一种气体绝缘介质严重热分解区域计算装置及计算方法与流程

1.本发明涉及电气绝缘技术领域，尤其涉及一种气体绝缘介质严重热分解区域计算装置及计算方法。


背景技术：

2.如今许多气体绝缘介质大规模运用于电气绝缘设备中，电气绝缘设备会有由自身电流流过导体的热效应所产生的工作温升与电气绝缘设备连接点处的老化与接触不良所导致的故障温升，这些情况将会导致电气绝缘设备的气体绝缘介质产生巨大的温升，这些温升将会导致其产生分解，从而导致电气绝缘设备的绝缘能力下降，严重时会损坏设备甚至危害人身安全。


技术实现要素：

3.针对上述缺陷，本发明实施例提供一种气体绝缘介质严重热分解区域计算装置及计算方法，能够计算出气体绝缘介质发生严重分解的区域。
4.本发明一实施例提供一种气体绝缘介质严重热分解区域计算装置，所述装置包括：多端口温控器、加热器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、罐体和气阀口；
5.所述加热器安装于所述罐体内部；
6.所述第一温度传感器安装在所述罐体的内壁上；
7.所述第二温度传感器安装在所述罐体的内部；
8.所述第三温度传感器安装在所述加热器上；
9.所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器均与所述多端口温控器连接；
10.所述气阀口安装在所述罐体上。
11.作为一种优选方式，所述加热器通过第一移动连接单元能够在所述罐体内移动位置。
12.作为一种优选方式，所述第二温度传感器通过第二移动连接单元能够在所述罐体内移动位置。
13.作为一种优选方式，所述装置还包括继电器，所述加热器通过所述继电器连接到交流电源上。
14.作为一种优选方式，所述装置还包括气压表，所述气压表与所述罐体连通，用于检测所述罐体内部的气压。
15.本发明实施例提供一种气体绝缘介质严重热分解区域计算装置，包括：多端口温控器、加热器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、罐体和气阀口；通过加热器模拟电气绝缘设备内部的温升，通过多端口温控器同时监控第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器的温度，通过求解气体绝缘介质的热导率，获取所述气体绝缘
介质的临界分解温度，即可计算出严重热分解区域，通过计算出电气绝缘设备罐体内部的严重热分解区域，便于实现对绝缘设备非正常温升的检测以及防护，减少电器绝缘设备的损坏和安全事故。
16.本发明另一实施例还提供一种气体绝缘介质严重热分解区域计算方法，所述方法采用上述实施例中任一所述的气体绝缘介质严重热分解区域计算装置，所述方法包括：
17.向罐体内充入预设气压值的气体绝缘介质；
18.将加热器调整至待计算发热位置，启动所述加热器；
19.计算绝缘气体介质的热导率，获取所述气体绝缘介质的临界分解温度，并通过所述热导率和所述临界分解温度估算严重热分解区域的初步边界线；
20.移动第二温度传感器，修正所述初步边界线，得到严重热分解区域的精确边界线，确定严重热分解区域。
21.优选地，所述计算绝缘气体介质的热导率，获取所述气体绝缘介质的临界分解温度，并通过所述热导率和所述临界分解温度估算严重热分解区域的初步边界线，具体包括：
22.当所述第三温度传感器的温度高于所述临界分解温度，并且所述第一温度传感器的温度不高于所述临界分解温度，调整所述加热器的功率为p时，保持所述第三温度传感器的温度和所述第一温度传感器的温度不变；
23.获取所述第一温度传感器和所述第三温度传感器之间距离x、所述第一温度传感器的温度t1及所述第三温度传感器的温度t2，计算热导率
24.通过查询获取所述气体绝缘介质的临界分解温度t0；
25.根据所述热导率λ、所述临界分解温度t0和所述第三温度传感器的温度t2估算出边界线距离
26.以到所述加热器的边缘的距离为x0的点确认所述严重热分解区域的初步边界线。
27.优选地，所述移动第二温度传感器，修正所述初步边界线，得到严重热分解区域的精确边界线，确定严重热分解区域，具体包括：
28.根据所述初步边界线，按照预设的边界线精度，确定所述初步边界线上所有校正点；
