[发明专利]基于温度检测的复合绝缘子污秽风险等级评估方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于温度检测的复合绝缘子污秽风险等级评估方法，包括获取待评估复合绝缘子的温升分布、所处环境的相对湿度和空气风速；将待评估复合绝缘子的温升分布、所处环境的相对湿度和空气风速输入训练好的神经网络，获得复合绝缘子的污秽风险等级。同时公开了相应的系统。本发明采样神经网络，仅需将容易获取的温升分布、所处环境的相对湿度和空气风速作为输入，即可获得污秽风险等级，操作简单，对工作人员无特定技术要求，成本较低，且便于大面积推广。

技术领域

本发明涉及一种基于温度检测的复合绝缘子污秽风险等级评估方法及系统，属于多物理场的有限元计算领域。

背景技术

硅橡胶复合绝缘子以其抗污闪性能好、质量轻、易于维护等优点在电力系统中得到了广泛的应用。在电力产业的发展历程中复合绝缘子起着至关重要的作用，但是它们大多都安装在室外，很容易受到恶劣天气的影响。雨水和大气灰尘等因素会在短时间内使绝缘子的表面积累大量污秽，污秽受潮以后，使复合绝缘子表面电导率下降，这大大降低了复合绝缘子的绝缘性能，引起复合绝缘子异常温升，由于污秽分布程度不同导致了绝缘子表面温度分布不均，从而使绝缘子的表面发生放电现象，这就是污闪现象。污闪很容易引起大范围的停电事故，对人们的工作生活造成巨大影响。

现有的污秽红外检测技术是有效的防止绝缘子出现污闪现象的技术手段之一。通过在线监测绝缘子表面泄漏电流、局部放电脉冲的变化量，建立湿度、温度、负荷、局放、泄漏电流、电压和绝缘子表面污秽之间相互影响的数学模型，并通过无线方式进行远程数据传输，提供污秽变化的趋势，从而进行风险等级评估。但是该方法操作比较复杂，对工作人员有一定的技术要求，成本较高，不能大面积的推广。

发明内容

本发明提供了一种基于温度检测的复合绝缘子污秽风险等级评估方法及系统，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

基于温度检测的复合绝缘子污秽风险等级评估方法，包括，

获取待评估复合绝缘子的温升分布、所处环境的相对湿度和空气风速；

将待评估复合绝缘子的温升分布、所处环境的相对湿度和空气风速输入训练好的神经网络，获得复合绝缘子的污秽风险等级。

用以训练和检测神经网络的样本获取过程如下：

通过电磁场-温度场耦合计算，获取复合绝缘子在不同污秽电导率的温升分布、不同污秽厚度的温升分布、不同所处环境相对湿度的温升分布、不同空气风速的温升分布；

根据复合绝缘子材料特性和所有温升分布，将温升分布进行污秽风险等级划分，将划分的污秽风险等级、相应的温升分布、所处环境的相对湿度和空气风速作为样本。

通过电磁场-温度场耦合计算，获取复合绝缘子在不同污秽电导率的温升分布、不同污秽厚度的温升分布、不同所处环境相对湿度的温升分布、不同空气风速的温升分布；具体过程如下：

根据复合绝缘子表面无污秽的二维轴对称模型，采用有限元法进行电磁场-温度场耦合计算，获得表面无污秽时的温度分布曲线；

根据复合绝缘子表面存在污秽的二维轴对称模型，改变复合绝缘子污秽电导率、污秽厚度、所处环境相对湿度和空气风速，采用有限元法进行电磁场-温度场耦合计算，分别获得污秽电导率不同时的最大温度分布曲线、污秽厚度不同时的最大温度分布曲线、所处环境相对湿度不同时的最大温度分布曲线、空气风速不同时的最大温度分布曲线；

分别将污秽电导率不同时的最大温度分布曲线、污秽厚度不同时的最大温度分布曲线、所处环境相对湿度不同时的最大温度分布曲线、空气风速不同时的最大温度分布曲线与表面无污秽时的温度分布曲线进行比对，获得复合绝缘子在不同污秽电导率的温升分布、不同污秽厚度的温升分布、不同所处环境相对湿度的温升分布、不同空气风速的温升分布。