CN113654977A - 预测分合闸线圈剩余寿命的方法及其装置 - Google Patents
预测分合闸线圈剩余寿命的方法及其装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113654977A CN113654977A CN202110940194.3A CN202110940194A CN113654977A CN 113654977 A CN113654977 A CN 113654977A CN 202110940194 A CN202110940194 A CN 202110940194A CN 113654977 A CN113654977 A CN 113654977A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- opening
- time
- coil
- closing
- switching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 96
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 64
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 35
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 12
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/006—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light of metals
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于断路器的预测分合闸线圈剩余寿命的方法及其装置,该方法包括以下步骤:获取分合闸线圈在交变湿热环境中经过时间腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率以及分合闸线圈的分合闸电流函数,生成分合闸电流的变化值与腐蚀速率之间的函数;获取待预测断路器中的分合闸线圈的分合闸电流的变化值,基于该变化值和分合闸线圈的材料对应的P‑S‑N函数,得到循环次数Num,则分合闸线圈的剩余寿命=分合闸线圈的预期寿命‑Num*Sum。从而能够预测分合闸线圈的剩余寿命。
Description
技术领域
本发明涉及断路器技术领域,尤其涉及预测分合闸线圈剩余寿命的方法及其装置。
背景技术
断路器是电力系统中很重要的开关设备,广泛应用于电力设备和线路投切运行,隔离保护等,同时,断路器还具备在短时间内开断、闭合巨大的短路电流的能力;其中,断路器中的分合闸线圈是一个重要的设备。
在实际使用中,断路器有可能位于高温、高湿、低温或低湿等极端环境下,这些极端环境会对分合闸线圈的性能有明显的劣化,同时也会影响分合闸线圈的寿命。
因此,当断路器适用于这些极端环境下时,如何预测分合闸线圈的剩余寿命,就成为一个亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种预测分合闸线圈剩余寿命的方法及其装置。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:一种用于断路器的预测分合闸线圈剩余寿命的方法,包括以下步骤:获取第一分合闸线圈在交变湿热环境中经过时间Timei腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率Ai以及第一分合闸线圈的分合闸电流函数J=fi(t);其中,i和N为整数,0≤i≤N,Time0<Time1<Time2<...<TimeN,Time0=0,A0=0,Timei-Timei-1为恒定值Sum,t为时间变量;以Time0、Time1、Time2、...、TimeN为自变量,0、A1、A2、...、AN为因变量,进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t);基于J=fi(t)和A=g(t),生成分合闸电流的变化值Δj与腐蚀速率A之间的函数A=H(Δj);获取待预测断路器中的第二分合闸线圈的分合闸电流的变化值Δj’,A’=H(Δj’),第一、第二分合闸线圈为同规格;获取第一分合闸线圈的材料对应的P-S-N函数,基于P-S-N函数得到A’对于的循环次数Num,则第二分合闸线圈的剩余寿命=第二分合闸线圈的预期寿命-Num*Sum。
作为本发明实施例的一种改进,所述“获取第一分合闸线圈在交变湿热环境中经过时间Timei腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率Ai以及第一分合闸线圈的分合闸电流函数J=fi(t)”具体包括:获取N个同规格的第一分合闸线圈Ci对应的测试数据,第一分合闸线圈Ci对应的测试数据具体为:第一分合闸线圈Ci在交变湿热环境中经过时间Timei腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率Ai以及第一分合闸线圈Ci的分合闸电流函数J=fi(t)。
作为本发明实施例的一种改进,所述“进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)”具体包括:进行拉格朗日插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)。
作为本发明实施例的一种改进,所述“进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)”具体包括:应用MATLAB的interp1()进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)。
