本發(fā)明涉及電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種gis母線接頭的電接觸狀態(tài)判別方法和裝置。

背景技術(shù)：

gis作為電力系統(tǒng)運行中必不可少的設(shè)備，其突出的占地面積小、可靠性高、維護(hù)量少以及使用壽命長的優(yōu)點，使得gis在國內(nèi)外輸配電系統(tǒng)中備受推崇，得以廣泛應(yīng)用。但也因此使得gis能否安全運行將直接影響供電的可靠性。實際上，電氣設(shè)備在運輸、安裝的過程中受到?jīng)_撞或日常運行環(huán)境十分惡劣等因素都有可能使接頭接觸不良或故障，所以監(jiān)測判別電氣設(shè)備接頭是否具有良好的工作狀態(tài)對于保證電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性是很有必要的。

目前，gis母線接頭的接觸狀態(tài)的判別方法主要包括回路電阻法、振動法、局部放電法、紅外檢測法等。gis回路直流電阻是通過電阻阻值大小以衡量接觸觸頭狀況好壞的最為直接的方法，但只能用于gis設(shè)備停電檢查，并且存在不能確定母線故障接頭數(shù)量及母線接頭位置的問題。局部放電檢測法是基于電氣設(shè)備內(nèi)部的放電現(xiàn)象進(jìn)行檢測，通過示波器及相關(guān)診斷系統(tǒng)對放電現(xiàn)象引起的電磁波等進(jìn)行診斷以評估；但只對于較嚴(yán)重的電接觸故障才有較高的靈敏度。采用手持式紅外熱像儀進(jìn)行巡檢的方法，測量結(jié)果受天氣條件、光照、工作環(huán)境等環(huán)境因素影響較大且不準(zhǔn)確，同時也只能判斷出母線接頭是否存在過熱故障的問題，對于電氣設(shè)備的額定母線接頭的其他類型故障無法判斷。其實上述的幾種判別方法大部分都是針對熱故障在電氣設(shè)備的母線接頭所產(chǎn)生的嚴(yán)重后果加以判別的，不具有通用性，并不能針對其他類型的故障進(jìn)行良好的判別，同時也不具有故障預(yù)見性，不能很好地保障gis的運行可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種不僅能判別gis母線接頭的整體電接觸狀態(tài)，還能判別gis母線接頭的對接深度、對接角度和對接偏移度電接觸狀態(tài)的變化，實現(xiàn)對gis母線接頭電接觸狀態(tài)的全面準(zhǔn)確測量的方法和裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種gis母線接頭的電接觸狀態(tài)判別方法，包括以下步驟：

步驟1、根據(jù)gis母線接頭的空間位置和裝配參數(shù)，通過數(shù)值計算建立待測gis母線接頭的等效電路模型；

步驟2、通過數(shù)學(xué)建模和物理模擬試驗，獲取不同電接觸狀態(tài)下gis母線接頭的頻譜特性曲線分布，建立監(jiān)測gis母線接頭的頻譜特性與gis母線接頭電接觸狀態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系；

步驟3、根據(jù)步驟2建立的監(jiān)測gis母線接頭的頻譜特性與gis母線接頭電接觸狀態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系，通過獲取待測gis母線接頭的頻譜特性曲線實現(xiàn)對待測gis母線接頭的電接觸狀態(tài)檢測。

在上述的gis母線接頭的電接觸狀態(tài)判別方法中，步驟1中所述的裝配參數(shù)包括對接角度、對接偏移度和對接深度。

在上述的gis母線接頭的電接觸狀態(tài)判別方法中，步驟1的實現(xiàn)包括以下步驟：

步驟1.1、將gis母線接頭作為監(jiān)測對象，根據(jù)gis母線接頭種類及型號，結(jié)合機械裝配情況，通過機械場數(shù)值建模，獲取各觸點空間位置和接觸壓力/接觸電阻分布；

步驟1.2、將機械場分析結(jié)果導(dǎo)入電磁場數(shù)值計算模型計算gis母線接頭各元件之間的集中頻變元件參數(shù)；

步驟1.3、根據(jù)gis母線接頭各部件的空間位置以及集中頻變元件參數(shù)建立gis母線接頭的等效電路模型。

在上述的gis母線接頭的電接觸狀態(tài)判別方法中，步驟2的實現(xiàn)包括根據(jù)所建立的gis母線接頭的等效電路模型，計算分析不同電接觸狀態(tài)下的傳遞函數(shù)和頻譜特性，獲取對接角度、對接深度、對接偏移度電接觸狀態(tài)的變化對gis母線接頭頻譜特性的影響，從而實現(xiàn)對不同接觸失效模式下的gis母線接頭的狀態(tài)判別。

