【技术实现步骤摘要】
本专利技术是高压开关柜瓷绝缘子使用状态质量监测技术，涉及瓷绝缘子是否有胀裂的监测。
技术介绍
1、10千伏开关柜是一种用于电力系统中的高压开关设备，在电力系统中起着接受、分配、控制、保护、切换、联络、测量、监控、隔离、接地等多重作用，是电力系统运行的重要组成部分。
2、瓷绝缘子在10千伏开关柜中扮演着至关重要的角色。其主要作用如下：
3、1. 支持导线和电缆：绝缘子用于支撑和固定导线和电缆，确保它们保持在正确的位置，承受机械应力，防止因机械振动而导致的损坏。
4、2. 电气绝缘：绝缘子提供电极之间的电气绝缘，防止电流直接通过空气或其他绝缘能力较弱的介质流动。这确保了高压部件与地或低压部件之间的安全隔离，防止电气故障和电弧故障。
5、3. 防止电晕放电：在高电压应用中，绝缘子有助于减少电晕放电现象。电晕放电是一种电离气体放电，会在绝缘子表面产生的光和声音，长时间会导致绝缘子损坏。
6、4. 防止闪络：绝缘子还用于防止闪络，这是当电场强度足够高时，绝缘子表面或其附近的气体中被电离，形成电弧放电。闪络不仅会对设备造成损坏，还可能导致火灾和爆炸。
7、因此，在10千伏开关柜中，绝缘子的性能直接关系到系统的可靠性和安全性，其选择、安装和维护都是非常重要的。
8、目前110kv变电站均为无人值守变电站，检修人员只能结合停电计划对设备进行检查，平常开关柜内的设备包括绝缘子，只有一个小型观察窗口，无法看到设备状态全貌，无法及时发现像开关柜中的瓷绝缘套管的质量情况
9、目前瓷绝套管的检测主要依赖于人通过目视检测，而目前针对绝缘子套管失效研究集中在一是绝缘子碎裂后的失效分析，二是目前在线检测主要是通过在瓷绝缘子套管上部的接线端子上放置示温蜡，通过黄绿红三种颜色的示温蜡分别代表绝缘子的温度为60℃、70℃、80℃。再一种检测手段就是通过红外测温的方法也是对瓷缘子套管顶部的接线端子进行测温。以上两种方法不能实时监测瓷绝缘子温度，同时由于瓷绝缘子端部离易发热部位较远，上端的温度而对因预紧力原因导致绝缘子存在应力集中或碎裂的鲜有研究。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种用于瓷绝缘子是否有胀裂的监测方法。
2、本专利技术的技术方案：一种用于瓷绝缘子胀裂可能性的监测方法，（1）利用有限元分析软件建立瓷绝缘子套管1:1三维模型，然后根据实际安装情况，在瓷绝缘子套管两端施加预紧力，输入瓷绝缘子套管接线端子、瓷绝缘子、胶装水泥、铁件、铝垫的性能参数，设定边界条件，基于力-温度-结构耦合场理论，进行不同温度场、不同预紧力作用下对瓷绝缘子产生最大应力的仿真计算，得到不同温度场、不同预紧力瓷绝缘子承受的最大应力，将数据进行拟合，得到经验公式；
3、（2）将瓷绝缘子能承受的张力强度代入经验公式，得到不同强度的瓷绝缘子套管组件能承受最大预紧力的临界值；
4、（3）根据瓷绝缘子套管的结构，在铝垫和瓷绝缘子装配空隙安装应力和温度传感器，采集瓷绝缘子受到的实际应力和瓷绝缘子的实时温度。
5、（4）当设备出现发热时，温度和应力传感器第一时间采集瓷绝缘子所受的温度和应力，如果在预紧力固定的情况下，绝缘子的温度一定的情况下，当绝缘子所受的最大应力大于瓷绝缘子的张力强度设计值，那么该瓷绝缘子就会碎裂，因此在应力传感器测得的应力低于张力强度设计值一定范围，就发出警示，提醒运维人员前去检查核实，查看瓷绝缘子的外观质量，提前采取措施，避免瓷绝缘子碎裂。
6、拟合的经验公式为：
7、
8、
9、
10、其中，p为瓷绝缘子套管组件两端的预紧力，为瓷绝缘子套管在50℃时承受的最大应力，为瓷绝缘子套管在60℃时承受的最大应力，为瓷绝缘子套管在70℃时承受的最大应力。
11、本专利技术的有益效果：能够获知施加的预紧力是否在瓷绝缘子安全范围内，也能够实时监测绝缘子的温度是否在安全范围内，同时能够评估在预紧力和温度同时作用下绝缘子能否碎裂，预测瓷绝缘子的寿命。因为绝缘子瓷套组件的预紧力是已知的，就可知当绝缘子温度达到某一温度时，该绝缘子受到的最大应力，如果该最大应力大于某种瓷绝缘子的张力强度，则该瓷绝缘子将会碎裂，用应力传感器测得的应力与张力强度比较，即可得知瓷绝缘子是否有碎裂可能，是否要派人检查，所要处理的数据量小，便于快速实时得到瓷绝缘子的健康状况，避免造成不可控的电网事故。
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1.一种用于瓷绝缘子胀裂可能性的监测方法，其特征是：（1）利用有限元分析软件建立瓷绝缘子套管1:1三维模型，然后根据实际安装情况，在瓷绝缘子套管两端施加预紧力，输入瓷绝缘子套管接线端子、瓷绝缘子、胶装水泥、铁件、铝垫的性能参数，设定边界条件，基于力-温度-结构耦合场理论，进行不同温度场、不同预紧力作用下对瓷绝缘子产生最大应力的仿真计算，得到不同温度场、不同预紧力瓷绝缘子承受的最大应力，将数据进行拟合，得到经验公式；
2.根据权利要求1所述的一种用于瓷绝缘子胀裂可能性的监测方法，其特征是：拟合的经验公式为：
【技术特征摘要】
1.一种用于瓷绝缘子胀裂可能性的监测方法，其特征是：（1）利用有限元分析软件建立瓷绝缘子套管1:1三维模型，然后根据实际安装情况，在瓷绝缘子套管两端施加预紧力，输入瓷绝缘子套管接线端子、瓷绝缘子、胶装水泥、铁件、铝垫的性能参数，设定边界条件，基于力-温度-结构耦...
【专利技术属性】
技术研发人员：张素慧，谢金鹏，李军，高健，滕玉林，周政龙，李龙山，蒋菲，张兆钰，吕岩婷，吴金花，周延科，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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