作为本发明实施例的一种改进,所述“基于J=fi(t)和A=g(t),生成分合闸电流的变化值Δj与腐蚀速率A之间的函数A=H(Δj)”具体包括:生成ΔJ1=f1(T)-f0(T),ΔJ2=f2(T)-f1(T),...,ΔJN=fN(T)-fN-1(T),T≥0;以ΔJ1、ΔJ2、...、ΔJN为自变量,Time1、Time2、...、TimeN为因变量,进行插值处理得到分合闸电流的变化值函数t=K(ΔJ),A=H(Δj)=g(t)=g(K(ΔJ))。
本发明实施例还提供了用于断路器的预测分合闸线圈剩余寿命的装置,包括以下模块:数据获取模块,用于获取第一分合闸线圈在交变湿热环境中经过时间Timei腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率Ai以及第一分合闸线圈的分合闸电流函数J=fi(t);其中,i和N为整数,0≤i≤N,Time0<Time1<Time2<...<TimeN,Time0=0,A0=0,Timei-Timei-1为恒定值Sum,t为时间变量;数据处理模块,用于以Time0、Time1、Time2、...、TimeN为自变量,0、A1、A2、...、AN为因变量,进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t);基于J=fi(t)和A=g(t),生成分合闸电流的变化值Δj与腐蚀速率A之间的函数A=H(Δj);剩余寿命预测模块,用于获取待预测断路器中的第二分合闸线圈的分合闸电流的变化值Δj’,A’=H(Δj’),第一、第二分合闸线圈为同规格;获取第一分合闸线圈的材料对应的P-S-N函数,基于P-S-N函数得到A’对于的循环次数Num,则第二分合闸线圈的剩余寿命=第二分合闸线圈的预期寿命-Num*Sum。
作为本发明实施例的一种改进,所述数据获取模块还用于:获取N个同规格的第一分合闸线圈Ci对应的测试数据,第一分合闸线圈Ci对应的测试数据具体为:第一分合闸线圈Ci在交变湿热环境中经过时间Timei腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率Ai以及第一分合闸线圈Ci的分合闸电流函数J=fi(t)。
作为本发明实施例的一种改进,所述数据处理模块还用于:进行拉格朗日插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)。
作为本发明实施例的一种改进,所述数据处理模块还用于:应用MATLAB的interp1()进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)。
作为本发明实施例的一种改进,所述数据处理模块还用于:生成ΔJ1=f1(T)-f0(T),ΔJ2=f2(T)-f1(T),...,ΔJN=fN(T)-fN-1(T),T≥0;以ΔJ1、ΔJ2、...、ΔJN为自变量,Time1、Time2、...、TimeN为因变量,进行插值处理得到分合闸电流的变化值函数t=K(ΔJ),A=H(Δj)=g(t)=g(K(ΔJ))。
本发明实施例所提供的预测分合闸线圈剩余寿命的方法及其装置具有以下优点:本发明实施例公开了一种用于断路器的预测分合闸线圈剩余寿命的方法及其装置,该方法包括以下步骤:获取分合闸线圈在交变湿热环境中经过时间腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率以及分合闸线圈的分合闸电流函数,生成分合闸电流的变化值与腐蚀速率之间的函数;获取待预测断路器中的分合闸线圈的分合闸电流的变化值,基于该变化值和分合闸线圈的材料对应的P-S-N函数,得到循环次数Num,则分合闸线圈的剩余寿命=分合闸线圈的预期寿命-Num*Sum。从而能够预测分合闸线圈的剩余寿命。
附图说明
图1为实施例中的预测分合闸线圈剩余寿命的方法的流程示意图;
图2为实施例中的一个分合闸电流函数的函数图;
图3为实施例中的一个腐蚀速率函数的函数图;
图4为实施例中的一个P-S-N函数的函数图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的实施方式对本发明进行详细描述。但该实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案,以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围,以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中,术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来,而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素,反之亦然。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本文和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本文的描述中,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明实施例一提供了一种用于断路器的预测分合闸线圈剩余寿命的方法,如图1所示,包括以下步骤:
