中低壓電纜和開關(guān)柜作為數(shù)量最多的配電設(shè)備,其主要絕緣——熱縮材料的運行可靠性逐漸引起了運維人員的關(guān)注,對熱縮材料進行壽命評估的重要性日益凸顯。本研究利用天津電力公司配網(wǎng)變電站所使用的不同運行年限的10 kV等級熱縮件,通過大量試驗測試,選取運行過程中熱縮材料的斷裂伸長率、斷裂強度、介電常數(shù)、介質(zhì)損耗因數(shù)和電氣強度5個參量作為壽命評估參數(shù),建立了熱縮材料狀態(tài)參數(shù)與健康指數(shù)評估模型,并結(jié)合特征參量的關(guān)聯(lián)度與敏感度,采用層次分析法以削弱單一參量引起的評估誤差,提高熱縮材料壽命預(yù)測模型的準確性。應(yīng)用該模型評估天津電力公司配網(wǎng)變電站所使用的10 kV等級熱縮件的健康水平指數(shù)和壽命,得到其健康指數(shù)降至0.6時的運行年限為17年。結(jié)果表明該方法可行有效,能夠為同地區(qū)熱縮材料檢修周期的優(yōu)化、使用壽命的延長提供參考依據(jù)。 

【文章來源】：絕緣材料. 2020,53(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

熱縮材料力學(xué)性能隨運行年限的變化規(guī)律及指數(shù)擬合

式（4)～(5）中：εcrit、tanδcrit為關(guān)鍵的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)（故障到達不可接受時）；εt、tanδt為運行年限為t年時試樣的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)；ε0、tanδ0為新試樣的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)。根據(jù)熱縮材料介電性能參數(shù)隨著運行年限的變化規(guī)律，如圖2所示，應(yīng)用曲線擬合方法得到熱縮材料健康指數(shù)的分布函數(shù)。利用Origin軟件繪制熱縮材料介電特性的變化規(guī)律及式（4)～(5）參數(shù)設(shè)置得到曲線擬合結(jié)果，設(shè)定關(guān)鍵的介電常數(shù)εcrit和介質(zhì)損耗因數(shù)tanδcrit分別為5.0和0.1，則健康指數(shù)HI3和HI4隨變量時間t的函數(shù)方程分別如式（6）、式（7）所示。

式（9）中，E為擊穿電壓折算后的電場強度。定義健康指數(shù)HI5=Et/E0,Et為運行年限為t年時試樣的電氣強度，E0為新試樣的電氣強度。電氣強度測試是通過一個特殊設(shè)計的試驗平臺完成。為了保證發(fā)生擊穿時減少局部放電，試驗過程中保持試樣處于油浸條件下。圓柱形電極邊緣的半徑為1 mm，直徑為25 mm。試驗采用短時快速升壓，升壓速度保持500 V/s直至擊穿發(fā)生，記錄擊穿電壓并計算電氣強度。根據(jù)熱縮材料電氣強度隨著運行年限的變化規(guī)律，如圖3所示，利用Origin軟件進行曲線擬合，經(jīng)過整理，得到熱縮材料健康指數(shù)的分布函數(shù)。健康指數(shù)HI5隨變量時間t的函數(shù)方程如式(10)所示。1.3 基于多層分析的綜合健康指數(shù)壽命評估

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3432125