29.将所述第二温度传感器移动至任一所述初步边界线位置的校正点，检测校正点的温度，并判定校正点的温度是否等于所述临界分解温度；
30.若校正点的温度等于所述临界分解温度，则标记校正点为精确点；若校正点的温度不等于所述临界分解温度，则移动所述第二温度传感器靠近或远离所述加热器，直到所述第二温度传感器的温度等于所述临界分解温度，确定此点为精确点；
31.将所述第二温度传感器移动至下一校正点，检测校正点的温度，并再次判定校正的温度是否等于所述临界分解温度；直到完成所有校正点的修正；
32.连接所述精确点得到严重热分解区域的精确边界线，确定严重热分解区域。
33.本发明公开了一种气体绝缘介质严重热分解区域计算装置及计算方法，所述装置包括：多端口温控器、加热器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、罐体和气阀口；通过加热器模拟电气绝缘设备内部的温升，通过多端口温控器同时监控第一温度
传感器、第二温度传感器和第三温度传感器的温度，通过求解气体绝缘介质的热导率，获取所述气体绝缘介质的临界分解温度，计算严重热分解区域的初步边界线；移动所述第二温度传感器，修正所述初步边界线，得到严重热分解区域的精确边界线，确定严重热分解区域，便于实现对绝缘设备非正常温升的检测以及防护，减少电器绝缘设备的损坏和安全事故。
附图说明
34.图1是本发明实施例提供的一种气体绝缘介质严重热分解区域计算装置的结构示意图；图2是本发明实施例提供的一种气体绝缘介质严重热分解区域计算方法的流程示意图。
35.具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.本发明实施例提供一种气体绝缘介质严重热分解区域计算装置，参见图1，是本发明实施例提供的一种气体绝缘介质严重热分解区域计算装置的结构示意图，包括：多端口温控器2、加热器5、第一温度传感器6、第二温度传感器7、第三温度传感器8、罐体9和气阀口10；
38.所述加热器5安装于所述罐体9内部；
39.所述第一温度传感器6安装在所述罐体9的内壁上；
40.所述第二温度传感器7安装在所述罐体9的内部；
41.所述第三温度传感器8安装在所述加热器5上；
42.所述第一温度传感器6、所述第二温度传感器7和所述第三温度传感器8均与所述多端口温控器2连接；
43.所述气阀口10安装在所述罐体9上。
44.在本实施例具体实施时，所述多端口温控器2与所述第一温度传感器6、所述第二温度传感器7和所述第三温度传感器8连接，能同时监控三个温度传感器的温度；气阀口10用于向罐体内部充放气体绝缘介质；加热器用于模拟电气绝缘设备内部的温升；
45.通过求解气体绝缘介质的热导率，获取所述气体绝缘介质的临界分解温度，即可计算出严重热分解区域；
46.本发明实施例提供一种气体绝缘介质严重热分解区域计算装置，包括：多端口温控器、加热器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、罐体和气阀口；通过加热器模拟电气绝缘设备内部的温升，通过多端口温控器同时监控第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器的温度，通过求解气体绝缘介质的热导率，获取所述气体绝缘介质的临界分解温度，即可计算出严重热分解区域，通过计算出电气绝缘设备罐体内部的
严重热分解区域，便于实现对绝缘设备非正常温升的检测以及防护，减少电器绝缘设备的损坏和安全事故。
47.在本发明提供的又一实施例中，所述加热器通过第一移动连接单元能够在所述罐体内移动位置。
48.在本实施例具体实施时，参见图1所示，加热器5与第一移动连接单元11 连接，第一移动连接单元11能控制加热器5在罐体9内移动；
49.通过移动加热器能够模拟电气绝缘设备不同位置的非正常温升，进而能够计算不同位置故障的电气绝缘设备的的严重热分解区域。
50.在本发明提供的又一实施例中，所述第二温度传感器通过第二移动连接单元能够在所述罐体内移动位置。
51.在本实施例具体实施时，参见图1所示，第二温度传感器7与第二移动连接单元12连接，第二移动连接单元12能控制第二温度传感器7在罐体9内移动；