步骤101:获取第一分合闸线圈在交变湿热环境中经过时间Timei腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率Ai以及第一分合闸线圈的分合闸电流函数J=fi(t);其中,i和N为整数,0≤i≤N,Time0<Time1<Time2<...<TimeN,Time0=0,A0=0,Timei-Timei-1为恒定值Sum,t为时间变量。这里,使用交变湿热环境来模拟实际应用中的高温、高湿、低温或低湿等极端环境,“Time0=0,A0=0”可以理解为:当该第一分合闸线圈没有经过任何交变湿环境的腐蚀时,其腐蚀速率可以认为是零。可以理解的是,该第一分合闸线圈在交变湿热环境中被腐蚀的时间越长,则线圈材料的腐蚀速率就越大。
这里,可以使用交变湿热机来生成交变湿环境。
腐蚀率(corrosion rate)是指,在单位时间内,单位面积上金属材料损失的重量,或单位时间内,金属材料损失的平均损失浓度厚度。腐蚀反应通常是直接与保护性腐蚀层的形成联系的。度量腐蚀的参数是:腐蚀引起的损失即腐蚀层厚度,用Y表示;腐蚀率,用y表示。线性侵蚀率和质量损失可用ym[g/(m2·a)]表示,磨损率用yL(mm/a)表示,两种腐蚀率存在如下关系:ρ为材料密度。腐蚀率的测量方法可以包括:失重法、线性极化法、电阻法和塔菲尔线外推法等。
这里,腐蚀率的一种测量方法可以为:与第一分合闸线圈一起放入交变湿热机的还有腐蚀速率标准表征片(也可以认为是一个腐蚀速率传感器),该片是用与第一分合闸线圈相同材料制作,用特殊工艺封装,同第一分合闸线圈一起取出,第一分合闸线圈发生腐蚀,会引起金属减薄,其阻抗Rx增大,再与标准片的阻抗Rx比较,引入温度补偿和腐蚀增重Rf,就可以计算出第一分合闸线圈腐蚀速率,用mm/a表示。
这里,图2示出了I=fi(t)的一种典型的波形图,在t0时,该断路器开始执行分/合命令,第一分合闸线圈通电;t1铁心开始运动;t2铁心运动停止;t3断路器辅助断开,电流开始减小,直到t4时刻电流减为0,分合闸动作结束,即在t0时刻开始执行合闸指令,电流逐渐增加;在t1时刻,电流达到最大,铁心开始运动,于是,闸就合上了。之后,电流减少直到t2,由于负荷需要工作,于是还是有点电流流经线圈的。然后,在t2时刻,接到分闸指令,电流逐渐增加,在t3时刻,电流最大,铁心开始运动,闸就分开了。之后,电流一直降到零。
步骤102:以Time0、Time1、Time2、...、TimeN为自变量,0、A1、A2、...、AN为因变量,进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t);基于J=fi(t)和A=g(t),生成分合闸电流的变化值Δj与腐蚀速率A之间的函数A=H(Δj);这里,A=g(t)表征了腐蚀速率随时间变化的情况,可以理解的是,随着腐蚀时间的越长,腐蚀速率会越大,A=g(t)是一个单调函数。可选的,可以采用拉格朗日插值方法来进行插值处理,图3示出了一种可能的函数图,在图3所示的情形中,N=5。在实际的产品中,可以应用MATLAB的interp1()做插值,得到腐蚀速率函数A=g(t)。
这里,对于相同的T,f0(T)≤f1(T)≤...≤fN(T);在发明人的长期实践中,发现,当任意的I,虽然t不相同,但fI(t)-fI-1(t)为一个基本相同的固定值,因此,就可以得到分合闸电流的变化值Δj与腐蚀速率A之间的关系,进而得到A=H(Δj)。
步骤103:获取待预测断路器中的第二分合闸线圈的分合闸电流的变化值Δj’,A’=H(Δj’),第一、第二分合闸线圈为同规格;获取第一分合闸线圈的材料对应的P-S-N函数,基于P-S-N函数得到A’对于的循环次数Num,则第二分合闸线圈的剩余寿命=第二分合闸线圈的预期寿命-Num*Sum;这里,第一、第二分合闸线圈是相同规格的线圈,在步骤101中,该交变湿热环境可以为与第二分合闸线圈的工作环境相仿,可以理解的是,第一、第二分合闸线圈的腐蚀情况应该是相似的。
P-S-N函数指的是考虑到疲劳寿命的分散性而绘制的对应于不同存活率P的SN曲线。工程上习惯将P,S,N的函数关系画在S-N的二维坐标系中,当P取值一定时,则以S为自变量形成一条S—N曲线,当P得取值变化时,则每一P值对应着一条S-N曲线,从而形成S-N的曲线族,也将其称为P-S-N函数。这里,如图4所示,可以获得A’对于的循环次数Num,然后可以得知,该分合闸线圈已使用的时间为Num*Sum,于是剩余寿命=预期寿命-Num*Sum。
本实施例中,所述“获取第一分合闸线圈在交变湿热环境中经过时间Timei腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率Ai以及第一分合闸线圈的分合闸电流函数J=fi(t)”具体包括:获取N个同规格的第一分合闸线圈Ci对应的测试数据,第一分合闸线圈Ci对应的测试数据具体为:第一分合闸线圈Ci在交变湿热环境中经过时间Timei腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率Ai以及第一分合闸线圈Ci的分合闸电流函数J=fi(t)。
在实际中,如果将一个第一分合闸线圈放入交变湿热机中进行腐蚀,当腐蚀时间到了之后,需要取出来,进行测试,然后再放入交变湿热机,继续进行腐蚀,可以理解的是,这不仅麻烦,而且精确度不高。在该实施例中,可以使用多个同规格的第一分合闸线圈,每个第一分合闸线圈会一直被腐蚀,直到达到预设时间,可以理解的是,由于多个第一分合闸线圈是同规格,因此,可以认为是同一个第一分合闸线圈。
这里,为了便于描述,将N个第一分合闸线圈都进行编号,分别为:C1、C2、...、CN,可以理解的是,Time0=0,A0=0,即默认没有经过腐蚀的新的第一分合闸线圈的材料的腐蚀速率为零。
这里,可以理解的是,为了执行这个步骤,需要首先进行实验,其中,一个可行的实验方案可以为:首先提供交变湿热机和N个新的同规格的第一分合闸线圈(每个第一分合闸线圈上都设置有标签,该标签上印有对应的编号),该交变湿热机能够提供高温、低温、交变湿热度等腐蚀环境;之后,将N个第一分合闸线圈放入该交变湿热机中进行腐蚀,且第一分合闸线圈Ci的腐蚀时间到达Timei之后,将第一分合闸线圈Ci取出,然后测量第一分合闸线圈Ci的腐蚀速率以及分合闸电流函数I=fi(t)。