在上述的gis母線接頭的電接觸狀態(tài)判別方法中，步驟3的實現(xiàn)包括在現(xiàn)場測試中，根據(jù)gis母線接頭空間位置，搭建gis母線接頭的測試平臺；獲得gis母線接頭的頻譜特性曲線，根據(jù)頻譜特性曲線與gis母線接頭電接觸狀態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系，通過對頻譜特性對比分析獲取gis母線接頭的實時電接觸狀況。

一種gis母線接頭的電接觸狀態(tài)檢測裝置，包括gis母線設(shè)備、保護(hù)電阻、測量電阻、示波器和信號發(fā)生器，保護(hù)電阻、測量電阻、信號發(fā)生器串聯(lián)再并聯(lián)在gis母線設(shè)備兩端，示波器并聯(lián)在測量電阻上。

本發(fā)明的有益效果是：可以實現(xiàn)gis母線接頭的接觸狀態(tài)的較精準(zhǔn)判別，不僅能夠判斷接觸電阻值的大小，還能判斷gis母線接頭的相對位移，解析各種不同的接觸工況，包括對接深度、對接角度和對接偏移度。能夠較早的發(fā)現(xiàn)預(yù)防gis母線接頭由于發(fā)熱、摩擦、磨損或其他原因?qū)е碌墓收习l(fā)生，提高設(shè)備結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性，保證電網(wǎng)穩(wěn)定運行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實施例gis母線接頭的電接觸狀態(tài)判別方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明一個實用例建立gis母線接頭等效電路模型流程圖；

圖3為本發(fā)明一個實施例gis母線接頭的電接觸狀態(tài)檢測裝置示意圖；

其中，1-gis母線設(shè)備、2-示波器、3-信號發(fā)生器、4-保護(hù)電阻、5-測量電阻。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。

所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。

下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本發(fā)明提供了各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其它工藝的可應(yīng)用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。

本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”“連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。

本實施例采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)，一種gis母線接頭的電接觸狀態(tài)判別方法，包括以下步驟：

步驟1、根據(jù)gis母線接頭的空間位置和裝配參數(shù)，通過數(shù)值計算建立待測gis母線接頭的等效電路模型；

步驟2、通過數(shù)學(xué)建模和物理模擬試驗，獲取不同電接觸狀態(tài)下gis母線接頭的頻譜特性曲線分布，建立監(jiān)測gis母線接頭的頻譜特性與gis母線接頭電接觸狀態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系；

步驟3、根據(jù)步驟2建立的監(jiān)測gis母線接頭的頻譜特性與gis母線接頭電接觸狀態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系，通過獲取待測gis母線接頭的頻譜特性曲線實現(xiàn)對待測gis母線接頭的電接觸狀態(tài)檢測。

并且，步驟1中所述的裝配參數(shù)包括對接角度、對接偏移度和對接深度。

并且，步驟1的實現(xiàn)包括以下步驟：

步驟1.1、將gis母線接頭作為監(jiān)測對象，根據(jù)gis母線接頭種類及型號，結(jié)合機械裝配情況，通過機械場數(shù)值建模，獲取各觸點空間位置和接觸壓力/接觸電阻分布；

步驟1.2、將機械場分析結(jié)果導(dǎo)入電磁場數(shù)值計算模型計算gis母線接頭各元件之間的集中頻變元件參數(shù)；

步驟1.3、根據(jù)gis母線接頭各部件的空間位置以及集中頻變元件參數(shù)建立gis母線接頭的等效電路模型。

并且，步驟2的實現(xiàn)包括根據(jù)所建立的gis母線接頭的等效電路模型，計算分析不同電接觸狀態(tài)下的傳遞函數(shù)和頻譜特性，獲取對接角度、對接深度、對接偏移度電接觸狀態(tài)的變化對gis母線接頭頻譜特性的影響，從而實現(xiàn)對不同接觸失效模式下的gis母線接頭的狀態(tài)判別。

