System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于分解产物检测标定的试验平台及试验方法技术_技高网

一种用于分解产物检测标定的试验平台及试验方法技术

技术编号:42366365 阅读:3 留言:0更新日期:2024-08-16 14:48
本发明专利技术属于电力装备运维技术领域,公开了一种用于分解产物检测标定的试验平台及试验方法;其中,所述试验平台包括:GIS或GIL管线,用于模拟真实在运电力设备;故障缺陷生成装置,用于模拟生成各种确定等级的缺陷或故障;温度气压监测装置,用于监测GIS或GIL管线内的温度和气压;气相色谱仪,用于获得各个采样端口输出的绝缘气体各分解产物气体组分浓度数据;计算机模拟平台,包括扩散模型仿真平台、函数拟合计算平台和故障点近似预测平台;其中,故障点近似预测平台用于获取待预测故障点位置的管线中多个采样端口处的各分解产物气体组分浓度数据,并根据各分解产物气体组分浓度随时间t、距故障点距离L的函数进行拟合计算,预测得到管线中的故障点位置。本发明专利技术能够真实模拟在运电力设备,通过设置故障缺陷模拟分解产物生成规律并获得不同分解产物组分时空演化规律,为产物组分检测方案中故障定位进行定标,后续用于进行故障点位置预测具有较高的准确性和便捷性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力装备运维,特别涉及一种用于分解产物检测标定的试验平台及试验方法


技术介绍

1、气体绝缘电力设备内部出现潜伏性绝缘故障,会导致不同形式、不同强度的局部放电现象或局部高温等现象,进而会使作为主要绝缘介质的绝缘气体会发生不同程度的分解。具体示例性的,以常用绝缘气体sf6为例,在过热、局部放电等状态下,会生成hf、h2s、sof2、so2f2等分解组分,通过对不同组分气体进行检测,可以实现对电力设备运行状态的有效评估。

2、sf6分解产物检测技术主要是采用气相色谱、气质联用等技术手段,进行设备潜伏性故障检测和设备故障定位。目前,分解产物组分检测技术通常利用标准气体进行检测设备的监测能力标定,然而现场运行sf6开关设备单个气室充气量在几十千克,其发生故障后所产生的分解产物浓度通常为ppm(part per million)量级,但在充气量达上百千克的大气室中,分解物浓度会被稀释至ppb(part per billion)量级,会低于标准规定的设备检测限,导致设备内部潜伏性故障无法及时发现,逐步发展为故障设备,引发事故。因此,为确保电网设备的安全稳定运行,需要在模拟真实设备平台上开展分解产物检测能力测试和标定,获得检测设备监测能力下限值以及与典型缺陷或故障严重等级的对应关系。

3、现有技术中,虽然国内外已经对绝缘气体的分解与复合特性进行了检测和分析,但是大多数检测装置都处于较低的温度和压强水平,且只研究了单一变量对气体分解与复合规律的影响,并没有考虑实际gis或gil管线内部因素(如温度、压强、时间和气体浓度等)对绝缘气体分解和复合后得到的产物的影响。因此,建立仿真型试验平台,获得多因素作用下的分解组分定量化变化规律,进而对相关装置进行标定,对指导现场应用更具实际意义。另外,由于分解组分在真实电力装备中产生后会出现扩散、复合等多种物理作用,在不同装置位点处测试组分会获得不同的分解产物变化曲线;现有对gis或gil等典型设备故障诊断的研究仅在小型模拟腔体实验,难以建立等效试验判据的缺陷模型,无法真实反映gis或gil在故障缺陷状态下内部状态;在距离故障点较远的端口检测气体时,需要依赖气相色谱仪的检测灵敏度,且利用气相色谱法分析离故障点较远距离的端口气体成分存在不及时性等问题,制约了设备运行状态的准确评估。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种用于分解产物检测标定的试验平台及试验方法,以解决上述存在的一个或多个技术问题。本专利技术提供的技术方案,能够真实模拟在运电力设备,通过设置故障缺陷模拟分解产物生成规律并获得不同分解产物组分时空演化规律,可为产物组分检测方案中故障定位进行定标,后续用于进行故障点位置预测具有较高的准确性和便捷性。

2、为达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案:

3、本专利技术第一方面,提供一种用于分解产物检测标定的试验平台,包括:

4、gis或gil管线,用于模拟真实在运电力设备;其中,所述gis或gil管线设置有进气口、排气口和多个采样端口;所述进气口用于通入气体绝缘介质,所述排气口用于排出所述gis或gil管线内的气体,所述多个采样端口用于设置于所述gis或gil管线的不同位置;

5、故障缺陷生成装置,所述故障缺陷生成装置设置于所述gis或gil管线内,用于模拟生成各种确定等级的缺陷或故障;

6、温度气压监测装置,用于监测所述gis或gil管线内的温度和气压;