52.通过移动第二温度传感器能够检测电气绝缘设备的罐体的任意位置的温度，实现电气绝缘设备的的严重热分解区域的修正。
53.在本发明提供的又一实施例中，所述装置还包括继电器，所述加热器通过所述继电器连接到交流电源上。
54.在本实施例具体实施时，参见图1所示，加热器5通过继电器3连接到200v 交流电源1上，并且所述继电器3还与多端口温控器2连接；
55.通过多端口温控器检测罐体内的温度，并控制继电器1，能够实现对加热器的开关及功率控制，便于实现热故障的模拟。
56.在本发明提供的又一实施例中，所述装置还包括气压表，所述气压表与所述罐体连通，用于检测所述罐体内部的气压。
57.在本实施例具体实施时，参见图1所示，所述装置还包括气压表4，气压表 4与罐体9连通，用于检测罐体内部的气压，避免加热过程中，气体绝缘介质的气压超过罐体的额定值，提高装置的安全性能，同时监测罐体是否出现漏气等故障。
58.本发明实施例提供一种气体绝缘介质严重热分解区域计算装置，包括：多端口温控器、加热器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、罐体和气阀口；通过加热器模拟电气绝缘设备内部的温升，通过多端口温控器同时监控第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器的温度，通过求解气体绝缘介质的热导率，获取所述气体绝缘介质的临界分解温度，即可计算出严重热分解区域，通过计算出电气绝缘设备罐体内部的严重热分解区域，便于实现对绝缘设备非正常温升的检测以及防护，减少电器绝缘设备的损坏和安全事故。
59.本发明实施例还提供一种气体绝缘介质严重热分解区域计算方法，所述方法采用上述任一实施例所述气体绝缘介质严重热分解区域计算装置，所述方法包括：步骤s201～s204；
60.s201，向所述罐体内充入预设气压值的气体绝缘介质；
61.s202，将所述加热器调整至待计算发热位置，启动所述加热器；
62.s203，计算绝缘气体介质的热导率，获取所述气体绝缘介质的临界分解温度，并通过所述热导率和所述临界分解温度估算严重热分解区域的初步边界线；
63.s204，移动所述第二温度传感器，修正所述初步边界线，得到严重热分解区域的精确边界线，确定严重热分解区域。
64.在本实施例具体实施时，通过气阀口向罐体内充入气体绝缘介质，并通过气压表检测气压值，直到气压值达到预设气压值，所述预设气压值低于罐体得额定气压；
65.通过第一移动连接单元将加热器调整至待计算发热位置，闭合所述继电器，启动所述加热器开始加热，其中带计算发热位置的具体位置根据电气绝缘设备罐体内易发生非正常温升的位置确认，优先计算温升严重的部位。
66.通过温度传感器检测到的温度，计算绝缘气体介质的热导率，获取所述气体绝缘介质的临界分解温度，并通过所述热导率和所述临界分解温度估算严重热分解区域的初步边界线；
67.通过第二移动连接单元移动第二温度传感器，修正所述初步边界线，得到严重热分解区域的精确边界线，确定严重热分解区域。
68.本发明实施例提供的一种气体绝缘介质严重热分解区域计算方法，通过温度传感器检测温度，计算绝缘气体介质的热导率，获取所述气体绝缘介质的临界分解温度，并通过所述热导率和所述临界分解温度估算严重热分解区域的初步边界线；移动所述第二温度传感器，修正所述初步边界线，得到严重热分解区域的精确边界线，确定严重热分解区域，严重热分解区域的计算更加准确，减少由于罐体内其他因素导致严重热分解区域的计算误差。
69.在本发明提供的又一实施例中，所述步骤s203具体包括：
70.当所述第三温度传感器的温度高于所述临界分解温度，并且所述第一温度传感器的温度不高于所述临界分解温度，调整所述加热器的功率为p时，保持所述第三温度传感器的温度和所述第一温度传感器的温度不变；
71.获取所述第一温度传感器和所述第三温度传感器之间距离x、所述第一温度传感器的温度t1及所述第三温度传感器的温度t2；
72.计算热导率其中，p为所述加热器的预设功率；
73.通过查询获取所述气体绝缘介质的临界分解温度t0；
74.根据所述热导率λ、所述临界分解温度t0和所述第三温度传感器的温度t2估算出边界线距离
75.以到所述加热器的边缘的距离为x0的点确认所述严重热分解区域的初步边界线。
