CN106644199A - 一种基于实时信号监测系统的电动力实验测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于实时信号监测系统的电动力实验测量方法，在铜排形变最大的位置两侧的中间位置横向贴应变片，两侧应变片高度一致，方向一致，将应变片通过导线连接到信号测试仪，通过TST3828EN动静态信号测试分析系统实时监测被测点的应变量，将应变量乘以材料的弹性模量即得到母线内部的应力变化，以此来得到母线近似的电动力变化规律；本发明目的在于克服现有母线电动力的分析方法，通常采用理论计算及仿真分析，但是母排通过电流时实际受到的力的变化与理论分析有区别，但是直接测量母线的受力可行性很小，尤其是通过短路电流的情况，母线受力时间太短，无法测量短时间内的受力。

Description

一种基于实时信号监测系统的电动力实验测量方法

技术领域

本发明涉及基于实时信号监测系统的电动力实验测量技术领域，具体涉及一种基于实时信号监测系统的电动力实验测量方法。

背景技术

矩形母线在发电厂和变电所各类开关柜中被广泛地用来连接各种电气设备、传输电能和功率。当母线发生短路故障时，短路电流在母线上产生巨大电动力，母线受到过大的电动力易发生形变或损坏，尤其是在空间狭小的开关柜中，母线排之间距离相对较小，产生的破坏力更大，这不仅危及母线和开关柜本身运行，而且给整个系统安全稳定带来了隐患。为了避免母线导体受到过大电动力而发生形变或损坏，精确计算短路电动力至关重要。现有的关于母线电动力的分析方法，一般采用的是以下两种方式：理论计算及仿真分析。理论计算一般采用的是公式计算法，仿真分析常采用有限元分析。这两种方法均能得到母线电动力的变化情况，但是在实际情况中，母线通过电流时实际受到的力的变化与理论分析有区别，因此有必要对实际中母线所受电动力的大小进行测量。但是直接测量母线的受力可行性很小，尤其是通过短路电流的情况，母线受力时间太短，无法测量短时间内的受力。

发明内容

本发明提供一种基于实时信号监测系统的电动力实验测量方法，目的在于克服现有母线电动力的分析方法，通常采用理论计算及仿真分析，但是母排通过电流时实际受到的力的变化与理论分析有区别，但是直接测量母线的受力可行性很小，尤其是通过短路电流的情况，母线受力时间太短，无法测量短时间内的受力。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于实时信号监测系统的电动力实验测量方法，其特征在于：所述实验测量方法包括如下步骤；

1）确定竖向矩形铜母排被测点位置，通常取母排形变最大的地方，为母排两个支撑点中间位置、或为母排搭接处；

2）将两个应变片分别贴在母排被测点两侧，即母排的两个侧面的中间位置，两侧应变片高度一致，方向一致；

3）每个应变片均包括两个接头，一侧应变片的两个接头分别连接有红色、黄色导线，相对侧应变片的两个接头分别连接有绿色、黑色导线；

4）导线另一端与动静态信号测试分析系统相接，动静态信号测试分析系统包含多个通道，选择其中一个通道，其中红色导线连接动静态信号测试分析系统的+Fg端子，黄色、绿色导线连接动静态信号测试分析系统的Vi+端子，黑色导线连接动静态信号测试分析系统的-Fg端子；

5）启动动静态信号测试分析系统，通过动静态信号测试分析系统实时监测被测点的应变量，将应变量乘以材料的弹性模量即得到母线内部的应力变化，以此来得到母线近似的电动力变化规律，即应力和应变的关系如下：

其中：应力σ和应变ε的比例常数E即材料的弹性模量。

本发明进一步技术改进方案是：

所述动静态信号测试分析系统采用TST3828EN动静态信号测试分析系统。

本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：

一、本发明通过在母排形变最大的位置两侧的中间位置横向贴应变片，两侧应变片高度一致，方向一致，将应变片通过导线连接到信号测试仪，通过TST3828EN动静态信号测试分析系统实时监测被测点的应变量，将应变量乘以材料的弹性模量即得到母排内部的应力变化，以此来得到母排近似的电动力变化规律；

