[发明专利]一种GIS隔离开关接触多状态参量评估方法

说明书

本发明提供了一种GIS隔离开关接触多状态参量评估方法，属于电力设备状态评估技术领域，包括：计算外壳温升实测值与经验值的差，将其作为温度特征量；计算外壳振动幅值实测值与经验值的差，振动频率占比实测值与经验值的差，将这些量作为振动特征量；计算最大放电幅值实测值与经验值的差，将其作为局部放电特征量；将温度特征量、振动特征量和局部放电特征量，经过归一化处理后，输入到训练好的分类器中，通过分类器给出GIS隔离开关接触状态的分类结果。该方法能够判定GIS隔离开关的接触状态。

技术领域

本发明属于电力设备状态评估领域，具体涉及一种GIS隔离开关接触多状态参量评估方法。

背景技术

气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal-enclosed switchgear,GIS)由隔离开关、断路器、母线、电流互感器、电压互感器、避雷器、套管等零部件组成。基于结构紧凑、占地面积小、不易受气候环境条件的影响、安装配置灵活方便、噪声水平低、抗震能力强、无静电感应及电晕干扰的优点，GIS设备在电力系统中迅速被推广使用。而近年来由GIS隔离开关引起的故障时有出现。作为一种典型的机械电气混合式设备，GIS隔离开关在电网运行及维护中需要频繁开断，故其故障主要以机械状态劣化、动静触头接触状态异常为主。如果不能及时准确评估隔离开关的接触状态，接触故障将进一步发展为击穿放电，甚至酿成更严重的电气事故，严重影响电力系统稳定运行。

GIS隔离开关接触状态恶化是一个电气、机械和热综合作用的过程。而现有的GIS隔离开关接触状态评估方法大多根据单一的状态参量，未能综合考虑多状态量的影响，致使评估结果的准确度和有效性有待提高。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种GIS隔离开关接触多状态参量评估方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种GIS隔离开关接触多状态参量评估方法，包括：测量GIS隔离开关触头部位外壳表面温度T₁、环境温度T₀、电流I；

计算外壳温升的实测值T₂＝T₁-T₀；

利用实验或仿真建立外壳温升经验值与电流的拟合方程，将实测电流I代入到拟合方程，计算外壳温升的经验值；

计算外壳温升实测值与经验值的差，将其作为温度特征量；

将所述温度特征量、GIS隔离开关振动特征量和GIS隔离开关局部放电特征量，经过归一化处理后，输入到训练好的分类器中，通过分类器给出GIS隔离开关接触状态的分类结果。

进一步，所述分类器为加权朴素贝叶斯分类器，其分类准则为最小错分率准则。

进一步，所述利用实验建立外壳温升经验值与电流的拟合方程包括：

构建包含电流源，GIS隔离开关，温度传感器的实验平台；

将温度传感器放置于GIS隔离开关外壳处，设置GIS隔离开关接触状态为正常；

向GIS隔离开关内部通入不同大小的电流，待GIS隔离开关温度稳定后，记录外壳处的温升；

根据电流和外壳处的温升，建立外壳温升经验值与电流的拟合方程。

进一步，所述利用仿真建立外壳温升经验值与电流的拟合方程包括：

构建GIS隔离开关几何模型；

为所述几何模型设置材料参数、物理场控制方程、边界条件、物理场间耦合关系；

对几何模型进行网格剖分，利用有限元算法进行求解计算，得到GIS隔离开关稳态温度场分布，完成仿真模型的构建；