[發明專利]針對氧化鋅線路避雷器的斷裂預測方法

有效

• 申請號: 202111334792.2
• 申請日: 2021-11-11
• 公開（公告）號: CN114062810B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 楊琪;唐崇旺;鄧志勇;王海躍;段啟平;馮永坤;毛盾;付立德;黃巧妍;王佳;陳卓;劉偉
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司輸電檢修分公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業

1.一種針對氧化鋅線路避雷器的斷裂預測方法，包括如下步驟：

S1.獲取氧化鋅線路避雷器中氧化鋅閥片的伏安特性曲線；

S2.獲取雷電流的波形數據曲線；

S3.根據步驟S1獲取的伏安特性曲線和步驟S2獲取的波形數據曲線，計算氧化鋅閥片的最大脈沖功率；

S4.根據氧化鋅閥片自身內部的裂紋缺陷數據和步驟S3計算得到的最大脈沖功率，對氧化鋅線路避雷器的斷裂進行預測；具體包括如下步驟：

采用如下不等式對氧化鋅線路避雷器的斷裂進行預測：

若不等式成立，則預測氧化鋅線路避雷器可能發生斷裂；

若不等式不成立，則預測氧化鋅線路避雷器不可能發生斷裂；

式中a為氧化鋅閥片自身內部的裂紋缺陷尺寸；C₁為常數，取值為4.5223×10⁵，為步驟S3計算得到的最大脈沖功率在氧化鋅閥片上所產生的功率密度。

2.根據權利要求1所述的針對氧化鋅線路避雷器的斷裂預測方法，其特征在于步驟S1所述的獲取氧化鋅線路避雷器中氧化鋅閥片的伏安特性曲線，具體為通過氧化鋅線路避雷器中氧化鋅閥片的廠家獲取伏安特性曲線，或者通過試驗確定氧化鋅閥片的伏安特性曲線。

3.根據權利要求2所述的針對氧化鋅線路避雷器的斷裂預測方法，其特征在于步驟S2所述的獲取雷電流的波形數據曲線，具體包括如下步驟：

A.采用雙指數函數波形來模擬雷電流，其中波頭時間為T₁，半幅值時間為T₂，雷電流波形記為T₁/T₂；

B.雷電流波形的雙指數函數表達式為：

i(t)＝I_mk(e^-αt-e^-βt)

式中i(t)為雷電流在t時刻的值；I_m為雷電流幅值；k為波形校正系數；α為波前系數；β為波尾系數；

C.標準雷電流波形的參數值參考為：

雷電流波形為80/20μs，則α＝7.713×10⁴，β＝2.484×10⁵，k＝2.32；

雷電流波形為10/200μs，則α＝3.913×10³，β＝2.301×10⁵，k＝1.09；

雷電流波形為10/350μs，則α＝2.125×10³，β＝2.456×10⁵，k＝1.05；

雷電流波形為1.2/50μs，則α＝1.471×10⁴，β＝1.081×10⁷，k＝1.04；

雷電流波形為0.25/100μs，則α＝6.984×10³，β＝1.081×10⁷，k＝1.01；

D.采用如下算式作為雷電流幅值概率分布的經驗表達式：

式中P為雷電流幅值大于或等于I_m的概率；I_m為雷電流幅值；選用20kA或10kA等級標稱放電電流來測試線路避雷器。

4.根據權利要求3所述的針對氧化鋅線路避雷器的斷裂預測方法，其特征在于步驟S3所述的計算氧化鋅閥片的最大脈沖功率，具體包括如下步驟：

瞬時功率p(t)的計算式為p(t)＝u(t)i(t)，其中i(t)為通過閥片的電流，u(t)為施加在閥片兩端的電壓；然后求取瞬時功率p(t)的最大值，測到最大脈沖功率p_c。