CN108287174B - 基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法 - Google Patents

基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108287174B
CN108287174B CN201810074810.XA CN201810074810A CN108287174B CN 108287174 B CN108287174 B CN 108287174B CN 201810074810 A CN201810074810 A CN 201810074810A CN 108287174 B CN108287174 B CN 108287174B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bus duct
temperature
insulating material
service life
constant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810074810.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108287174A (zh
Inventor
谢维成
唐圣也
石林玉
马麟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Three Billion Intellectual Property Service Co ltd
Zhongtian Broadband Technology Co Ltd
Original Assignee
Xihua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xihua University filed Critical Xihua University
Priority to CN201810074810.XA priority Critical patent/CN108287174B/zh
Publication of CN108287174A publication Critical patent/CN108287174A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108287174B publication Critical patent/CN108287174B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法，其包括以下步骤：S1、以母线槽绝缘材料的断裂伸长率作为试验参数进行恒温热老化试验，得到恒温下母线槽绝缘材料的试验寿命及对应的温度值；S2、根据最小二乘法拟合恒温下母线槽的试验寿命及对应的温度值，得到母线槽绝缘材料的寿命预测公式；S3、根据母线槽绝缘材料的寿命预测公式得到一个温度周期内母线槽绝缘材料正常使用下的总寿命损耗；S4、根据一个温度周期内母线槽绝缘材料的总寿命损耗预测母线槽寿命。可以准确的预测母线槽绝缘材料在不同温度环境下的剩余寿命，有效消除因母线槽绝缘材料老化而存在的安全隐患，提高使用安全性。

