一种电缆终端进水缺陷电场分布分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种电缆终端进水缺陷电场分布分析方法及装置，用于解决现有技术中没有对不同进水的水位对终端电场影响研究的问题。本发明专利技术实施例方法包括：构建瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型；设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的属性；分配瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的属性；对已分配属性的瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型进行网格划分，得到瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS有限元仿真模型；加载瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS有限元仿真模型的边界条件，求解得到瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷电场分布结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及本专利技术涉及电缆终端电场分布
，尤其涉及一种电缆终端进水缺陷电场分布分析方法及装置。
技术介绍
由于终端本身结构复杂，制作安装工艺不完善和运行环境恶劣等原因，故在运行过程中，瓷套式电缆终端会出现各种缺陷，这些缺陷在电压电流作用下，会发生局部异常发热现象，影响电缆线路的安全稳定运行。在红外巡检发现的终端异常发热缺陷中，进水是一种典型的电压型致热缺陷。在长期运行过程中，终端可能因为绝缘油质量和老化问题产生水分，也可能因为密封性能不好导致进水。由于水的密度大于绝缘油，故水会向下沉积，进而使泄漏电流和介质损耗增加，出现局部异常发热想象。针对进水对电缆终端内部电场的影响，已有的文献分析了电缆终端进水之后水在终端内部对电场的影响机制，以及仿真了进水水位超过应力锥时的终端电压分布情况，但在不同进水水位对终端电场影响方面的研究还很缺乏。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种电缆终端进水缺陷电场分布分析方法及装置，用于解决现有技术中没有对不同进水的水位对终端电场影响研究的问题。本专利技术实施例提供的一种电缆终端进水缺陷电场分布分析方法，包括：构建瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型；设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的属性；分配瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的属性；对已分配属性的瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型进行网格划分，得到瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS有限元仿真模型；加载瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS有限元仿真模型的边界条件，求解得到瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷电场分布结果。可选地，构建瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型具体包括：构建瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷二分之一本体模型；构建空气部分模型；所述瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷二分之一本体模型包括屏蔽罩、瓷外套、硅油、电缆交联聚乙烯绝缘、电缆铜芯、应力锥绝缘部分、应力锥半导电部分、水和接地极；所述不同水位包括水位至所述应力锥的底部、水位至所述应力锥的中部、水位至所述应力锥的顶部和水位超出所述应力锥的顶部；所述空气部分模型包括两部分；一部分为四分之一圆的有限域；另一部分为四分之一圆环的无限域。可选地，设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的属性具体包括：设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的单元属性；设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的材料属性。可选地，设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的单元属性具体包括：设置所述瓷套式电缆终端本体模型为PLANE121单元；设置所述空气部分模型中的有限域部分为PLANE121单元；设置所述空气部分模型中的无限域部分为INFIN110单元。可选地，设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的材料属性具体包括：设置模型的材料属性为模型各部分的相对介电常数，其中电缆交联聚乙烯的相对介电常数为2.2，硅油的相对介电常数为2.7，应力锥绝缘部分的相对介电常数为3.2，应力锥半导电部分的相对介电常数为3.6，瓷外套的相对介电常数为6，水的相对介电常数为81，空气的相对介电常数为1。可选地，分配瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的属性具体包括：将已设置模型的单元属性和材料属性对应分配给瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型各个部分。可选地，对已分配属性的瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型进行网格划分，得到瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS有限元仿真模型具体包括：对所述瓷套式电缆终端本体模型进行三角形形状的自由网格划分；对所述空气部分模型中的有限域部分进行三角形形状的自由网格划分；对所述空气部分模型中的无限域部分进行四边形形状的映射网格划分。可选地，加载瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS有限元仿真模型的边界条件，求解得到瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷电场分布结果具体包括：向所述电缆铜芯和所述屏蔽罩施加128kV相电压；向所述半导电应力锥和所述接地极施加0V电压；求解得到瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷电场分布结果。本专利技术实施例提供的一种电缆终端进水缺陷电场分布分析装置，包括：构建模块，用于构建瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型；设置模块，用于设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的属性；分配模块，用于分配瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的属性；划分模块，用于对已分配属性的瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型进行网格划分，得到瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS有限元仿真模型；加载模块，用于加载瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS有限元仿真模型的边界条件；计算模块，用于求解得到瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷电场分布结果。