[發(fā)明專利]一種油紙電容式套管的特高頻輻射特性仿真方法及裝置

在審

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• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113433436A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊明昆;程志萬;趙現(xiàn)平;馬宏明;彭兆裕;何順;邱鵬鋒;錢國超;周仿榮
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R29/08
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請公開了一種油紙電容式套管的特高頻輻射特性仿真方法及裝置，包括：先獲取套管的實體尺寸信息及材料電氣參數(shù)，構(gòu)建三維模型；對三維模型進(jìn)行子網(wǎng)格劃分，并獲取在不同仿真激勵源信號下，電磁場觀測點(diǎn)處的電磁場強(qiáng)度時域變化過程；然后，獲取電磁場的坡印廷矢量的變化過程及電磁波傳播路徑；根據(jù)坡印廷矢量的變化過程及電磁波傳播路徑，獲取電磁波信號頻譜；最后，獲取油紙電容式套管末屏虛接放電的特高頻輻射特性。本申請解決了由于不清楚油紙電容式套管末屏虛接放電的特高頻輻射特性，在使用特高頻檢測裝置巡檢的時候就無法有效識別套管是否存在末屏虛接放電故障的問題，具有更好的經(jīng)濟(jì)型和可實施性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及油紙電容式套管技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油紙電容式套管的特高頻輻射特性仿真方法及裝置。

背景技術(shù)

套管是變壓器的重要部件之一，其絕緣的可靠性直接影響變壓器的安全運(yùn)行。而油紙電容式套管是變壓器出線套管廣泛采用的一種形式。末屏端子是油紙電容式套管的重要電氣結(jié)構(gòu)，在正常運(yùn)行中必須保證可靠接地。

為了保證油紙電容式套管的絕緣性能的可靠性，需要對油紙電容式套管進(jìn)行預(yù)防性試驗或安裝在線監(jiān)測裝置，其中，預(yù)防性試驗需要臨時斷開末屏端子或臨時改變末屏端子的接地回路，現(xiàn)場人員的不規(guī)范操作或疏忽大意往往會造成末屏端子對地虛接；安裝在線監(jiān)測裝置能在線測量介損、電容等參數(shù)，但都是通過在末屏端子的接地回路中串入傳感器，這也改變了末屏端子的接地回路，造成隱患。

特高頻檢測裝置是一種能感測出運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備故障、振動、泄漏及電氣局部放電所產(chǎn)生的高頻信號的裝置，利用特高頻檢測裝置對套管進(jìn)行巡檢的時候不需要改變末屏端子的接地回路，降低了隱患的存在。但是，由于不清楚油紙電容式套管末屏虛接放電的特高頻輻射特性，在使用特高頻檢測裝置巡檢的時候就無法有效識別套管是否存在末屏虛接放電故障，也會帶來一定的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決由于不清楚油紙電容式套管末屏虛接放電的特高頻輻射特性，在使用特高頻檢測裝置巡檢的時候就無法有效識別套管是否存在末屏虛接放電故障，也會帶來一定的安全隱患的問題，本申請通過以下各個實施例公開了一種油紙電容式套管的特高頻輻射特性仿真方法及裝置。

本申請第一方面公開了一種油紙電容式套管的特高頻輻射特性仿真方法，包括：

獲取油紙電容式套管的實體尺寸信息及材料電氣參數(shù)，所述材料電氣參數(shù)包括電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率及介電常數(shù)；

根據(jù)所述實體尺寸信息及材料電氣參數(shù)，構(gòu)建所述油紙電容式套管的三維模型，所述三維模型包括：電容芯子、導(dǎo)桿、安裝法蘭、末屏端子、套管內(nèi)部油介質(zhì)、上瓷套、下瓷套、頂部油枕、將軍帽及均壓球；

根據(jù)所述實體尺寸信息，對所述油紙電容式套管的三維模型進(jìn)行子網(wǎng)格劃分，并獲取子網(wǎng)格劃分結(jié)果；

獲取所述三維模型的放電傳播路徑、電磁場輻射特性及空氣在工頻電場下的相關(guān)擊穿特性；

根據(jù)所述子網(wǎng)格劃分結(jié)果、所述放電傳播路徑、所述電磁場輻射特性及所述空氣在工頻電場下的相關(guān)擊穿特性，獲取多個不同的仿真激勵源信號；

根據(jù)所述子網(wǎng)格劃分結(jié)果，獲取電磁場觀測點(diǎn)；

根據(jù)所述電磁場觀測點(diǎn)，獲取在所述多個不同的仿真激勵源信號下，所述三維模型的電磁場強(qiáng)度時域變化過程；

根據(jù)所述電磁場強(qiáng)度時域變化過程，獲取電磁場的坡印廷矢量的變化過程；

根據(jù)所述坡印廷矢量的變化過程，獲取所述油紙電容式套管的電磁波傳播路徑；

根據(jù)所述坡印廷矢量的變化過程及所述電磁波傳播路徑，獲取電磁波信號頻譜；

根據(jù)所述電磁波信號頻譜，獲取所述油紙電容式套管末屏虛接放電的特高頻輻射特性，所述特高頻輻射特性包括頻域分布信息和截止頻率信息。