Description

基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法
技术领域
本发明涉及材料寿命预测领域，具体涉及基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法。
背景技术
绝缘系统是电气设备安全运行中重要的一环，出于对经济和安全的考虑，必须对绝缘系统进行寿命预测。随着国民经济的大力发展，各行各业的用电量大量增加，随着高层建筑和大型车间及厂房的大量出现，传统电缆在目前的大电流中已不能满足要求，多路电缆的并联运用给实际使用造成诸多不便。因此，母线槽已开始在实际生活中广泛运用。母线槽作为电力系统的组成部分，受到热、电、机械等因素的影响，绝缘性能会不可逆的下降，母线槽最终会因此失效。因此，为保证母线槽安全可靠的运行，对其绝缘寿命的准确预测显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法实现了对母线槽绝缘寿命的准确预测。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
提供一种基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法，其包括以下步骤：
S1、以母线槽绝缘材料的断裂伸长率作为试验参数进行恒温热老化试验，得到恒温下母线槽绝缘材料的试验寿命及对应的温度值；
S2、根据最小二乘法拟合恒温下母线槽的试验寿命及对应的温度值，得到母线槽绝缘材料的寿命预测公式；
S3、根据母线槽绝缘材料的寿命预测公式得到一个温度周期内母线槽绝缘材料正常使用下的总寿命损耗；
S4、根据一个温度周期内母线槽绝缘材料的总寿命损耗预测母线槽寿命。
进一步地，步骤S1的具体方法为：
S1-1、选取母线槽绝缘材料原始断裂伸长率的50％作为母线槽的寿命点，其中母线槽绝缘材料为符合阿里乌斯定律的高分子绝缘材料；
S1-2、对同一母线槽绝缘材料进行恒温热老化试验，记录第j个母线槽绝缘材料在k温度下的断裂伸长率达到50％时的对应时间Ljk。
进一步地，步骤S2的具体方法为：
根据至少同一母线槽绝缘材料的三组温度k及对应的时间Ljk，利用最小二乘法拟合公式
Figure BDA0001559218500000021
得到常数B和常数C，进而得到该母线槽绝缘材料的寿命预测公式；其中T表示母线槽绝缘材料的温度且k∈T，L表示母线槽绝缘材料的预测寿命且Ljk∈L。
进一步地，步骤S3的具体方法为：
S3-1、在一个温度周期z内每隔x时长采集一次母线槽绝缘材料在正常使用下的温度；
S3-2、以y摄氏度为温度间隔作为恒温时间段，获取母线槽绝缘材料正常工作下一个温度周期z内的恒温次数n、每个恒温时间段的时长tv及每个恒温时间段的温度平均值Tv，其中v表示第v次恒温时间段且v∈n；
S3-3、根据公式
Figure BDA0001559218500000022
得到第v次恒温时间段对应温度为Tv下母线槽绝缘材料预测寿命L'v；其中Tv∈T；
S3-4、根据公式
Figure BDA0001559218500000031
得到母线槽绝缘材料在一个温度周期z内的总寿命损耗M；其中
Figure BDA0001559218500000032
进一步地，步骤S3-1中间隔时长x取值一分钟，温度周期z取值为一年；步骤S3-2中温度间隔y取值1℃。
进一步地，步骤S4的具体方法为：
根据公式
Figure BDA0001559218500000033
得到变温下母线槽在正常工作下的预测寿命值Lf。
本发明的有益效果为：本发明针对母线槽绝缘材料为符合阿里乌斯定律的高分子绝缘材料提出了一个寿命预测公式，可以准确的预测绝缘材料符合阿里乌斯定律的高分子绝缘材料(例如交联聚乙烯或聚酯薄膜)的母线槽在不同温度环境(使用温度)下的剩余寿命，有效消除因符合阿里乌斯定律的高分子绝缘材料的母线槽老化而存在的安全隐患，提高符合阿里乌斯定律的高分子绝缘材料的母线槽的使用安全性。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，该基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法包括以下步骤：
S1、以母线槽绝缘材料的断裂伸长率作为试验参数进行恒温热老化试验，得到恒温下母线槽绝缘材料的试验寿命及对应的温度值；
S2、根据最小二乘法拟合恒温下母线槽的试验寿命及对应的温度值，得到母线槽绝缘材料的寿命预测公式；
S3、根据母线槽绝缘材料的寿命预测公式得到一个温度周期内母线槽绝缘材料正常使用下的总寿命损耗；
S4、根据一个温度周期内母线槽绝缘材料的总寿命损耗预测母线槽寿命。
步骤S1的具体方法为：
S1-1、选取母线槽绝缘材料原始断裂伸长率的50％作为母线槽的寿命点，其中母线槽绝缘材料为符合阿里乌斯定律的高分子绝缘材料；
S1-2、对同一母线槽绝缘材料进行恒温热老化试验，记录第j个母线槽绝缘材料在k温度下的断裂伸长率达到50％时的对应时间Ljk。
步骤S2的具体方法为：
根据至少同一母线槽绝缘材料的三组温度k及对应的时间Ljk，利用最小二乘法拟合公式
Figure BDA0001559218500000041
得到常数B和常数C，进而得到该母线槽绝缘材料的寿命预测公式；其中T表示母线槽绝缘材料的温度且k∈T，L表示母线槽绝缘材料的预测寿命且Ljk∈L。
步骤S3的具体方法为：
S3-1、在一个温度周期z内每隔x时长采集一次母线槽绝缘材料在正常使用下的温度；
S3-2、以y摄氏度为温度间隔作为恒温时间段，获取母线槽绝缘材料正常工作下一个温度周期z内的恒温次数n、每个恒温时间段的时长tv及每个恒温时间段的温度平均值Tv，其中v表示第v次恒温时间段且v∈n；
S3-3、根据公式
Figure BDA0001559218500000051
得到第v次恒温时间段对应温度为Tv下母线槽绝缘材料预测寿命L'v；其中Tv∈T；
S3-4、根据公式
Figure BDA0001559218500000052
得到母线槽绝缘材料在一个温度周期z内的总寿命损耗M；其中
Figure BDA0001559218500000053
步骤S3-1中间隔时长x取值一分钟，温度周期z取值为一年；所述步骤S3-2中温度间隔y取值1℃。
步骤S4的具体方法为：根据公式
Figure BDA0001559218500000054
得到变温下母线槽在正常工作下的预测寿命值Lf。

Claims (3)

