一种基于温度场分析的SF6设备状态分析方法及终端技术

本发明专利技术公开一种基于温度场分析的SF6设备状态分析方法及终端，对SF6设备建立热仿真模型，通过所述热仿真模型确定所述SF6设备的温度场分布，根据所述温度场分布确定所述SF6设备的内部温度；确定所述SF6设备的压力和环境温度；根据所述内部温度和所述压力确定所述SF6设备的SF6密度；根据所述内部温度、环境温度和SF6密度对所述SF6设备状态进行分析；通过对SF6设备内部的实际温度和外部的环境温度的确定，避免了SF6密度继电器受表面温度的影响，能够解决密度继电器的“假高”现象，保证了SF6开关设备及封闭式组合电器的安全运行。开关设备及封闭式组合电器的安全运行。开关设备及封闭式组合电器的安全运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于温度场分析的SF6设备状态分析方法及终端


[0001]本专利技术涉及SF6设备检测领域，尤其涉及一种基于温度场分析的SF6设备状态分析方法及终端。

技术介绍

[0002]六氟化硫(SF6)因其良好的绝缘、灭弧特性、热稳定性和化学结构被广泛应用于断路器、互感器、六氟化硫封闭式组合电器(GIS)等电气设备中。但任何物质在自然界中都存在不同形态，常态下，SF6气体化学性质不活泼，不燃烧；高温下会发生分解，与金属发生化学反应；但是SF6气体在低温下容易发生液化，密度越大或气压越高，其液化温度越高，导致断路器中气体压力不足、密度下降，影响断路器的开断能力。
[0003]随着SF6电气设备的广泛应用，其可靠运行已成为供用电部门最关心的问题之一。目前基本都配置了SF6气体密度传感器和SF6气体密度继电器，用来监测SF6气体密度变化，通过测量电力设备气室内的压力值，来表征SF6气体密度，发出报警或闭锁信号，直接影响电气设备的安全运行。因此，SF6气体密度继电器的可靠性和准确性是十分重要的。
[0004]SF6气体密度继电器均采用温度补偿方式，安装在SF6气室外部，当开关带电运行时，感温补偿元件/温度监测值不能与开关内的SF6同温，主回路发热使SF6具有一定的温升，而使开关内部SF6温度T1高于与环境同温的SF6密度继电器的补偿元件的温度T3，即ΔT3＜ΔT1，出现欠补偿现象，这种欠补偿使运行的密度继电器示数升高，造成密度继电器温度补偿的失真和测量值的波动，密度继电器出现“假高”的现象，当开关的SF6已泄露到报警点时，SF6密度继电器却不报警。SF6气体密度传感器通过压力、温度推算出P20(即SF6气体密度)的值，由于主回路发热引起的SF6开关设备温度分布不均匀，造成一定的测量误差。因此，SF6气体密度继电器受环境温度影响误发报警和闭锁信号的情况时有发生。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种基于温度场分析的SF6设备状态分析方法及终端，解决SF6气体密度继电器的“假高”现象，保证了SF6开关设备及封闭式组合电器的安全运行。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的一种技术方案为：
[0007]一种基于温度场分析的SF6设备状态分析方法，包括：
[0008]对SF6设备建立热仿真模型，通过所述热仿真模型确定所述SF6设备的温度场分布，根据所述温度场分布确定所述SF6设备的内部温度；
[0009]确定所述SF6设备的压力和环境温度；
[0010]根据所述内部温度和所述压力确定所述SF6设备的SF6密度；
[0011]根据所述内部温度、环境温度和SF6密度对所述SF6设备状态进行分析。
[0012]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一种技术方案为：
[0013]一种基于温度场分析的SF6设备状态分析终端，包括存储器、处理器及存储在所述
存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于温度场分析的SF6设备状态分析方法中的各个步骤。
[0014]本专利技术的有益效果在于：通过对SF6设备建立热仿真模型，模拟分析SF6设备的温度场分布，基于温度场分布确定所述SF6设备的内部温度，再确定SF6设备的压力和环境温度，最后根据所述内部温度、环境温度和SF6密度对所述SF6设备状态进行分析，通过对SF6设备内部的实际温度和外部的环境温度的确定，避免了SF6密度继电器受表面温度的影响，能够解决密度继电器的“假高”现象，保证了SF6开关设备及封闭式组合电器的安全运行。
附图说明
[0015]图1为本专利技术实施例的一种基于温度场分析的SF6设备状态分析方法的步骤流程图；
[0016]图2为本专利技术实施例的一种基于温度场分析的SF6设备状态分析终端的结构示意图；
[0017]图3为本专利技术实施例的热仿真模型的结构示意图；
[0018]图4为本专利技术实施例的SF6密度继电器的补偿误差试验示意图；
[0019]图5为本专利技术实施例的基于温度场分析结合SF6密度继电器和SF6密度传感器进行SF6设备状态分析的示意图。
具体实施方式