可选的,该交变湿热机能够提供多个环境模式(不同的环境模式的温度,湿度等是不同的,可以即为环境模式1,环境模式2,...,环境模式M),操作“将N个第一分合闸线圈放入该交变湿热机中进行腐蚀”可以具体为:将N个第一分合闸线圈放入该交变湿热机中进行腐蚀,且交变湿热机会每隔一个预设时间,就设置为另外一种环境模式,即在时间开始时,首先设置为环境模式1,然后在预设时间之后,设置为环境模式2,然后在预设时间之后,设置为环境模式2,...,直至设置为环境模式M,然后在预设时间之后,设置为环境模式1,...,这就这样,不停的循环,直至所有第一分合闸线圈均完成腐蚀之后。
可选的,N=5,可以将该交变湿热机配置为提供两个环境模式:(1)低温高湿环境,温度为25℃,湿度为90%;(2)高温低湿环境,温度为90℃,湿度为30%;该预设时间为2小时,Time1=200,Time2=400,Time3=600,Time4=800,Time5=1000。
本实施例中,所述“进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)”具体包括:进行拉格朗日插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)。
本实施例中,所述“进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)”具体包括:应用MATLAB的interp1()进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)。
本实施例中,所述“基于J=fi(t)和A=g(t),生成分合闸电流的变化值Δj与腐蚀速率A之间的函数A=H(Δj)”具体包括:
生成ΔJ1=f1(T)-f0(T),ΔJ2=f2(T)-f1(T),...,ΔJN=fN(T)-fN-1(T),T≥0;这里,该T可以为图2中的t1,t2或t3。
以ΔJ1、ΔJ2、...、ΔJN为自变量,Time1、Time2、...、TimeN为因变量,进行插值处理得到分合闸电流的变化值函数t=K(ΔJ),A=H(Δj)=g(t)=g(K(ΔJ))。
本实施例二提供了一种用于断路器的预测分合闸线圈剩余寿命的装置,包括以下模块:
数据获取模块,用于获取第一分合闸线圈在交变湿热环境中经过时间Timei腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率Ai以及第一分合闸线圈的分合闸电流函数J=fi(t);其中,i和N为整数,0≤i≤N,Time0<Time1<Time2<...<TimeN,Time0=0,A0=0,Timei-Timei-1为恒定值Sum,t为时间变量;
数据处理模块,用于以Time0、Time1、Time2、...、TimeN为自变量,0、A1、A2、...、AN为因变量,进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t);基于J=fi(t)和A=g(t),生成分合闸电流的变化值Δj与腐蚀速率A之间的函数A=H(Δj);
剩余寿命预测模块,用于获取待预测断路器中的第二分合闸线圈的分合闸电流的变化值Δj’,A’=H(Δj’),第一、第二分合闸线圈为同规格;获取第一分合闸线圈的材料对应的P-S-N函数,基于P-S-N函数得到A’对于的循环次数Num,则第二分合闸线圈的剩余寿命=第二分合闸线圈的预期寿命-Num*Sum。
本实施例中,所述数据获取模块还用于:获取N个同规格的第一分合闸线圈Ci对应的测试数据,第一分合闸线圈Ci对应的测试数据具体为:第一分合闸线圈Ci在交变湿热环境中经过时间Timei腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率Ai以及第一分合闸线圈Ci的分合闸电流函数J=fi(t)。
本实施例中,所述数据处理模块还用于:进行拉格朗日插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)。
本实施例中,所述数据处理模块还用于:应用MATLAB的interp1()进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)。
本实施例中,所述数据处理模块还用于:
生成ΔJ1=f1(T)-f0(T),ΔJ2=f2(T)-f1(T),...,ΔJN=fN(T)-fN-1(T),T≥0;
以ΔJ1、ΔJ2、...、ΔJN为自变量,Time1、Time2、...、TimeN为因变量,进行插值处理得到分合闸电流的变化值函数t=K(ΔJ),A=H(Δj)=g(t)=g(K(ΔJ))。
应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于断路器的预测分合闸线圈剩余寿命的方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取第一分合闸线圈在交变湿热环境中经过时间Timei腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率Ai以及第一分合闸线圈的分合闸电流函数J=fi(t);其中,i和N为整数,0≤i≤N,Time0<Time1<Time2<...<TimeN,Time0=0,A0=0,Timei-Timei-1为恒定值Sum,t为时间变量;
以Time0、Time1、Time2、…、TimeN为自变量,0、A1、A2、…、AN为因变量,进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t);基于J=fi(t)和A=g(t),生成分合闸电流的变化值Δj与腐蚀速率A之间的函数A=H(Δj);
