或伤及操作人员，严重威胁电网安全稳定运行。因此，对隔离开关支柱瓷绝缘子进行机电性能检测，研究其寿命影响因素，并提出针对性的预防和改造措施，对于提高隔离开关运行可靠性具有重要意义。支柱瓷绝缘子的老化主要体现为抗弯、抗扭强度明显降低，其断裂事故分布广泛，各地区均有发生，且导致的后果十分严重，一直没有得到较好的解决。支柱瓷绝缘子的断裂机理复杂，寿命影响因素较多，包括电磁环境、机械应力、气候条件、产品结构、安装质量、运行维护不当等，涵盖电气、力学、材料等多个学科，涉及设计、制造、运行、检修等多个环节，属于多学科交叉问题。国内外对支柱瓷绝缘子的电气特性开展了广泛研究，但对其机械寿命一直没有构成多影响因素的量化评估体系。因此，有必要采用科学的研究方法建立支柱瓷绝缘子的寿命影响因素评估模型，对影响其机电性能的各因素进行量化评估，以便提出有针对性的机械性能提升技术应用于生产管理。
技术实现思路
本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:，其特征在于，该方法的具体步骤如下:步骤1:确定支柱瓷绝缘子机械性能衡量指标及拟进行量化评估的寿命影响因素；步骤2:针对各影响因素，选择水平范围，生成因素水平执行表；步骤3:选用能够考察上述因素各个水平的正交表，确定正交试验步骤；步骤4:按照各试验号要求的试验条件依次进行电腐蚀试验、实际操作试验、温度循环试验、残余机械强度试验，并记录试验数据；步骤5:分析试验数据，确定最优因素组合及各影响因素的主次顺序，并判断各因素的作用对指标影响是否显著；步骤6:根据试验结果构建支柱瓷绝缘子机械寿命多影响因素量化评估模型。在上述的，所述的步骤I中，支柱瓷绝缘子机械性能衡量指标包括弯曲破坏负荷和扭转破坏负荷，执行该步骤时随机选取两个指标中的其中一个；所述拟进行量化评估的寿命影响因素包括支柱瓷绝缘子的生产厂商、表面RTV厚度、电腐蚀程度、隔离开关操作次数以及温度循环次数。在上述的，所述的步骤3中，定义寿命影响因素个数m、水平数n、试验次数P，所述正交表为能够考察上述因素各水平的最小的正交表1^01-)。在上述的，通过正交试验方案各试验号下的指标数据分析，能够得出最优因素组合；通过极差分析，能够确定所考察的支柱瓷绝缘子机械寿命各影响因素的主次顺序；通过方差分析，能够确定各影响因素的作用对指标影响是否显著。在上述的，所述的步骤2中，生成因素水平执行表的具体方法是:步骤201，若考察的影响因素个数为m，水平数为n，将m个影响因素分别填写在行表头，将数字rn填写在列表头，水平数n在2 5范围内；步骤202，在I m列中填写各因素对应水平的具体值。在上述的，所述的步骤3中，选用能够考察上述因素各个水平的正交表的具体方法是:步骤301，若考察的影响因素个数为m，水平数为n，所述正交表为Lp(nm)，其中，P ( 30,该正交表除表头外共有m列、p行,其中行表头排各因素,列表头排试验号,将数字I P依次排在列表头试验号下，将m个因素排在行表头任意列上，不同的因素排在不同列；步骤302，把m个因素占有的各列中对应的水平数“I n”换成各因素的具体水平，将其填于表格中各试验号对应位置中；步骤303，在表格最右端插入I列，表头中填写指标，该列用于生成各试验号下的试验条件对应的试验结果。在上述的，所述的步骤5进一步包括以下子步骤:步骤501，确定最优因素组合。指标扭转破坏负荷T值越大，表示该试验号的试验条件对支柱瓷绝缘子机械性能影响越小；反之，若T值越小，则表示该试验号的试验条件使支柱瓷绝缘子机械性能降低越多，对机械性能影响越大。因此，T值最大的试验号对应的因素水平组合为最优因素组合。步骤502，进行极差分析，确定各影响因素的主次顺序。计算Kjm和Rj, Kjm为第j列因素m水平所对应的试验指标和为第j列因素的极差，反映了第j列因素水平波动时，试验指标的变动幅度。&越大，说明该因素对试验指标的影响越大。根据&大小，判断因素的主次顺序。步骤503，进行方差分析 ，考察各因素的作用对指标影响是否显著。计算各列的变动平方和Si和各因素的自由度fi，以及误差变动S6及误差自由度f6 ;计算各因素的F值Fi,查F临界值表得出不同显著水平a下的F临界值Fa，列出方差分析表，采用F检验法对各因素进行显著性检验，比较Fi与Fa值的大小，即可得出各因素对指标扭转破坏负荷的影响是否显著。本专利技术借助正交试验设计对支柱瓷绝缘子多种机械寿命影响因素进行检测和评估，既能够充分模拟支柱瓷绝缘子的现场运行条件，大大减少试验量，缩短试验周期，提高试品利用率；又可以对支柱瓷绝缘子各种机械寿命影响因素进行量化评估，得出各因素对机械性能指标的影响规律。本专利技术的这种检测方法对于高压隔离开关支柱瓷绝缘子的运行维护具有非常重要的借鉴意义。附图说明附图1是本专利技术的方法流程示意图。