可选地，所述构建模块包括：第一构建子模块，用于构建瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷二分之一本体模型；第二构建子模块，用于构建空气部分模型。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术实施例提供的一种电缆终端进水缺陷电场分布分析方法及装置，其中电缆终端进水缺陷电场分布分析方法，包括：构建瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型；设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的属性；分配瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的属性；对已分配属性的瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型进行网格划分，得到瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS有限元仿真模型；加载瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS有限元仿真模型的边界条件，求解得到瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷电场分布结果。在本专利技术实施例中，电缆终端进水缺陷电场分布分析方法，对电缆终端进行ANSYS建模，分别研究水位在应力锥底部、水位在应力锥中部、水位在应力锥顶部以及水位超过应力锥四种情况下的电场分布。得出的进水对电缆终端电场分布的影响规律具有实际意义，能够成为终端应力锥优化设计或是提出预警措施的依据。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种电缆终端进水缺陷电场分布分析方法的一个实施例的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种电缆终端进水缺陷电场分布分析方法的另一个实施例流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种电缆终端进水缺陷电场分布分析装置的结构示意图；图4为本专利技术中瓷套式电缆终端进水二分之一本体模型的结构示意图；图5为本专利技术中瓷套式电缆终端空气部分模型示意图；图6为本专利技术中瓷套式电缆终端进水缺陷ANSYS仿真模型网格划分图；图7(a)为本专利技术中水位至应力锥底部时，瓷套式电缆终端的电场分布图；图7(b)为本专利技术中水位至应力锥中部时，瓷套式电缆终端的电场分布图；图7(c)为本专利技术中水位至应力锥顶部时，瓷套式电缆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电缆终端进水缺陷电场分布分析方法，其特征在于，包括：构建瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型；设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的属性；分配瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的属性；对已分配属性的瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型进行网格划分，得到瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS有限元仿真模型；加载瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS有限元仿真模型的边界条件，求解得到瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷电场分布结果。

【技术特征摘要】
1.一种电缆终端进水缺陷电场分布分析方法，其特征在于，包括：构建瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型；设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的属性；分配瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的属性；对已分配属性的瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型进行网格划分，得到瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS有限元仿真模型；加载瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS有限元仿真模型的边界条件，求解得到瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷电场分布结果。2.根据权利要求1所述的电缆终端进水缺陷电场分布分析方法，其特征在于，构建瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型具体包括：构建瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷二分之一本体模型；构建空气部分模型；所述瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷二分之一本体模型包括屏蔽罩、瓷外套、硅油、电缆交联聚乙烯绝缘、电缆铜芯、应力锥绝缘部分、应力锥半导电部分、水和接地极；所述不同水位包括水位至所述应力锥的底部、水位至所述应力锥的中部、水位至所述应力锥的顶部和水位超出所述应力锥的顶部；所述空气部分模型包括两部分；一部分为四分之一圆的有限域；另一部分为四分之一圆环的无限域。3.根据权利要求2所述的电缆终端进水缺陷电场分布分析方法，其特征在于，设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的属性具体包括：设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的单元属性；设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的材料属性。4.根据权利要求3所述的电缆终端进水缺陷电场分布分析方法，其特征在于，设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的单元属性具体包括：设置所述瓷套式电缆终端本体模型为PLANE121单元；设置所述空气部分模型中的有限域部分为PLANE121单元；设置所述空气部分模型中的无限域部分为INFIN110单元。5.根据权利要求3所述的电缆终端进水缺陷电场分布分析方法，其特征在于，设置瓷套式电缆终端不同水位的进水缺陷ANSYS仿真模型的材料属性具体包括：设置模型的材料属性为模型各部分的相对介电常数，其中电缆交联聚乙烯的相对介电常数为2.2，硅油的相对介电常数为2.7，应力锥绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴炬卓，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司珠海供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44