获取待预测断路器中的第二分合闸线圈的分合闸电流的变化值Δj’,A’=H(Δj’),第一、第二分合闸线圈为同规格;获取第一分合闸线圈的材料对应的P-S-N函数,基于P-S-N函数得到A’对于的循环次数Num,则第二分合闸线圈的剩余寿命=第二分合闸线圈的预期寿命-Num*Sum。
2.根据权利要求1所述的预测分合闸线圈剩余寿命的方法,其特征在于,所述“获取第一分合闸线圈在交变湿热环境中经过时间Timei腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率Ai以及第一分合闸线圈的分合闸电流函数J=fi(t)”具体包括:
获取N个同规格的第一分合闸线圈Ci对应的测试数据,第一分合闸线圈Ci对应的测试数据具体为:第一分合闸线圈Ci在交变湿热环境中经过时间Timei腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率Ai以及第一分合闸线圈Ci的分合闸电流函数J=fi(t)。
3.根据权利要求1所述的预测分合闸线圈剩余寿命的方法,其特征在于,所述“进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)”具体包括:
进行拉格朗日插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)。
4.根据权利要求1所述的预测分合闸线圈剩余寿命的方法,其特征在于,所述“进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)”具体包括:
应用MATLAB的interp1()进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)。
5.根据权利要求1所述的预测分合闸线圈剩余寿命的方法,其特征在于,所述“基于J=fi(t)和A=g(t),生成分合闸电流的变化值Δ与腐蚀速率A之间的函数A=H(Δj)”具体包括:
生成ΔJ1=f1(T)-f0(T),ΔJ2=f2(T)-f1(T),…,ΔJN=fN(T)-fN-1(T),T≥0;
以ΔJ1、ΔJ2、…、ΔJN为自变量,Time1、Time2、…、TimeN为因变量,进行插值处理得到分合闸电流的变化值函数t=K(ΔJ),A=H(Δj)=g(t)=g(K(ΔJ))。
6.一种用于断路器的预测分合闸线圈剩余寿命的装置,其特征在于,包括以下模块:
数据获取模块,用于获取第一分合闸线圈在交变湿热环境中经过时间Timei腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率Ai以及第一分合闸线圈的分合闸电流函数J=fi(t);其中,i和N为整数,0≤i≤N,Time0<Time1<Time2<...<TimeN,Time0=0,A0=0,Timei-Timei-1为恒定值Sum,t为时间变量;
数据处理模块,用于以Time0、Time1、Time2、…、TimeN为自变量,0、A1、A2、…、AN为因变量,进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t);基于J=fi(t)和A=g(t),生成分合闸电流的变化值Δj与腐蚀速率A之间的函数A=H(Δj);
剩余寿命预测模块,用于获取待预测断路器中的第二分合闸线圈的分合闸电流的变化值Δj’,A’=H(Δj’),第一、第二分合闸线圈为同规格;获取第一分合闸线圈的材料对应的P-S-N函数,基于P-S-N函数得到A’对于的循环次数Num,则第二分合闸线圈的剩余寿命=第二分合闸线圈的预期寿命-Num*Sum。
7.根据权利要求6所述的预测分合闸线圈剩余寿命的装置,其特征在于,所述数据获取模块还用于:
获取N个同规格的第一分合闸线圈Ci对应的测试数据,第一分合闸线圈Ci对应的测试数据具体为:第一分合闸线圈Ci在交变湿热环境中经过时间Timei腐蚀之后、线圈材料的腐蚀速率Ai以及第一分合闸线圈Ci的分合闸电流函数J=fi(t)。
8.根据权利要求6所述的预测分合闸线圈剩余寿命的装置,其特征在于,所述数据处理模块还用于:进行拉格朗日插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)。
9.根据权利要求6所述的预测分合闸线圈剩余寿命的装置,其特征在于,所述数据处理模块还用于:应用MATLAB的interp1()进行插值处理得到腐蚀速率函数A=g(t)。
10.根据权利要求6所述的预测分合闸线圈剩余寿命的装置,其特征在于,所述数据处理模块还用于:
生成ΔJ1=f1(T)-f0(T),ΔJ2=f2(T)-f1(T),…,ΔJN=fN(T)-fN-1(T),T≥0;
以ΔJ1、ΔJ2、…、ΔJN为自变量,Time1、Time2、…、TimeN为因变量,进行插值处理得到分合闸电流的变化值函数t=K(ΔJ),A=H(Δj)=g(t)=g(K(ΔJ))。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110940194.3A CN113654977B (zh) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | 预测分合闸线圈剩余寿命的方法及其装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110940194.3A CN113654977B (zh) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | 预测分合闸线圈剩余寿命的方法及其装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113654977A true CN113654977A (zh) | 2021-11-16 |