二、本发明采用的是双应变片法，由于竖放的矩形母排受到的电动力方向集中在水平方向，因此将两个应变片分别水平贴在母排左右两个侧面的中间位置，两边高度和方向对应；

三、本发明通过测母排受力下的应变来得到母线的实际受力情况，有助于对实际工况中母线的受力情况进行分析。

附图说明

图1为本发明应变片结构图；

图2为本发明双应变片贴法的俯视结构示意图；

图3为本发明应变片所贴位置示意图；

图4为本发明被测点的应变量随时间的变化曲线图。

具体实施方式

下面结合附图1、2、3、4对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施。

实验测量方法包括如下步骤；

1）确定竖向矩形铜母排被测点位置，通常取母排形变最大的地方，为母排两个支撑点中间位置、或为母排搭接处；

2）将两个应变片分别贴在母排被测点两侧，即母排的两个侧面的中间位置，两侧应变片高度一致，方向一致；

3）每个应变片均包括两个接头，一侧应变片的两个接头分别连接有红色、黄色导线，相对侧应变片的两个接头分别连接有绿色、黑色导线；

4）导线另一端与动静态信号测试分析系统相接，动静态信号测试分析系统包含多个通道，选择其中一个通道，其中红色导线连接动静态信号测试分析系统的+Fg端子，黄色、绿色导线连接动静态信号测试分析系统的Vi+端子，黑色导线连接动静态信号测试分析系统的-Fg端子；

5）启动动静态信号测试分析系统，通过动静态信号测试分析系统实时监测被测点的应变量，将应变量乘以材料的弹性模量即得到母线内部的应力变化，以此来得到母线近似的电动力变化规律，即应力和应变的关系如下：

其中：应力σ和应变ε的比例常数E即材料的弹性模量。

所述动静态信号测试分析系统采用TST3828EN动静态信号测试分析系统。

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员更好的理解本发明并能予以实施。 如图1所示，应变片用来测被测物体的应变量；应变片是在称为基底的塑料薄膜上贴上由薄金属箔材制成的敏感栅，然后再覆盖上一层薄膜作成迭层构造；将应变片贴在被测定物上，使其随着被测定物的应变一起伸缩，这样里面的金属箔材就随着应变伸长或缩短，其电阻会随之变化，而电阻变化率为常数，与应变成正比例关系，通过测量电阻的变化而对应变进行测定。应力和应变的关系如下：

其中：应力σ和应变ε的比例常数E即材料的弹性模量。应力反映了在施加的外力的影响下物体内部产生的力。图4为80*10mm铜母排在63KA，0.4s的交流电情况下某一被测点的应变量变化情况。如图，计算得，母线的最大应力为3220.35N，与理论值相差约8%；母排的受力情况是交变的且与母排交流情况下受力趋势相符合。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于实时信号监测系统的电动力实验测量方法，其特征在于：所述实验测量方法包括如下步骤；

1）确定竖向矩形铜母排被测点位置，通常取母排形变最大的地方，为母排两个支撑点中间位置、或为母排搭接处；

2）将两个应变片分别贴在母排被测点两侧，即母排的两个侧面的中间位置，两侧应变片高度一致，方向一致；

3）每个应变片均包括两个接头，一侧应变片的两个接头分别连接有红色、黄色导线，相对侧应变片的两个接头分别连接有绿色、黑色导线；

4）导线另一端与动静态信号测试分析系统相接，动静态信号测试分析系统包含多个通道，选择其中一个通道，其中红色导线连接动静态信号测试分析系统的+Fg端子，黄色、绿色导线连接动静态信号测试分析系统的Vi+端子，黑色导线连接动静态信号测试分析系统的-Fg端子；

5）启动动静态信号测试分析系统，通过动静态信号测试分析系统实时监测被测点的应变量，将应变量乘以材料的弹性模量即得到母线内部的应力变化，以此来得到母线近似的电动力变化规律，即应力和应变的关系如下：

其中：应力σ和应变ε的比例常数E即材料的弹性模量。

2.根据权利要求1所述的一种基于实时信号监测系统的电动力实验测量方法，其特征在于：所述动静态信号测试分析系统采用TST3828EN动静态信号测试分析系统。