[发明专利]油纸电容式套管升高座的特高频辐射特性仿真方法与系统

说明书

技术领域

本发明专利涉及仿真技术领域，尤其涉及一种油纸电容式套管升高座的特高频辐射特性仿真方法。

背景技术

套管是变压器中的一个主要部件，变压器绕组的引线是依靠套管引出箱外的，套管起到绕组引线对油箱的绝缘、固定和将电流输送到箱外的作用，它需适应外界各类环境条件，并要有一定的机械强度。通常套管分纯瓷套管、充油套管、充气套管、电容式套管等不同形式。为了使110kv及以上的套管的辐向和轴向场强都均匀，其绝缘结构一般采用电容型，即在导电杆上包上许多绝缘层，其间根据场强分布特点夹有许多铝箔，以组成一串同心圆柱形电容器。

通常，油纸电容式套管安装在变压器的出线升高座上，升高座的金属外壁阻挡了内部电磁波的传播，而油纸电容式套管本体中的同轴油道通常会是电磁波向外传播的理想通道，因此，研究油纸电容式套管升高座内部放电信号对于油纸电容式套管的影响对于油纸电容式套管的在线检测非常重要。而升高座内部放电信号的特高频辐射特性通过现场试验方式进行检测，不仅受环境影响不容易实施，而且容易因为不规范操作或者疏忽大意导致事故，如何测试升高座内部放电信号的特高频辐射特性成为油纸电容式套管巡检和检测难题。

发明内容

基于此，本发明在于提供一种更安全、更具可实施性的实现油纸电容式套管升高座内特高频辐射特性的检测方法和系统，通过建立油纸电容式套管升高座内放电的仿真试验，研究升高座内部放电后电磁波信号的传播途径和辐射特征图谱，以指导油纸电容式套管在线检测。

根据本发明一个方面，一种油纸电容式套管升高座的特高频辐射特性的仿真方法，其包括：构建油纸电容式套管升高座三维模型；基于有限时域差分法对所述三维模型进行网格初始化和自适用子网格划分；设置仿真激励源；设置若干数据观测点；获取预设时间内仿真电磁波时域传播过程中得到的所述数据观测点处的采集数据；根据所述采集数据分析得出所述油纸电容式套管升高座的特高频辐射特性。

一种油纸电容式套管升高座的特高频辐射特性的仿真系统，包括：模型构建模块，构建油纸电容式套管升高座三维模型；仿真初始化设置模块，包括网格划分单元、仿真激励源设置单元及数据观测点设置单元，所述网格初始化划分单元用于基于有限时域差分法对所述三维模型进行网格初始化和自适用子网格划分，所述仿真激励源设置单元设置仿真激励源，所述数据观测点设置单元用于于升高座内部设置若干数据观测点；数据采集模块，用于记录预设时间内仿真电磁波时域传播过程中的所述数据观测点处的采集数据；数据分析模块，用于根据所述采集数据分析得出所述油纸电容式套管升高座的特高频辐射特性。

本发明采用仿真的方式分析油纸电容式套管升高座特高频辐射特性，从而可获知升高座内不同局部位置放电信号的特高频辐射特性，可用于指导现场油纸电容式套管的在线检测装置的安装和使用，通过仿真结果可以良好的拟合工程实际，相比现场试验更加安全、且有更好的经济性和可实施性，解决油纸电容式套管升高座内放电的巡检和检测难题。

附图说明

图1为本发明一实施例所提供的油纸电容式套管升高座的特高频辐射特性的仿真方法的流程图。

图2为本发明一实施例所提供的油纸电容式套管升高座的特高频辐射特性的仿真系统的结构示意框图。

图3为图2所示仿真系统中仿真初始化设置模块的结构示意框图。

图4为图2所示仿真系统中数据分析模块的结构示意框图。

附图标记说明

10模型构建模块

20仿真初始化设置模块

21网格划分单元

22仿真激励源设置单元

23数据观测点设置单元

30数据采集模块

40数据分析模块

41坡印廷矢量分析单元

42电磁波信号频谱特性分析单元

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

请参阅图1，为本发明一实施例所提供的油纸电容式套管升高座的特高频辐射特性仿真方法，其包括如下步骤：