1.一种基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、以母线槽绝缘材料的断裂伸长率作为试验参数进行恒温热老化试验，得到恒温下母线槽绝缘材料的试验寿命及对应的温度值；
S2、根据最小二乘法拟合恒温下母线槽的试验寿命及对应的温度值，得到母线槽绝缘材料的寿命预测公式；
S3、根据母线槽绝缘材料的寿命预测公式得到一个温度周期内母线槽绝缘材料正常使用下的总寿命损耗；
S4、根据一个温度周期内母线槽绝缘材料的总寿命损耗预测母线槽寿命；
所述步骤S1的具体方法为：
S1-1、选取母线槽绝缘材料原始断裂伸长率的50％作为母线槽的寿命点，其中母线槽绝缘材料为符合阿里乌斯定律的高分子绝缘材料；
S1-2、对同一母线槽绝缘材料进行恒温热老化试验，记录第j个母线槽绝缘材料在k温度下的断裂伸长率达到50％时的对应时间Ljk；
所述步骤S2的具体方法为：
根据至少同一母线槽绝缘材料的三组温度k及对应的时间Ljk，利用最小二乘法拟合公式
Figure FDA0002648072460000011
得到常数B和常数C，进而得到该母线槽绝缘材料的寿命预测公式；其中T表示母线槽绝缘材料的温度且k∈T，L表示母线槽绝缘材料的预测寿命且Ljk∈L；
所述步骤S3的具体方法为：
S3-1、在一个温度周期z内每隔x时长采集一次母线槽绝缘材料在正常使用下的温度；
S3-2、以y摄氏度为温度间隔作为恒温时间段，获取母线槽绝缘材料正常工作下一个温度周期z内的恒温次数n、每个恒温时间段的时长tv及每个恒温时间段的温度平均值Tv，其中v表示第v次恒温时间段且v∈n；
S3-3、根据公式
Figure FDA0002648072460000021
得到第v次恒温时间段对应温度为Tv下母线槽绝缘材料预测寿命L'v；其中Tv∈T；
S3-4、根据公式
Figure FDA0002648072460000022
得到母线槽绝缘材料在一个温度周期z内的总寿命损耗M；其中
Figure FDA0002648072460000023
2.根据权利要求1所述的基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S3-1中间隔时长x取值一分钟，温度周期z取值为一年；所述步骤S3-2中温度间隔y取值1℃。
3.根据权利要求1或2所述的基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S4的具体方法为：
根据公式
Figure FDA0002648072460000024
得到变温下母线槽在正常工作下的预测寿命值Lf。
CN201810074810.XA 2018-01-25 2018-01-25 基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法 Active CN108287174B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810074810.XA CN108287174B (zh) 2018-01-25 2018-01-25 基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810074810.XA CN108287174B (zh) 2018-01-25 2018-01-25 基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108287174A CN108287174A (zh) 2018-07-17
CN108287174B true CN108287174B (zh) 2020-10-23

