[發明專利]一種適用于斷路器的熱點溫度分析方法

有效

• 申請號: 201710557960.1
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107315888B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 錢之銀
• 申請（專利權）人: 上海海能信息科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種適用于斷路器的熱點溫度分析方法，所述斷路器為瓷柱式斷路器，其特征在于，所述瓷柱式斷路器包括SF₆滅弧室、瓷套管、法蘭、上法蘭接線板以及下法蘭接線板，所述瓷柱式斷路器采用SF₆氣體作為滅弧介質和絕緣介質；

所述熱點溫度分析方法包括：

步驟S1、采集所述斷路器所處環境的環境溫度、環境風速、環境濕度以及所述斷路器的接觸電阻；

步驟S2、根據所述環境溫度、所述環境風速、所述環境濕度以及所述接觸電阻構建一熱路模型，根據所述熱路模型處理得到所述斷路器的熱點溫度；

所述步驟S2包括：

步驟S21、采用一第一處理單元處理得到所述斷路器的總熱損耗；

步驟S22、采用一第二處理單元處理得到所述斷路器的總熱阻；

步驟S23、采用一第三處理單元，所述第三處理單元根據所述環境溫度、所述環境風速、所述環境濕度、所述接觸電阻、所述總熱損耗以及所述總熱阻構建一所述熱路模型；

步驟S24、根據所述熱路模型處理得到所述斷路器的熱點溫度；

所述步驟S22包括：

步驟S221、采用一第四處理單元處理得到所述瓷套管內表面的第一熱阻；

步驟S222、采用一第五處理單元處理得到所述瓷套管外表面的第二熱阻；

步驟S223、采用一第六處理單元處理得到所述瓷套管外表面到外部空氣的第三熱阻；

步驟S224、采用一第七處理單元處理得到所述上法蘭接線板和所述法蘭到所述外部空氣的第四熱阻；

步驟S225、采用一第八處理單元處理得到所述下法蘭接線板和所述法蘭到所述外部空氣的第五熱阻；

步驟S226、采用一第九處理單元，所述第九處理單元根據所述第一熱阻、所述第二熱阻、所述第三熱阻、所述第四熱阻及所述第五熱阻處理得到所述總熱阻；

所述步驟S223中，所述第六處理單元采用下述公式處理得到所述第三熱阻：

其中，

R_ce-air用于表示所述第三熱阻；

π用于表示圓周率；

α用于表示所述瓷套管外表面等效面積比例系數；

d用于表示所述瓷套管的外徑；

l用于表示一預設的參數值；

K用于表示所述斷路器所處的外部空氣的對流換熱系數；

所述步驟S223中，采用一第十處理單元，根據一函數模型對所述環境溫度、環境風速以及所述環境濕度進行處理以得到所述對流換熱系數；

獲取所述函數模型的具體步驟如下：

步驟A1、獲取所述環境溫度、所述環境風速及所述環境濕度；

步驟A2、通過預設的仿真計算規則處理得到換熱熱量；

步驟A3、根據所述換熱熱量和預設的換熱系數計算規則處理得到所述對流換熱系數；

步驟A4、將所述環境溫度、所述環境風速及所述環境濕度作為輸入向量，將所述對流換熱系數作為輸出向量，通過所述輸入向量和所述輸出向量構建一數據集；

步驟A5、將所述數據集分為兩組數據，一組數據作為訓練樣本，另一組數據作為預測樣本，通過所述訓練樣本處理得到所述函數模型，通過所述預測樣本對所述函數模型進行修正以得到修正后的所述函數模型。

2.如權利要求1所述的熱點溫度分析方法，其特征在于，所述步驟A3中，采用下述公式處理得到所述對流換熱系數：

Q′＝Kα·ΔT；

其中，

Q′用于表示所述換熱熱量；

K用于表示所述斷路器所處的外部空氣的所述對流換熱系數；

α用于表示所述瓷套管外表面等效面積比例系數；

ΔT用于表示所述瓷套管外表面與所述環境溫度之間的差值。

3.如權利要求2所述的熱點溫度分析方法，其特征在于，所述步驟A4中，將所述輸入向量和所述輸出向量進行歸一化處理后構建所述數據集。

4.如權利要求2所述的熱點溫度分析方法，其特征在于，所述步驟A5包括：

步驟A51、根據訓練樣本確定對流換熱系數的最優區間；

步驟A52、確定對流換熱系數的取值；

步驟A53、判斷對流換熱系數是否滿足精度：

若判斷結果為是，則轉步驟A55；

若判斷結果為否，則轉步驟A54；

步驟A54、判斷是否達到最大迭代次數：

若判斷結果為是，則轉步驟A55；

若判斷結果為否，則轉步驟A52；

步驟A55、根據對流換熱系數的最優區間處理得到函數模型；

步驟A56、根據預測樣本中的環境溫度、環境風速及環境濕度和函數模型處理得到對流換熱系數；

步驟A57、根據對流換熱系數處理得到待驗證換熱熱量；

步驟A58、判斷待驗證換熱熱量和換熱熱量之間的誤差的絕對值是否小于換熱熱量的10％：

若判斷結果為正，則函數模型為修正后的函數型；

若判斷結果為否，則轉步驟A51。