CN113654977B CN113654977B (zh) | 2024-04-30 |
Family
ID=78479367
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110940194.3A Active CN113654977B (zh) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | 预测分合闸线圈剩余寿命的方法及其装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113654977B (zh) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102707171A (zh) * | 2012-05-31 | 2012-10-03 | 苏州热工研究院有限公司 | 电磁继电器线圈寿命试验系统与寿命评估方法 |
CN103091241A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-05-08 | 湖南省电力公司科学研究院 | 沿海地区输电线路金具腐蚀寿命预测方法 |
CN104345232A (zh) * | 2013-08-01 | 2015-02-11 | 通用设备和制造公司 | 用于预测螺线管线圈的寿命的方法和装置 |
CN108508298A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-09-07 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种分合闸线圈的寿命评估方法和装置 |
CN208239535U (zh) * | 2018-04-13 | 2018-12-14 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种分合闸线圈的寿命评估装置 |
JP6448724B1 (ja) * | 2017-08-10 | 2019-01-09 | 九州電力株式会社 | 余寿命評価方法 |
KR20190041259A (ko) * | 2017-10-12 | 2019-04-22 | 주식회사 엘지화학 | 컨택터 코일 전류를 이용한 컨택터 수명 진단 시스템 및 방법 |
CN111323663A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-23 | 中南大学 | 一种基于电流特征提取的电磁阀寿命预测方法及装置 |
CN112461735A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-03-09 | 航天科工防御技术研究试验中心 | 一种加速腐蚀的试验方法 |
CN112611924A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-04-06 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种断路器机构的寿命评估方法 |
CN112798948A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-14 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种gis分合闸线圈的状态评估方法和装置 |
-
2021
- 2021-08-17 CN CN202110940194.3A patent/CN113654977B/zh active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102707171A (zh) * | 2012-05-31 | 2012-10-03 | 苏州热工研究院有限公司 | 电磁继电器线圈寿命试验系统与寿命评估方法 |
CN103091241A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-05-08 | 湖南省电力公司科学研究院 | 沿海地区输电线路金具腐蚀寿命预测方法 |
CN104345232A (zh) * | 2013-08-01 | 2015-02-11 | 通用设备和制造公司 | 用于预测螺线管线圈的寿命的方法和装置 |
US20160180686A1 (en) * | 2013-08-01 | 2016-06-23 | AUTOMATIC SWITCH COMPANY 50 Hanover Road AUTOMATIC SWITCH COMPANY | Method and apparatus for predicting lifetime of a solenoid coil |
JP6448724B1 (ja) * | 2017-08-10 | 2019-01-09 | 九州電力株式会社 | 余寿命評価方法 |
KR20190041259A (ko) * | 2017-10-12 | 2019-04-22 | 주식회사 엘지화학 | 컨택터 코일 전류를 이용한 컨택터 수명 진단 시스템 및 방법 |
US20200209312A1 (en) * | 2017-10-12 | 2020-07-02 | Lg Chem, Ltd. | System and Method for Diagnosing Contactor Lifetime by Using Contactor Coil Current |
CN208239535U (zh) * | 2018-04-13 | 2018-12-14 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种分合闸线圈的寿命评估装置 |
