绝缘管母接头热点温度反演方法与应用

本书主要阐述变电站中常用的绝缘管母接头热点温度非植入式反演及动态载流量预测方法。针对接头接触电阻及边界条件无法准确获取的情况，提出将场分布反演问题降维成热流路径反演问题，利用本体径向热流和导体轴向热流，建立接头热点温度的组合反演模型。针对表面温度测量易受环境影响的情况，提出基于隔热层包覆法的表面温度测量方法，能有效提高绝缘管母表面测温的精度和抗环境扰动能力。针对现有动态载流量研究中均未考虑中间接头和环境影响难以量化的情况，采用热路模型简化三维温度场，利用热点温度反演算法辨识关键热路参数，并从表面温度中提取环境信息，建立动态载流量的滚动预测模型。本书可作为高等院校高电压与绝缘技术专业研究生的参考书，也可供电力系统设计、运行与检修以及绝缘管母制造厂的科研技术人员参考。

第1章绪论/1
1.1研究背景及意义/2
1.1.1绝缘管母接头热点温度检测的研究背景及意义/2
1.1.2绝缘管母接头动态载流量预测的研究意义/4
1.2绝缘管母的结构及工艺/4
1.2.1浇注型绝缘管母/5
1.2.2绕包型绝缘管母/6
1.2.3挤包型绝缘管母/7
1.3国内外研究现状/7
1.3.1绝缘管母运行状态的带电检测方法/7
1.3.2中间接头热点温度检测方法/9
1.3.3电力设备动态载流量预测方法/10
1.3.4现有研究存在的不足/16
1.4本书内容概要/18
第2章绝缘管母接头温度场的正问题求解与反演基本思路/21
2.1温度场的正问题与反问题/22
2.2绝缘管母接头传热的计算原理/23
2.2.1热传导/23
2.2.2热对流/24
2.2.3热辐射/25
2.2.4边界条件/26
2.3绕包型接头温度场仿真/27
2.3.1热传导计算的小模型验证/27
2.3.2计算模型与材料参数/28
2.3.3边界条件与热源加载/30
2.3.4网格优化/32
2.3.5母线长度确定/32
2.3.6时间步长优化/33
2.3.7绕包型接头温度场分布规律/34
2.4屏蔽筒接头温度场仿真/35
2.4.1对流-辐射仿真的小模型验证/35
2.4.2计算模型与材料参数/37
2.4.3边界条件与热源加载/38
2.4.4网格优化/39
2.4.5时间步长优化/42
2.4.6屏蔽筒接头温度场分布规律/42
2.5绝缘管母接头热点温度反演的基本思路/45
2.5.1“主热流”路径反演思路/45
2.5.2接头温度场相似性分析/46
2.5.3接头热点温度组合反演思路/47
2.6本章小结/48
第3章绝缘管母接头热点温度反演模型与接触状态评价方法研究/49
3.1绕包型接头热点温度反演模型/50
3.1.1导体轴向温度反演模型/50
3.1.2本体径向温度反演模型/55
3.1.3组合温度反演模型/64
3.2屏蔽筒接头热点温度反演模型/65
3.2.1屏蔽筒接头的特点及其对导体轴向温度反演的影响/66
3.2.2组合温度反演模型/69
3.3绝缘管母接头组合温度反演模型的仿真验证/70
3.3.1绕包型接头反演效果的仿真验证/70
3.3.2屏蔽筒接头反演效果的仿真验证/75
3.4绝缘管母接头导体接触状态的评价方法/78
3.5本章小结/79
第4章热点温度反演理论的温升试验验证/81
4.1绝缘管母接头温升试验平台的搭建/82
4.1.1试验平台概况/82
4.1.2绝缘管母接头安装/82
4.1.3升流器选型/85
4.1.4温度传感器校准/86
4.2本体径向温度反演验证/88
4.2.1温度传感器布置/88
4.2.2试验结果/88
4.3热点温度组合反演验证/90
4.3.1温度传感器布置/90
4.3.2绕包型接头/90
4.3.3屏蔽筒接头/93
4.4本章小结/96
第5章绝缘管母接头动态载流量预测/97
5.1动态载流量滚动预测模型的建立/98
5.1.1总体思路/98
5.1.2接头等效阻容参数的辨识/100
5.1.3环境致热温度的时间序列预测模型/101
5.2试验验证与分析/110
5.2.1试验方法/110
5.2.2绕包型接头的试验结果与分析/110
5.2.3屏蔽筒接头的试验结果与分析/117
5.3本章小结/121
参考文献/122