并且，步驟3的實現(xiàn)包括在現(xiàn)場測試中，根據(jù)gis母線接頭空間位置，搭建gis母線接頭的測試平臺；獲得gis母線接頭的頻譜特性曲線，根據(jù)頻譜特性曲線與gis母線接頭電接觸狀態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系，通過對頻譜特性對比分析獲取gis母線接頭的實時電接觸狀況。

一種gis母線接頭的電接觸狀態(tài)檢測裝置，包括gis母線設(shè)備、保護(hù)電阻、測量電阻、示波器和信號發(fā)生器，保護(hù)電阻、測量電阻、信號發(fā)生器串聯(lián)再并聯(lián)在gis母線設(shè)備兩端，示波器并聯(lián)在測量電阻上。

具體實施時，一種gis母線接頭的電接觸狀態(tài)判別方法，包括以下步驟：

1）根據(jù)所述gis母線接頭的空間位置和裝配參數(shù)（對接角度、偏移度和對接深度），再通過數(shù)值計算建立待測gis母線接頭的等效電路模型；

2）通過數(shù)學(xué)建模和物理模擬試驗，獲取不同電接觸狀態(tài)下gis母線接頭的頻譜特性曲線分布，建立監(jiān)測gis母線接頭的頻譜特性與gis母線接頭電接觸狀態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系；

3）根據(jù)所建立的gis母線接頭的頻譜特性與gis母線接頭電接觸狀態(tài)之間的函數(shù)對應(yīng)關(guān)系，通過獲取待測gis母線接頭的頻譜特性曲線來實現(xiàn)對gis母線接頭的電接觸狀態(tài)檢測。

如圖1所示，本實施例gis母線接頭的電接觸狀態(tài)判別方法的流程：

s101根據(jù)gis母線接頭的空間位置和裝配參數(shù)，通過數(shù)值計算建立待測gis母線接頭的等效電路模型。具體步驟：

如圖2所示，本實施例建立gis母線接頭的等效電路模型流程如下：

s201將gis母線接頭整體作為監(jiān)測對象，根據(jù)其gis母線接頭種類及具體型號，結(jié)合其機械裝配情況，通過機械場數(shù)值建模，獲取各觸點空間位置和接觸壓力/接觸電阻分布；

s202將機械場分析結(jié)果導(dǎo)入電磁場數(shù)值計算模型計算gis母線接頭各元件之間的集中頻變元件參數(shù)；

s203根據(jù)gis母線接頭各部件的空間位置以及集中頻變元件參數(shù)建立gis母線接頭的等效電路模型。

s102通過數(shù)學(xué)建模和物理模擬試驗，獲取不同電接觸狀態(tài)下gis母線接頭的頻譜特性曲線分布，建立監(jiān)測gis母線接頭的頻譜特性與gis母線接頭電接觸狀態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系。其實現(xiàn)過程為：根據(jù)s201建立的gis母線接頭等效電路模型，計算分析不同電接觸狀態(tài)下的傳遞函數(shù)和頻譜特性，獲取對接深度、對接偏移度和對接角度等電接觸狀態(tài)的變化對gis母線接頭頻譜特性的影響，從而實現(xiàn)對不同接觸失效模式下的gis母線接頭的狀態(tài)判別。

s103根據(jù)所建立的gis母線接頭的頻譜特性與gis母線接頭電接觸狀態(tài)之間的函數(shù)對應(yīng)關(guān)系，通過獲取待測gis母線接頭的頻譜特性曲線來實現(xiàn)對gis母線接頭的電接觸狀態(tài)檢測。其實現(xiàn)過程為：在現(xiàn)場測試中，根據(jù)gis母線接頭空間位置，搭建gis母線接頭的測試平臺；獲得gis母線接頭的頻譜特性曲線，根據(jù)檢測的頻譜特性曲線與gis母線接頭電接觸狀態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系，通過對頻譜特性對比分析確定gis母線接頭的實時電接觸狀況。

如圖3所示，一種gis母線接頭的電接觸狀態(tài)檢測裝置，包括用于待測gis母線設(shè)備1、將保護(hù)電阻4和測量電阻5布置在設(shè)備接頭兩端的檢測回路，通過信號線與測量電阻5相連接的示波器2，和連接在檢測回路中的信號發(fā)生器3。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。

雖然以上結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的具體實施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，可以對這些實施方式做出多種變形或修改，而不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)。本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。