76.在本实施例具体实施时，获取第一温度传感器和第三温度传感器之间距离x、第一温度传感器的温度t1及第三温度传感器的温度t2；温度单位为开尔文，距离单位为米；计算热导率
77.通过查询获取气体绝缘介质的临界分解温度t0；
78.根据热导率λ、所述临界分解温度t0和所述第三温度传感器的温度t2估算出边界线距离
79.以到所述加热器的边缘的距离为x0的点确认所述严重热分解区域的初步边界线；
80.在具体确定初步边界线时，根据加热器的形状不同，所述初步边界线的形状也会发生变化，当加热器的尺寸与罐体相比，可到近似为一点时，所述初步边界线为以加热器为球心，以距离x0为半径的球；
81.当加热器为圆柱形时，所述初步边界线为比加热器的直径和高均大两倍距离 x0的圆柱。
82.通过计算热导率和临界分解温度点得到初步边界线。
83.在本发明提供的又一实施例中，所述步骤s204具体包括：
84.根据所述初步边界线，按照预设的边界线精度，确定所述初步边界线上所有校正点；
85.将所述第二温度传感器移动至任一所述初步边界线位置的校正点，检测校正点的温度，并判定校正点的温度是否等于所述临界分解温度；
86.若校正点的温度等于所述临界分解温度，则标记校正点为精确点；若校正点的温度不等于所述临界分解温度，则移动所述第二温度传感器靠近或远离所述加热器，直到所述第二温度传感器的温度等于所述临界分解温度，确定此点为精确点；
87.将所述第二温度传感器移动至下一校正点，检测校正点的温度，并再次判定校正的温度是否等于所述临界分解温度；直到完成所有校正点的修正；
88.连接所述精确点得到严重热分解区域的精确边界线，确定严重热分解区域。
89.在本实施例具体实施时，根据初步边界线，按照预设的边界线精度l，可为一精确距离，在本实施例具体实施时可为l＝3cm，根据l在所述初步边界线上确定所有校正点，所有校正点之间的距离均为l；
90.将所述第二温度传感器移动至任一所述初步边界线位置的校正点，记为初始校正点，检测校正点的温度，并判定校正点的温度是否等于所述临界分解温度；
91.若校正点的温度等于所述临界分解温度，则标记校正点为精确点；
92.当校正点的温度大于所述临界分解温度，则调整第二温度传感器远离所述加热器，直到所述第二温度传感器的温度等于所述临界分解温度，确定此点为精确点；当校正点的温度小于所述临界分解温度，则调整第二温度传感器靠近所述加热器，直到所述第二温度传感器的温度等于所述临界分解温度，确定此点为精确点；
93.将所述第二温度传感器移动至下一校正点，检测校正点的温度，并再次判定校正的温度是否等于所述临界分解温度；直到完成所有校正点的修正；
94.连接所述精确点得到严重热分解区域的精确边界线，确定严重热分解区域。
95.通过移动第二温度传感器检测初步边界线上的温度，当初步边界线上温度不等于所述临界分解温度时，通过移动第二温度传感器，修正校正点，实现严重热分解区域的精确边界线的确定。
96.本发明提供一种气体绝缘介质严重热分解区域计算装置及计算方法，所述装置包括：多端口温控器、加热器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、罐体和气阀口；通过加热器模拟电气绝缘设备内部的温升，通过多端口温控器同时监控第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器的温度，通过求解气体绝缘介质的热导率，获取所述气体绝缘介质的临界分解温度，即可计算出严重热分解区域，通过计算出电气绝缘设备
罐体内部的严重热分解区域，便于实现对绝缘设备非正常温升的检测以及防护，减少电器绝缘设备的损坏和安全事故。所述方法通过温度传感器检测温度，计算绝缘气体介质的热导率，获取所述气体绝缘介质的临界分解温度，并通过所述热导率和所述临界分解温度估算严重热分解区域的初步边界线；移动所述第二温度传感器，修正所述初步边界线，得到严重热分解区域的精确边界线，确定严重热分解区域，严重热分解区域的计算更加准确，减少由于罐体内其他因素导致严重热分解区域的计算误差。
97.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。