Family

ID=62835713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810074810.XA Active CN108287174B (zh) 2018-01-25 2018-01-25 基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108287174B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112630254B (zh) * 2020-12-11 2022-03-08 江苏华彤建设工程有限公司 基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法
CN114910756B (zh) * 2022-05-07 2023-08-18 镇江西门子母线有限公司 一种低压母线槽的绝缘性能评估方法及系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102778638A (zh) * 2012-09-11 2012-11-14 中国电力科学研究院 一种判定xlpe电缆绝缘水树老化状态的方法
CN102998323A (zh) * 2012-11-30 2013-03-27 重庆大学 一种基于核磁共振的交联聚乙烯电缆老化程度评估方法
CN103337290A (zh) * 2013-06-27 2013-10-02 山东华凌电缆有限公司 建筑用高性能铝合金电缆
CN103487331A (zh) * 2013-09-30 2014-01-01 中国能源建设集团广东省电力设计研究院 Xlpe材料热老化取样时间的判定方法
CN104116510A (zh) * 2014-08-11 2014-10-29 西华大学 一种用于帕金森病人震颤的传感装置及检测方法
CN104319665A (zh) * 2014-10-15 2015-01-28 王波 一种民用建筑电力与电气系统的安装方法
CN104793111A (zh) * 2015-03-31 2015-07-22 华南理工大学 基于理、化、电特性的绝缘电缆剩余寿命综合评估方法
CN105243520A (zh) * 2015-11-18 2016-01-13 国网上海市电力公司 一种基于电力电缆传热模型的全寿命周期成本评价方法
CN206489101U (zh) * 2016-10-24 2017-09-12 中国水利水电科学研究院 一种冻融作用对土壤水运动的模拟装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101470058B (zh) * 2007-12-27 2012-05-16 大连理工大学 一种评估船用低压橡胶绝缘电缆剩余寿命的方法
JP2012173183A (ja) * 2011-02-23 2012-09-10 Hitachi Cable Ltd ケーブル被覆材料の寿命検査方法
US9733201B2 (en) * 2013-11-15 2017-08-15 Pentair Thermal Management Llc Thermal age tracking system and method
CN106164478B (zh) * 2014-03-13 2019-09-13 维斯塔斯风力系统集团公司 一组风力涡轮机的控制方法和装置
CN105388403B (zh) * 2015-11-09 2018-05-08 大连理工大学 一种基于硬度保留率的低压电缆剩余寿命快速检测方法
CN105718687A (zh) * 2016-01-26 2016-06-29 国家电网公司 基于季节负荷和温度周期的电力电缆电热退化模拟方法
US20180003759A1 (en) * 2016-06-30 2018-01-04 Tech Mahindra Limited System and method for accurately monitoring and computing ageing life of a transformer in a smart grid framework
CN106644916A (zh) * 2017-03-06 2017-05-10 大连理工大学 船用电缆绝缘材料老化寿命评估方法
CN107590314A (zh) * 2017-08-15 2018-01-16 莱茵检测认证服务（中国）有限公司 一种基于matlab的电缆寿命数据评估方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102778638A (zh) * 2012-09-11 2012-11-14 中国电力科学研究院 一种判定xlpe电缆绝缘水树老化状态的方法
CN102998323A (zh) * 2012-11-30 2013-03-27 重庆大学 一种基于核磁共振的交联聚乙烯电缆老化程度评估方法
CN103337290A (zh) * 2013-06-27 2013-10-02 山东华凌电缆有限公司 建筑用高性能铝合金电缆
CN103487331A (zh) * 2013-09-30 2014-01-01 中国能源建设集团广东省电力设计研究院 Xlpe材料热老化取样时间的判定方法
CN104116510A (zh) * 2014-08-11 2014-10-29 西华大学 一种用于帕金森病人震颤的传感装置及检测方法
CN104319665A (zh) * 2014-10-15 2015-01-28 王波 一种民用建筑电力与电气系统的安装方法
CN104793111A (zh) * 2015-03-31 2015-07-22 华南理工大学 基于理、化、电特性的绝缘电缆剩余寿命综合评估方法
CN105243520A (zh) * 2015-11-18 2016-01-13 国网上海市电力公司 一种基于电力电缆传热模型的全寿命周期成本评价方法
CN206489101U (zh) * 2016-10-24 2017-09-12 中国水利水电科学研究院 一种冻融作用对土壤水运动的模拟装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Cost effective replacement of power cables by stochastic dynamic programming approach;Sachan S. 等;《2016 International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis》;20161231;全文 *
一种电力电缆的随机电热退化模型;Sachan S. 等;《高电压技术》;20150430;第41卷(第4期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108287174A (zh) 2018-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108287174B (zh) 基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法
CN110907064A (zh) 一种gis隔离开关触头温度预测方法、装置及可读存储介质
CN105866015A (zh) 智慧能源用交联聚乙烯绝缘电缆老化寿命评估方法及系统
CN102880747A (zh) 一种光电复合海缆温度场建模计算分析方法
CN112036021A (zh) 一种架空线路非接触式载流量测算方法及系统
Zhao et al. Study on the temperature distribution of the outer surface of the cable intermediate joint based on ANSYS simulation
CN106096116B (zh) 一种用于为涂敷电力复合脂的端子板建立温升预测模型的方法及系统
CN106482848B (zh) 一种基于m-p广义逆的三芯电缆导体温度动态获取方法
CN117269655B (zh) 变电站电力设备温度异常监测方法、系统、终端及介质
TWI676901B (zh) 移動電力電纜剩餘壽命在線估計方法
CN112729607B (zh) 变电站一次设备载流元件发热温度预测监控方法和系统
CN114065317B (zh) 一种海底电缆复合检测与故障诊断方法及系统
CN116223954A (zh) 基于lstm网络的输电线路温度预测与温升预警方法
Ahsan et al. Parameters design optimization of grading ring based on electric field analysis through response surface methodology
CN107290268B (zh) 一种换流站电接触连接处的电力复合脂老化的预测方法
CN112307655A (zh) 基于温度检测的复合绝缘子污秽风险等级评估方法及系统
Wu et al. Residual life prediction of mining cables based on RBF neural network
CN112630254B (zh) 基于变温下热寿命损耗的母线槽寿命预测方法
Jenkins et al. Application of dynamic asset rating on the UK LV and 11 kV underground power distribution network
CN112285495A (zh) 一种基于电场分布检测输电线路绝缘子劣化判别方法
Qiu et al. Dynamic prediction of multi-time scale load capacity of transmission lines based on Elman neural network online learning
Cai et al. Lifetime prediction of ship EPR cable under two factors based on retention rate of hardness
CN111025090B (zh) 一种基于泄漏电流差异系数的电缆寿命预测方法
Pang et al. Standard Analysis on Environmental Test for Electric Robots in the tropics
Si et al. Experimental analysis on influence of temperature and bolted torque to DC contact resistance of terminal connector in UHV valve hall

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230118

Address after: Room 102, Block A, No. 237, Loumen Road, Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province, 215000

Patentee after: Suzhou Three Billion Intellectual Property Service Co.,Ltd.

Address before: 610039, No. 999, Jin Zhou road, Jinniu District, Sichuan, Chengdu

Patentee before: XIHUA University

Effective date of registration: 20230118

Address after: 226463 Zhongtian Industrial Park, Hekou Town, Rudong, Nantong, Jiangsu

Patentee after: ZHONGTIAN BROADBAND TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: Room 102, Block A, No. 237, Loumen Road, Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province, 215000

Patentee before: Suzhou Three Billion Intellectual Property Service Co.,Ltd.