CN118194773B 一种瓷绝缘子早期故障检测方法及系统 （上海交通大学）

DistributionPorcelainInsulGroundedSystem.IEEETransactionsPowerDelivery.2024,第184本发明公开了一种瓷绝缘子早期故障检测包括：模拟水分进入瓷绝缘子裂缝时的电场变化，建立空气水两相流仿真模型；根据所述空气水两相流仿真模型得到的电场分布数据，分烧过程中电弧电压与电流的关系及其对电弧电2根据从电场模拟和放电起始分析中得到的初始电弧根据电弧过程中计算得到的电弧能量耗散数据，分析电弧能量耗散所述建立空气_水两相流仿真模型包括，通过Cahn_Hilliard方程和Navier_Stokes方程来模拟裂缝内部的水气两相流动，计算所述空气_水两相流仿真模型中不同时间点的电所述Cahn_Hilliard方程包括，通过引入相场变量φ来对不同相区域以及不同相间的所述Navier_Stokes方程用于描述不可压缩流体的质量与动量传输特性，考虑到界面3所述分析电弧燃烧过程中电弧电压与电流的关系及其对电弧电导和电弧电阻的影响考虑电弧产生的热量如何通过对流和传导影响裂缝内的水分，在所述等比例瓷绝缘子模型中设置模拟交流电压的电势条所述进行潜在故障识别包括，当在瓷绝缘子裂缝内检测到存在电弧并且4若电弧燃烧后留有空气，且电弧放电后短时间内能够重新点燃当由于电流的热效应导致裂缝中的水蒸发，且计算得到的水蒸发能量超过阈值Wmin-latWlat=ρ0V[c(T2-T1)+r]3.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存处理器执行时实现权利要求1至2中任一项所述的方56弧电压与电流的关系及其对电弧电导和电弧空气水两相流仿真模型包括，通过CahnHilliard方程和NavierStokes方程来模拟裂缝Hilliard方程包括，通过引入相场变量来对不同相区域以及不同相间的过渡区域进行;7[0022]所述Navier_Stokes方程用于描述不可压缩流体的质量与动量传输特性，考虑到vu表示i表示单位向8[0031]在所述等比例瓷绝缘子模型中设置模拟交流电压的电势条件，顶部平面的电势Vi;9[0048]当由于电流的热效应导致裂缝中的水蒸发，且计算得到的水蒸发能量超过阈值介质电阻增加。述处理器执行所述计算机程序时实现本发明中任一项所述的方[0058]图1为本发明第一个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的整体流程[0059]图2为本发明第一个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的裂缝进水与[0060]图3为本发明第一个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的仿真示意[0061]图4为本发明第一个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的仿真结果[0062]图5为本发明第一个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的电压一电场[0063]图6为本发明第一个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的Parc一Rarc[0064]图7为本发明第二个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的试验场线路[0065]图8为本发明第二个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的人工制造的[0066]图9为本发明第二个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的接地等效电[0067]图10为本发明第二个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的裂缝壁面[0068]图11为本发明第二个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的绝缘子1放[0070]图13为本发明第二个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的裂缝壁面[0071]图14为本发明第二个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的绝缘子2放[0073]图16为本发明第二个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的裂缝壁面[0074]图17为本发明第二个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的显微镜通[0075]图18为本发明第二个实施例提供的一种瓷绝缘子早期故障检测方法的绝缘子3放[0083]相场方法通过引入相场变量φ来对不同相区域以及不同相间的过渡区域进行标识。Cahn_Hilliard方程是用于控制界面轮廓演化的对流扩散方程，该方程表明相场变量φ随时间的变化量与对流和扩散影响下的变化量是相互平衡的：vu表示i表示单位向张力FX定义为：i;[0111]时间常数τ和耗散功率可以根据不同的假设以不同的形式表示。如Mayr、过程中电阻较低。雨水的电导率从几十Ω·m到几百Ω·m不等。结合电阻的计算公式前，导线和铁脚之间的电阻变化主要由Rmater的减小主导，这意味着Rmaer+Rr将随着能量was可以用以下方程计算：水的比热容，T2=373K表示水在标准大气压下的沸点，T1=293K表示水的初始温度，r=2256/kg表示水的蒸发潜热。[0123]进一步的，放电起始时刻既可能处于电压上升阶段也可[0129]计算机设备可以是服务器。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read_（ReRAM）、磁变存储器（MagnetoresistiveRandomAccessMemory，MRAM）、铁电存储器缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布不限于此。PIIF的方法。KOU和KCZ用于改变两种中性点接地方式，而KU和ka用于将不同的馈线连[0139]试验中使用的绝缘子是10kV配电网中常见的P_6T和P_10T瓷绝缘子。使用凿子敲电网的设计规范，混凝土杆塔的接地电阻通常不应超过30Ω。Ru主要来自铁横担和钢筋[0148]以中性点不接地系统下的故障仿真试验为例，此时ko与ku闭合，试验步骤如在永久性接地故障的检测和处理上，忽略了故障预警在提高配电网可靠性方面的关键意