[发明专利]一种无损的避雷器温升测量系统及方法

说明书

本发明属于避雷器温度分布检测技术领域，尤其涉及一种无损的避雷器温升测量系统及方法。本发明测量方法包括：步骤A.针对所述避雷器结构建立几何模型，输入避雷器内部元件的参数；步骤B.通过热电耦合计算方法，得到阀片和绝缘子温度随时间变化的暂态曲线；步骤C.根据温度暂态曲线构建阀片温度与绝缘子温度之间的数学函数模型库；步骤D.将测温探头所测得的工作中的绝缘子温度反馈于数学函数模型中，计算出避雷器内部各个氧化锌阀片温度。本发明无需将测温探头置于避雷器内部，在正常运行工况下对避雷器的温度分布进行准确测量，并预防避雷器热崩溃现象，从而提高避雷器的安全系数，改善和提升避雷器的测量方式，提高测量效率。

技术领域

本发明属于避雷器温度分布检测技术领域，尤其涉及一种无损的避雷器温升测量系统及方法。

背景技术

氧化锌避雷器在运行过程中，氧化锌阀片等主要部件不断产生损耗，损耗转化成热能，热能通过热传导、热对流以及热辐射等方式不断向周围扩散，导致避雷器外壳绝缘子温度不断上升。这种氧化锌避雷器在正常工作电压下，氧化锌内部存在泄漏电流，在泄漏电流长期作用下，会出现发热老化，甚至热击穿的现象发生。以往传统方式是将测温探头直接置于氧化锌阀片与阀片之间，破坏避雷器原本工作状态。将氧化锌安置在户外，周围环境中的水蒸气易进入其内部引起电阻片受潮，导致流经避雷器的泄漏电流进一步增大，电阻片的绝缘性能下降。当氧化锌避雷器因上述原因影响而导致绝缘性能降低时，与之并联的电器设备将会失去保护。因此，需要运维人员对氧化锌避雷器进行定期监测。为了保证氧化锌避雷器安全运行，必须定期对投入运行的氧化锌避雷器进行离线预防性试验检测。

根据《电力设备预防性试验规程》规定，每年雷雨季节前要对氧化锌避雷器进行离线预防性检测，离线预防性试验检测的时间间隔较长，无法检测出在试验周期内发生的状态变化；试验时需要停电并将氧化锌避雷器退出运行状态，尤其在单母线方式下需将母线和全部的馈线停电，对生产生活用地造成影响；离线预防性试验的检测电压和实际运行电压不完全相同，无法准确反映氧化锌避雷器的实际运行状况。

氧化锌电阻片的劣化是一个长期而且没有规律的过程，为了及时发现氧化锌避雷器发生热崩溃的隐患，需要巡检人员经常进行氧化锌避雷器停电试验。频繁的停电检修也会对居民和工厂正常的生活生产活动产生间接的影响，耗费的隐形成本更是无法估量。

因此，必须探寻一种新的检测方法和系统来科学的检测氧化锌避雷器的工作情况，进而合理科学地进行氧化锌避雷器的运行和维护。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种无损的避雷器温升测量系统及方法。其目的是为了提供一种参考性强，操作简单，直观，无损的方式，准确测量各状态下的阀片温度，测量工作量小的避雷器电阻片温度测量系统及方法的发明目的。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种无损的避雷器温升测量方法，包括以下步骤：

步骤1.针对避雷器结构建立几何模型，输入避雷器内部元件的相关参数和条件；

步骤2.通过热电耦合计算方法，得到避雷器端部与内部各点温度随时间变化的暂态曲线；

步骤3.根据温度暂态曲线构建避雷器内部各点之间温度的数学函数模型库；

步骤4.将测得的工作中的避雷器端部温度反馈于数学函数模型中，计算出避雷器内部各点温度变化。

进一步的，所述避雷器结构建立几何模型过程如下：

建立避雷器各个部件的几何模型并进行配合，建立完整避雷器结构几何模型；针对各部件物理意义输入避雷器元件的相关参数和条件；

所述避雷器结构几何模型的建立包括以下结构：绝缘结构、正电极、负电极、电阻片、弹簧机构、垫片、绝缘杆、端头法兰、放电区域、气体区域；