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专利号: 2021100283405
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种不同空气含水量下避雷器可靠性状态评估方法,其特征在于,首先建立一种不同空气含水量下避雷器可靠性状态评估平台,该评估平台包含:避雷器(1)、工作电流强度参数测试仪(2)、综合接地装置(3)、试验箱(4)、空气含水量分析控制装置(5)、空气含水量调节器(6)、上位机(7)、工作电压发生控制器(8)、数据采集器(9)、工作电压发生装置(10)、开关(11)、耐高压电缆(12)、空气含水量传感器一(13)、空气含水量传感器二(14)、空气含水量传感器三(15)、空气含水量传感器四(16);

所述避雷器(1)的底部接地端与综合接地装置(3)连接;

所述工作电流强度参数测试仪(2)的电流输入端子IB与避雷器(1)的底部相连,工作电流强度参数测试仪(2)的接地端子E与综合接地装置(3)连接,工作电流强度参数测试仪(2)信号输出端子O与数据采集器(9)电连接,数据采集器(9)与上位机(7)电连接;

所述空气含水量调节器(6)、空气含水量传感器一(13)、空气含水量传感器二(14)、空气含水量传感器三(15)、空气含水量传感器四(16)、工作电流强度参数测试仪(2)、避雷器(1)、开关(11)均固定在试验箱(4)内部;

进一步地,所述空气含水量传感器一(13)、空气含水量传感器二(14)、空气含水量传感器三(15)、空气含水量传感器四(16)与空气含水量调节器(6)均与空气含水量分析控制装置(5)电连接,空气含水量分析控制装置(5)与上位机(7)电连接;

进一步地,所述电压发生装置(10)的输出端通过耐高压电缆(12)电连接至开关(11)的输入端,开关(11)的输出端连接至避雷器(1)的顶部输入端;工作电压发生装置(10)与工作电压发生控制器(8)连接,工作电压发生控制器(8)与上位机(7)连接。

2.如权利要求1所述的一种不同空气含水量下避雷器可靠性状态评估平台的评估方法,其特征在于,包括以下步骤:

第一步,通过上位机(7)向空气含水量分析控制装置(5)发出空气含水量设定信号,空气含水量分析控制装置(5)控制空气含水量调节器(6)设定试验箱(4)内的空气含水量,空气含水量传感器一(13)、空气含水量传感器二(14)、空气含水量传感器三(15)、空气含水量传感器四(16)测量试验箱(4)内的空气含水量情况,得到空气中的含水量的值Hr%;

打开工作电压发生装置(10),输出工作电压,通过工作电流强度参数测试仪(2)测量避雷器(1)在工作电压下产生的工作电流强度参数,并通过数据采集器(9)传输至上位机(7)中;

调节开关(11)令开关(11)断开,改变试验箱(4)内的空气含水量使试验箱(4)内的空气中的含水量变化,变化范围控制在1%‑99%之内,重复上述试验步骤,得到m组试验工作电流强度参数数据;

第二步:计算不同空气中的含水量下的避雷器可靠性系数μ:式中Hr%为空气中的含水量,Uw为避雷器工作电压,Icv为避雷器可靠性临界工作电流强度参数,λ为误差系数,ζ为积分变量,μ为避雷器可靠性系数;

对公式(1)进行模型优化,得出使误差最小的λ0,具体步骤为:a)随机生成初始解λ,建立目标函数f(λ):式中,f(λ)表示目标函数,μj为第j个空气含水量下的避雷器的可靠性系数,Isj为第j个空气含水量下的工作电流强度参数测量值,m为对应试验工作电流强度参数数据组数;

b)通过自然启发式搜索方式得到新解λ',计算函数Δf=f(λ)‑f(λ'),若f(λ)

c)判断是否满足终止条件,若满足,则运算结束输出最优解,否则回到步骤b);

第三步:避雷器可靠性系数修正,得到修正的避雷器可靠性系数计算公式:式(3)中,μ0为修正后的避雷器可靠性系数,λ0为优化后的误差系数;

第四步:避雷器可靠性状态评估,当μ0∈(0,1)时,表征避雷器的可靠性状态正常;当μ0∈(1,+∞)时,表征避雷器可靠性状态异常,需要尽快停电检修或换新。

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