7、气相色谱仪,用于与所述多个采样端口相连通,在设定缺陷或故障后,获得各个采样端口输出的绝缘气体各分解产物气体组分浓度数据;

8、计算机模拟平台,包括扩散模型仿真平台、函数拟合计算平台和故障点近似预测平台;

9、其中,

10、所述扩散模型仿真平台用于输入各个采样端口输出的绝缘气体各分解产物气体组分浓度数据,并确定故障类型;基于确定的故障类型,根据菲克扩散理论构建气体扩散模型;根据获取的故障点位置、故障点处温度和管线内气压的历史样本数据,利用所述气体扩散模型进行仿真,获得各分解产物气体组分浓度分布仿真数据;

11、所述函数拟合计算平台用于基于所述各分解产物气体组分浓度分布仿真数据进行数据拟合,得到各分解产物气体组分浓度随时间t、距故障点距离l的函数;

12、所述故障点近似预测平台用于获取待预测故障点位置的管线中多个采样端口处的各分解产物气体组分浓度数据,并根据所述各分解产物气体组分浓度随时间t、距故障点距离l的函数进行拟合计算,预测得到管线中的故障点位置。

13、本专利技术试验平台的进一步改进在于,还包括:

14、混合气体充气装置和/或绝缘气体存储装置,用于储存气体并与所述gis或gil管线的进气口相连通。

15、本专利技术试验平台的进一步改进在于,还包括:

16、抽真空装置和/或气体回收装置,用于与所述gis或gil管线的排气口相连通。

17、本专利技术试验平台的进一步改进在于,还包括:

18、电源,用于为所述故障缺陷生成装置供电。

19、本专利技术试验平台的进一步改进在于,还包括:

20、固态开关,用于作为保护装置,设置于所述电源和所述故障缺陷生成装置之间。

21、本专利技术试验平台的进一步改进在于,

22、所述故障缺陷生成装置模拟生成的缺陷或故障为金属过热故障、金属-绝缘件过热故障、局部放电故障或沿面放电故障。

23、本专利技术试验平台的进一步改进在于,

24、所述气相色谱仪包括:

25、气体收集装置,用于收集所述gis或gil管线的多个采样端口处的分解产物组分气体;

26、浓度计算装置,用于计算从所述gis或gil管线的多个采样端口处收集到的气体浓度并分析组分。

27、本专利技术试验平台的进一步改进在于,

28、所述扩散模型仿真平台中,确定故障类型的步骤为,根据分解产物组分类别和各组分浓度的大小得到故障类型。

29、本专利技术第二方面,提供一种用于分解产物检测标定的试验方法,采用本专利技术第一方面中任一项所述的试验平台,所述试验方法包括以下步骤:

30、基于故障缺陷生成装置,设置缺陷类型及严重程度,以及设定gis或gil管线内的缺陷布置位置;利用抽真空装置使gis或gil管线内部成为真空状态,并将绝缘气体通过进气口通入gis或gil管线内;

31、驱动缺陷工作,使得绝缘气体分解;一定时间后,利用气相色谱仪采集获取各个采样端口处的绝缘气体各分解产物气体组分浓度数据;分析检测得到的绝缘气体各分解产物气体组分浓度数据,确定故障类型;基于确定的故障类型,根据菲克扩散理论构建气体扩散模型;

32、根据获取的故障点位置、故障点处温度和管线内气压的历史样本数据,利用气体扩散模型进行仿真,获得各分解产物气体组分浓度分布仿真数据;基于得到的各分解产物气体组分浓度分布仿真数据进行函数拟合,求解本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于分解产物检测标定的试验平台,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种用于分解产物检测标定的试验平台,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求1所述的一种用于分解产物检测标定的试验平台,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求1所述的一种用于分解产物检测标定的试验平台,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求4所述的一种用于分解产物检测标定的试验平台,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求1所述的一种用于分解产物检测标定的试验平台,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的一种用于分解产物检测标定的试验平台,其特征在于,

8.根据权利要求1所述的一种用于分解产物检测标定的试验平台,其特征在于,

9.一种用于分解产物检测标定的试验方法,其特征在于,采用权利要求1至8中任一项所述的试验平台,所述试验方法包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的一种用于分解产物检测标定的试验方法,其特征在于,预测得到管线中的故障点位置之后还包括以下步骤:

【技术特征摘要】

1.一种用于分解产物检测标定的试验平台,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种用于分解产物检测标定的试验平台,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求1所述的一种用于分解产物检测标定的试验平台,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求1所述的一种用于分解产物检测标定的试验平台,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求4所述的一种用于分解产物检测标定的试验平台,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求1所述的一种用于...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨鼎革牛博郭子豪尚宇高健李文慧万康鸿韩彦华李鹏程程丹妮张晓兰王亚楠杨智军薛军杨倬杨博卢一晗王子为刘树桦宋晓川刘聪王辰曦王奕欢赵禹洋
申请(专利权)人:国网陕西省电力有限公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:

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