[发明专利]一种基于超声导波的梅花触头接触状态的评估方法

说明书

本发明公开了一种基于超声导波的梅花触头接触状态的评估方法，过程如下：基于梅花触头不同接触状态，通过电阻测量装置对各个接触状态下的接触电阻进行测量，并利用接触电阻数值大小划分衡量梅花触头接触状态等级的标准；待接触电阻测定完毕，搭建超声导波检测实验平台，对传播通过梅花触头的超声导波信号进行采样分析；利用接触电阻测量与超声导波信号实验数据统计建模，构建接触电阻与超声导波的关联模型；基于关联模型利用超声导波反向求解接触电阻。本发明在评估梅花触头接触状态的研究方面具有十分重要的意义，解决了在不能直接测量电阻或不能直接观察到电接触状态的场合下评估触头接触状态的难题。

技术领域

本发明涉及梅花触头接触状态研究技术领域，具体涉及一种基于超声导波的梅花触头接触状态的评估方法。

背景技术

近年来，电力系统不断地朝着高电压、大容量发展，与人们的生产活动紧密相连。电力设备通过对接触头之间的相对位移实现电气连接的连通与断开。由于电力设备长期处于运行状态，其触头会因电弧烧蚀和机械磨损受到侵蚀，从而出现接触不良的情况。电力设备的触头接触不良将导致接触电阻增大，同时交流集肤效应使接触进一步恶化，产生大量热能，对电力系统和人身安全构成极大威胁。

目前主要采用回路电阻测试、振动检测、温度监测等检测手段对触头状态进行检测，但均存在一定的不足。譬如，回路电阻测试只适用于停电检查，振动检测容易受到外界干扰因素影响，而温度监测只能测到电力设备外壳温度。因此，有必要对触头接触状态的科学评估展开进一步的研究。近年来，无损检测技术广泛应用于结构状态检查方面，国内外诸多学者对无损检测技术展开研究。其中在超声导波检测技术方面，通过对超声导波信号进行分析处理，根据波形信号上的特征值对构件进行探伤，实现对电力设备运行状态的评估。超声导波检测技术能够对构件进行快速且全范围检测，有效解决电力设备全封闭式结构限制的问题，直接对触头接触状态进行判断，而不会影响设备的正常运行。因此，目前亟待提出一种基于超声导波的梅花触头接触状态的评估方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中不能直接测量电阻或不能直接观察到电接触状态的场合下评估触头接触状态的难题，提供一种基于超声导波的梅花触头接触状态的评估方法，该评估方法通过调整梅花触头与静触头之间的插入深度和角度模拟梅花触头不同接触状态；基于梅花触头不同接触状态，分别对各个接触状态下的接触电阻进行测量，并利用超声导波检测实验平台采样分析传播通过梅花触头的超声导波信号；利用接触电阻测量与超声导波信号实验数据构建接触电阻与超声导波的关联模型，并利用超声导波反向求解接触电阻。

发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于超声导波的梅花触头接触状态的评估方法，所述的评估方法包括以下步骤：

S1、通过调整梅花触头与静触头之间的插入深度和角度模拟梅花触头不同接触状态；

S2、基于梅花触头不同接触状态，分别对各个接触状态下的接触电阻进行测量；

S3、利用超声导波检测实验平台采样分析传播通过梅花触头的超声导波信号；

S4、利用接触电阻测量与超声导波信号实验数据统计建模，构建接触电阻与超声导波的关联模型；

S5、利用超声导波反向求解接触电阻，推断梅花触头的接触状态。

进一步地，所述的步骤S1中，通过调整梅花触头与静触头之间的插入深度和插入角度实现至少四种梅花触头不同接触状态的模拟，并对各个接触状态所对应的插入深度和插入角度进行记录；

其中，梅花触头不同接触状态包括：(1)不接触：梅花触头与静触头相离，(2)接触不良：梅花触头与静触头啮合尺度为0～5mm，插入角度不为0，(3)接触一般：梅花触头与静触头啮合尺寸为5～15mm，插入角度为0，(4)接触良好：梅花触头与静触头啮合尺寸为15～25mm，插入角度为0；