[发明专利]基于点声源的OLTC触头碰撞过程中的瞬态加速度计算方法

说明书

本发明公开了一种基于点声源的有载分接开关（OLTC）触头碰撞过程中的瞬态加速度计算方法，首先对OLTC外侧进行量测，然后将OLTC内部枪击弹簧释放能量带动相关部件的过程定义为：弹力直接作用于OLTC单层圆盘上的动触头，使得动触头和定触头发生碰撞，碰撞的方式是点对点，且声波传播的方式施是以点脉冲的形式传播；接着建立几何模型，并将该几何模型导入Ansys分析软件，得到仿真模型；最后，在所述仿真模型中，施加预先设定阈值的弹力，采用模态叠加法计算得到OLTC触头碰撞时其动触头、静触头的瞬态加速度。本发明为进一步分析OLTC弹簧松动和触头故障进一步提供了依据。

技术领域

本发明涉及有载分接开关的故障监测与故障振动领域，尤其点声源OLTC的触头触碰过程中OLTC中的触头碰撞的简化，具体来说为一种基于点声源OLTC的触头碰撞过程中的瞬态加速度计算方法。

背景技术

随着电力工业的迅速发展，电力设备容积和电力网络规模也日益增大，电力设备的可能故障会引起巨大的经济损失和不良的社会影响，这就给供电质量提出了更高的要求和前所未有的挑战。因此，必须切实采取有效措施，提高电力系统的供电质量，保证电力设备与系统的安全、可靠、经济与稳定运行。基于在线监测与诊断技术的状态维修具有良好的应用前景。

有载调压变压器，是电力系统变电站的重要设备，它通过有载调压分接开关(Onload Tap changer,OLTC)的逐级动作，实现对高压输电电网的有载调压，使工业供电和居民供电的系统电压保持稳定。有载调压变压器在电力系统中发挥了网络电网、调节有功和无功的潮流，以及稳定负荷中心电压的重要作用，在电网中愈加广泛的应用，通常在高压输电变压器上和重要负载的配电变压器上均有调压。

有载分接开关是是变压器的主要部件，它通过有载也是变压器唯一可动部件，其故障发生率较高。依据国内数据统计，OLTC的故障率占变压器的20％以上。因此，鉴于有载分接开关动作频繁、故障率高的特点，对有载分接开关的故障诊断监测具有非常重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于点声源的 OLTC触头碰撞过程中的瞬态加速度计算方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

基于点声源的OLTC触头碰撞过程中的瞬态加速度计算方法，包含以下步骤：

步骤1)，对OLTC外侧的分接开关桶长、内侧的内桶直径、转轴的长度、静触头到转轴的直径、内部的圆盘直径进行量测；

步骤2)，将OLTC内部枪击弹簧释放能量带动相关部件的过程定义为如下过程：

采用预先设定阈值的弹力直接作用于OLTC单层圆盘上的动触头，使得动触头和定触头发生碰撞，碰撞的方式是点对点，且声波传播的方式施是以点脉冲的形式传播；

步骤3)，根据步骤1)中的测量数据和步骤2)中的过程建立几何模型，并将该几何模型导入Ansys分析软件，通过对几何模型的剖分、约束设置和网格划分对几何模型进行仿真，得到仿真模型；

步骤4)，在所述仿真模型中，施加预先设定阈值的弹力，采用模态叠加法分别对OLTC 的动触头、静触头碰撞面上的点进行瞬态加速度分析，得到OLTC触头碰撞时其动触头、静触头的瞬态加速度。

作为本发明基于点声源的OLTC触头碰撞过程中的瞬态加速度计算方法进一步的优化方案，预先设定阈值的弹力的大小为150N。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本文基于OLTC的触头碰撞过程建立几何模型所得的仿真固有频率，基于有载分接开关通过点生源模型，对有载分接开关模型进行简化，为后续声学传播做一定基础。利用Ansys 软件对模型进行约束设置，求出分接开关桶的侧面和桶顶的瞬态加速度，为后续测量和诊断触头故障提供了一定基础。