[发明专利]GIS触头系统的电接触状态检测方法和系统

权利要求书

1.一种GIS触头系统的电接触状态检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取GIS触头系统在应用过程的欧姆损耗；

将所述欧姆损耗输入GIS触头系统的守恒方程组计算得到GIS触头系统的温度分布特性；其中，所述守恒方程组包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程；

根据所述温度分布特性构建GIS触头系统的GIS故障检测程序，根据所述GIS故障检测程序识别所述GIS触头系统的故障温升段和非故障温升段；

根据GIS触头系统当前所在的环境温度以及GIS触头系统的实时外壳温度确定GIS触头系统的外壳温升，其中，所述外壳温升为实时外壳温度和环境温度之差；

若所述外壳温升处于故障温升段，则判定所述GIS触头系统的电接触故障；

若所述外壳温升处于非故障温升段，则判定所述GIS触头系统的电接触非故障。

2.根据权利要求1所述的GIS触头系统的电接触状态检测方法，其特征在于，所述获取GIS触头系统在应用过程的欧姆损耗包括：

通过分段电阻测量实验获得各段导体的电阻和GIS触头系统的接触电阻的大小；

通过电磁场分析模块进行涡流场分析，获取整个GIS触头系统的欧姆损耗。

3.根据权利要求1所述的GIS触头系统的电接触状态检测方法，其特征在于，所述质量守恒方程为：

式中，ρ表示GIS触头系统所在气体绝缘金属封闭开关设备内的气体密度，表示气体绝缘金属封闭开关设备内的气体流速，t表示时间单位，表示哈密顿算子。

4.根据权利要求1所述的GIS触头系统的电接触状态检测方法，其特征在于，所述动量守恒方程包括：

式中，ρ表示GIS触头系统所在气体绝缘金属封闭开关设备内的气体密度，表示气体绝缘金属封闭开关设备内的气体流速，t表示时间单位，表示哈密顿算子，x、y和z分别表示GIS触头系统所在坐标系的坐标分量，u表示x坐标分量对应的气体速度分量，v表示y坐标分量对应的气体速度分量，w表示z坐标分量对应的气体速度分量，P表示气体绝缘金属封闭开关设备内的气体压力，λ表示GIS触头系统的导热系数，μ表示GIS触头系统的粘度，g表示重力加速度，ρ_ref表示GIS触头系统当前所在环境的空气密度。

5.根据权利要求1所述的GIS触头系统的电接触状态检测方法，其特征在于，所述能量守恒方程为：

式中，ρ表示GIS触头系统所在气体绝缘金属封闭开关设备内的气体密度，表示气体绝缘金属封闭开关设备内的气体流速，t表示时间单位，表示哈密顿算子，F表示GIS触头系统的动态焓，λ表示GIS触头系统的导热系数，T表示GIS触头系统当前所在环境的温度，P表示气体绝缘金属封闭开关设备内的气体压力，V表示粘性耗散函数，S_R表示GIS触头系统的辐射分量，σ表示GIS触头系统的电导率，表示GIS触头系统的电流密度矢量，表示GIS触头系统在应用过程的欧姆损耗。

6.根据权利要求1至5任一项所述的GIS触头系统的电接触状态检测方法，其特征在于，所述获取GIS触头系统在应用过程的欧姆损耗的过程包括：

获取GIS触头系统对应的导磁率和电导率；

将所述导磁率和电导率输入麦克斯韦方程组计算GIS触头系统在应用过程的欧姆损耗。

7.根据权利要求6所述的GIS触头系统的电接触状态检测方法，其特征在于，所述麦克斯韦方程组为：

式中，为GIS触头系统的磁场强度矢量，为GIS触头系统的电流密度矢量，为GIS触头系统的电场强度矢量，为GIS触头系统的磁感应强度矢量，t为时间单位，为GIS触头系统的导磁率，σ为GIS触头系统的电导率，为哈密顿算子，Q为GIS触头系统的欧姆损耗。