具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例:一、首先，介绍一下本专利技术的具体操作步骤，具体包括以下步骤:步骤1:确定支柱瓷绝缘子机械性能衡量指标及拟进行量化评估的寿命影响因素；步骤2:针对各影响因素，选择合理的水平范围，生成因素水平执行表；步骤3:选用能够考察上述因素各个水平的正交表，设计正交试验方案；步骤4:按照各试验号要求的试验条件进行电腐蚀试验、实际操作试验、温度循环试验、残余机械强度试验，并记录试验数据；步骤5:分析试验数据，确定最优因素组合及各影响因素的主次顺序，考察各因素的作用对指标影响是否显著；步骤6:根据试验结果构建支柱瓷绝缘子机械寿命多影响因素量化评估体系。步骤I中，根据隔离开关结构型式及支柱瓷绝缘子的受力特点确定其机械性能衡量指标，隔离开关操作绝缘子在操作过程中主要受扭矩作用，其指标应定为扭转破坏负荷。步骤I中，支柱瓷绝缘子需要进行量化评估的寿命影响因素包括以下几点:I)生产厂商，用于考察不同生产厂商生产的支柱瓷绝缘子的性能差异；2)表面RTV厚度，用于考察支柱瓷绝缘子表面涂覆不同厚度的RTV对其机械性能的影响；3)电腐蚀程度，用于模拟支柱瓷绝缘子在实际运行条件下承受的强电磁环境，在高电压及污秽条件下，绝缘子表面可能流过较大的泄漏电流，使其发生电腐蚀；4)隔离开关操作次数，用于模拟支柱瓷绝缘子在实际运行条件下隔离开关分合闸操作对其产生的力学载荷；5)温度循环次数，用于模拟支柱瓷绝缘子在实际运行条件下承受的雨雪、冰冻、高温等恶劣气象条件。确定影响因素时，应根据专业知识和实践经验，选择对指标影响尚不清楚或需要量化影响大小的因素进行考察。若已知某些因素不能控制，则需要首先解决控制问本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支柱瓷绝缘子机械寿命影响因素检测方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：步骤1：确定支柱瓷绝缘子机械性能衡量指标及拟进行量化评估的寿命影响因素；步骤2：针对各影响因素，选择水平范围，生成因素水平执行表；步骤3：选用能够考察上述因素各个水平的正交表，确定正交试验步骤；步骤4：按照各试验号要求的试验条件依次进行电腐蚀试验、实际操作试验、温度循环试验、残余机械强度试验，并记录试验数据；步骤5：分析试验数据，确定最优因素组合及各影响因素的主次顺序，并判断各因素的作用对指标影响是否显著；步骤6：根据试验结果构建支柱瓷绝缘子机械寿命多影响因素量化评估模型。

【技术特征摘要】
1.种支柱瓷绝缘子机械寿命影响因素检测方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下: 步骤1:确定支柱瓷绝缘子机械性能衡量指标及拟进行量化评估的寿命影响因素； 步骤2:针对各影响因素，选择水平范围，生成因素水平执行表； 步骤3:选用能够考察上述因素各个水平的正交表，确定正交试验步骤； 步骤4:按照各试验号要求的试验条件依次进行电腐蚀试验、实际操作试验、温度循环试验、残余机械强度试验，并记录试验数据； 步骤5:分析试验数据，确定最优因素组合及各影响因素的主次顺序，并判断各因素的作用对指标影响是否显著； 步骤6:根据试验结果构建支柱瓷绝缘子机械寿命多影响因素量化评估模型。2.据权利要求1所述的一种支柱瓷绝缘子机械寿命影响因素检测方法，其特征在于，所述的步骤I中，支柱瓷绝缘子机械性能衡量指标包括弯曲破坏负荷和扭转破坏负荷，执行该步骤时随机选取两个指标中的其中一个；所述拟进行量化评估的寿命影响因素包括支柱瓷绝缘子的生产厂商、表面RTV厚度、电腐蚀程度、隔离开关操作次数以及温度循环次数。3.据权利要求1所述的一种支柱瓷绝缘子机械寿命影响因素检测方法，其特征在于，所述的步骤2中，生成因素水平执行表的具体方法是: 步骤201，若考察的影响因素个数为m，水平数为n，将m个影响因素分别填写在行表头，将数字rn填写在列表头，水平数n在2飞范围内； 步骤202，在rm列中填写各因素对应水平的具体值。4.据权利要求1所述的一种支柱瓷绝缘子机械寿命影响因素检测方法，其特征在于，所述的步骤3中，定义寿命影响因素个数m、水平数n、试验次数p，所述正交表为能够考察上述因素各水平的最小的正交表Lp (nm)。5.据权利要求1所述的一种支柱瓷绝缘子机械寿命影响因素检测方法，其特征在于，通过正交试验方案各试验号下的指标数据分析，能够得出最优因素组合；通过极差分析，能够确定所考察的支柱瓷绝缘子机械寿命各影响因素的主次顺序；通过方差分析，能够确...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱志斌，阮江军，黄道春，姚文军，李永东，黄聿琛，张恩伟，宋巍，王军，张建兴，魏晓伟，于文博，
申请(专利权)人：武汉大学，冀北电力有限公司检修分公司，
类型：发明
国别省市：