1.一种绝缘拉杆分段式局部放电检测的方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1,建立单一电极结构的情况下的绝缘拉杆电场的几何仿真模型,具体步骤为;
步骤2,进行分段加压模型的建模计算;
步骤3,优化电极位置参数li;
步骤4,优化电极个数参数nk;
步骤5,按照上述1-4步进行优化后得到一些列的设定参数后,利用上述参数进行实验,对实际的绝缘拉杆进行测试。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘拉杆分段式局部放电检测的方法,其特征在于,所述的步骤1具体按照以下步骤实施:步骤1.1,根据绝缘拉杆的尺寸参数,利用有限元分析软件建立绝缘拉杆几何仿真模型时,涉及的参数包括:绝缘拉杆绝缘部分总长度,即高压电极与地电极之间的距离为l;
绝缘拉杆绝缘材料的相对介电常数εr;
绝缘拉杆的外径Φ1和内径Φ2,即绝缘拉杆的绝缘层壁厚为0.5*(Φ1-Φ2);
高压电极上外施电压大小为U,即进行绝缘拉杆局放检测试验电压是根据国标或行业标准规定的;
绝缘拉杆模型中绝缘层内某点距表面距离为y(y=c*(Φ1-Φ2),0≤c≤1)根据用户提出的目标设定有效检测区域(长度)大于b%*l,0≤b%≤1;
步骤1.2,利用有限元分析方法对绝缘拉杆模型中与表面的距离为y的位置的电场分布进行仿真计算,其中,y=c*(Φ1-Φ2),0≤c≤1,表示位于绝缘层内距离表面处的电场分布进行仿真计算;通过分析数据后最终得到绝缘层内距离表面y处每点的电场强度沿绝缘长度的分布曲线;
设E0为能够检测到局放信号的最低场强,则将绝缘层内距离表面y处的电场强度超过E0(kV/mm)的定义为有效的缺陷检测区域;根据仿真计算出的电场强度分布曲线,沿绝缘拉杆找到所有距离表面y处的电场强度超过E0的总长度,记为L0(L≤l),即有效检测区域长度。
3.根据权利要求1所述的一种绝缘拉杆分段式局部放电检测的方法,其特征在于,所述的步骤2具体为:步骤2.1,在步骤1建模的基础上,进行多电极结构进行分段加压,即,即,在原本的高压电极和地极之间添加nk个中间电极,nk表示增加的电极的个数,n=1,2,3,…,k;k表示增加电极的次数,k=1,2,3,…,M,则nk个中间电极把绝缘拉杆分成了nk+1段,此时,第i(i=1…nk)个中间电极的位置能够用其与高压端的距离来表示,即设定为li=i*l/(nk+1)(0
第i个电极加压大小为Ui,此时,当nk≥1时,Ui满足等式(Ui-1—Ui)/(li—li-1)=U/l,其中,i=1,2,3,……,nk,且令l0=0,U0=U,ln,k=l,Un,k=0,相邻两个电极(包括中间电极和原始电极)之间的电位差与相邻两个电极间距离成比例,该比例等于U/l;这个条件限定的是进行绝缘拉杆局放检测试验电压不能高于国标或行业标准规定的绝缘拉杆的绝缘耐受场强;
步骤2.2,中间电极个数的初始值为,当k=1时,n1=1,根据步骤2.1计算拉杆的多电极结构的各个参量,通过电场仿真软件对绝缘拉杆的分段加压模型进行仿真建模,利用有限元分析方法对该绝缘拉杆模型中绝缘层内距离表面y处的电场分布进行仿真计算;通过分析数据后最终得到绝缘层内距离表面y处每点的电场强度沿绝缘长度的分布曲线;根据仿真计算出的电场强度分布曲线,设当中间电极个数为nk,则建模时候沿绝缘拉杆找到所有距离表面y处的电场强度超过E0的总长度,记为L(nk);
步骤2.3,判断L(nk)是否符合要求,将L(nk)与b%*l进行对比,从而判断此时的优化效果,若L(nk)>b%*l,则符合要求,结束优化过程,记录此时的优化结果,用于步骤6进行测试,其中,0≤b%≤1,b%*l表示的是有效检测区域的长度;
若L(nk)
4.根据权利要求1所述的一种绝缘拉杆分段式局部放电检测的方法,其特征在于,所述的步骤3具体为:步骤3.1,将第i(i=1…nk)个中间电极的位置li增大c%,设调整的次数为j,(j=1,2,
3,…,m);
即,第i个电极进行了j次调整后的电极位置参数li,j’=li,j-1*(1+j*c%)=i*l/(n+1)*(1±j*c%),其中li,0=li,一般取0
步骤3.2,将调整后的li,j’重新代入步骤2,令步骤2中的对绝缘拉杆的分段加压模型进行仿真建模,然后再利用有限元分析方法对新建成的绝缘拉杆模型中绝缘层内距离表面y处的电场分布进行仿真计算;通过分析数据后最终得到绝缘层内距离表面y处每点的电场强度沿绝缘长度的分布曲线;根据仿真计算出的电场强度分布曲线,中间电极个数为nk且当此nk个电极位置调整次数为j的时候,沿绝缘拉杆找到所有距离表面y处的电场强度超过E0的总长度,记为L’(nk,j),并令L’(nk,0)=L(nk);
步骤3.3,判断是否符合优化要求:
当L’(nk,j)>L’(nk,j-1),且L’(nk,j)>b%*l,则结束优化过程,记录此时的优化结果,应用于步骤5的正式测量实验中;
若L’(nk,j)>L’(nk,j-1),且L’(nk,j)
若L’(nk,j)
中间电极个数为nk时对电极位置的调整总次设为J,在调整过程中,将出现的最大值设为L’(nk)max,则L’(nk)max=Max{L’(nk,j),j=0,1,2…J}。
5.根据权利要求1所述的一种绝缘拉杆分段式局部放电检测的方法,其特征在于,所述的步骤4具体为:令k’=k+1,则中间电极个数增加1个,重新进行步骤2.1和2.2中对绝缘拉杆的分段加压模型进行仿真建模,利用有限元分析方法对该绝缘拉杆模型中绝缘层内距离表面y处的电场分布进行仿真计算;通过分析数据后最终得到绝缘层内距离表面y处每点的电场强度沿绝缘长度的分布曲线;根据仿真计算出的电场强度分布曲线,中间电极个数为nk’首次建模时候沿绝缘拉杆找到所有距离表面y处的电场强度超过E0的总长度,记为L(nk’);
若L(nk’)>L’(nk)max,且L(nk’)>b%*l,则结束优化过程,记录此时的各个参数;
若L(nk’)>L’(nk)max,且L(nk’)
若L(nk’)