[0020]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0021]请参照图1，一种基于温度场分析的SF6设备状态分析方法，包括：
[0022]对SF6设备建立热仿真模型，通过所述热仿真模型确定所述SF6设备的温度场分布，根据所述温度场分布确定所述SF6设备的内部温度；
[0023]确定所述SF6设备的压力和环境温度；
[0024]根据所述内部温度和所述压力确定所述SF6设备的SF6密度；
[0025]根据所述内部温度、环境温度和SF6密度对所述SF6设备状态进行分析。
[0026]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：通过对SF6设备建立热仿真模型，模拟分析SF6设备的温度场分布，基于温度场分布确定所述SF6设备的内部温度，再确定SF6设备的压力和环境温度，最后根据所述内部温度、环境温度和SF6密度对所述SF6设备状态进行分析，通过对SF6设备内部的实际温度和外部的环境温度的确定，避免了SF6密度继电器受表面温度的影响，能够解决密度继电器的“假高”现象，保证了SF6开关设备及封闭式组合电器的安全运行。
[0027]进一步地，所述对SF6设备建立热仿真模型包括：
[0028]确定SF6设备涉及到的散热模式，根据确定的散热模式对所述SF6设备建立热仿真模型。
[0029]进一步地，所述散热模式包括热传导、热辐射以及对流。
[0030]由上述描述可知，在进行SF6设备热仿真模型建立时，综合考虑热传导、热辐射以及对流三种散热模式，保证了所建立的SF6设备热仿真模型的准确性，提高了所确定的SF6设
备的内部温度的准确度。
[0031]进一步地，以所述SF6设备的主回路发热为热源，基于太阳辐射、风速和所述SF6设备的环境温度确定热传导散热模式、热辐射散热模式和对流散热模式。
[0032]进一步地，以所述SF6设备的主回路发热和伴热带发热为热源，基于太阳辐射、风速和所述SF6设备的环境温度确定热传导散热模式、热辐射散热模式和对流散热模式。
[0033]由上述描述可知，根据SF6设备是否配备有伴热带，在确定传导散热模式、热辐射散热模式和对流散热模式时，分别确定不同的热源，如果没有伴热带，则以主回路发热为热源，如果有伴热带，则以主回路发热和伴热带发热为热源，针对不同的应用场景确定适配的热源设置，保证了最终确定的SF6设备的内部温度的准确性。
[0034]进一步地，所述根据所述内部温度和所述压力确定所述SF6设备的SF6密度包括：
[0035]根据如下公式计算得到所述SF6设备的SF6密度：
[0036]p＝(RTB－A)d2+RTd；
[0037]A＝73.882*10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于温度场分析的SF6设备状态分析方法，其特征在于，包括：对SF6设备建立热仿真模型，通过所述热仿真模型确定所述SF6设备的温度场分布，根据所述温度场分布确定所述SF6设备的内部温度；确定所述SF6设备的压力和环境温度；根据所述内部温度和所述压力确定所述SF6设备的SF6密度；根据所述内部温度、环境温度和SF6密度对所述SF6设备状态进行分析。2.根据权利要求1所述的一种基于温度场分析的SF6设备状态分析方法，其特征在于，所述对SF6设备建立热仿真模型包括：确定SF6设备涉及到的散热模式，根据确定的散热模式对所述SF6设备建立热仿真模型。3.根据权利要求2所述的一种基于温度场分析的SF6设备状态分析方法，其特征在于，所述散热模式包括热传导、热辐射以及对流。4.根据权利要求3所述的一种基于温度场分析的SF6设备状态分析方法，其特征在于，以所述SF6设备的主回路发热为热源，基于太阳辐射、风速和所述SF6设备的环境温度确定热传导散热模式、热辐射散热模式和对流散热模式。5.根据权利要求3所述的一种基于温度场分析的SF6设备状态分析方法，其特征在于，以所述SF6设备的主回路发热和伴热带发热为热源，基于太阳辐射、风速和所述SF6设备的环境温度确定热传导散热模式、热辐射散热模式和对流散热模式。6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种基于温度场分析的SF6设备状态分析方法，其特征在于，所述根据所述内部温度和所述压力确定所述SF6设备的SF6密度包括：根据如下公式计算得到所述SF6设备的SF6密度：p＝(RTB－A)d2+RTd；A＝73.882*10
‑5‑
5.132105*10
‑7d；B＝2.50695*10
－3
‑
2.12283*10
‑6d；R＝56.9502*10
‑5；式中，p表示所述压力，单位为0.1MPa，d表示所述SF6设备的SF6密度，单位为kg/m3，T表示所述内部温度，单位为K。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：林峰，王伟杰，罗富财，黄金魁，黄晨骏，林滔，吴万星，路光辉，雍明超，张振兴，
申请(专利权)人：许昌许继软件技术有限公司国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：