CN108508298A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-09-07 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种分合闸线圈的寿命评估方法和装置 |
CN111323663A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-23 | 中南大学 | 一种基于电流特征提取的电磁阀寿命预测方法及装置 |
CN112461735A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-03-09 | 航天科工防御技术研究试验中心 | 一种加速腐蚀的试验方法 |
CN112611924A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-04-06 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种断路器机构的寿命评估方法 |
CN112798948A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-14 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种gis分合闸线圈的状态评估方法和装置 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
刘红文等: "发电机定子线圈绝缘诊断与寿命预测", 第十三届全国工程电介质学术会议论文集, pages 323 - 328 * |
李奎 等: "基于Gamma过程的交流接触器剩余电寿命仿真预测", 《电测与仪表》, vol. 55, no. 16, 31 August 2018 (2018-08-31), pages 105 - 111 * |
杨秋玉等: "基于随机模糊理论的高压断路器剩余机械寿命评估", 高压电器, vol. 52, no. 08, pages 161 - 165 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113654977B (zh) | 2024-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Marathe et al. | Electrocaloric effect in BaTiO 3 at all three ferroelectric transitions: Anisotropy and inverse caloric effects | |
Veth et al. | Thermal characterizations of a large-format lithium ion cell focused on high current discharges | |
JP2011171413A (ja) | 油入電気機器の寿命診断装置、油入電気機器の寿命診断方法、油入電気機器の劣化抑制装置、および油入電気機器の劣化抑制方法 | |
CN113609760A (zh) | 集成电路寿命预估方法及装置、电子设备和存储介质 | |
CN113654977A (zh) | 预测分合闸线圈剩余寿命的方法及其装置 | |
CN112597628A (zh) | 一种变压器温升估计的方法及系统 | |
JP2008140690A (ja) | 遮断器の閉極制御方法およびその装置 | |
Gang | Hot deformation behavior of an Al–5.7 wt.% Mg alloy with erbium | |
CN107329026A (zh) | 三支柱绝缘子温度循环试验装置和方法 | |
EP3650412B1 (en) | Actuating mechanism control method for glass plate tempering process | |
WO2012152793A1 (en) | Automatic acquisition of circuit breaker operating times for controlled switching | |
KR101096147B1 (ko) | 전력용 변압기의 부하율을 이용한 온도 예측 냉각 제어 장치 및 이의 제어 방법 | |
Sarkar et al. | Parametric analysis of anodic degradation mechanisms for fast charging lithium batteries with graphite anode | |
JP2012050290A (ja) | 自動力率調整器 | |
Lai et al. | Prediction of top oil temperature for oil-immersed transformer based on Kalman filter algorithm | |
Yin et al. | Constitutive modeling of flow behavior of CuZn39Pb2 alloy under hot working conditions | |
KR101615158B1 (ko) | Ti, Ni 및 Si로 구성된 형상기억합금 | |
Liu et al. | A new modified theta projection model for creep property at high temperature | |
Godeke et al. | Characterization of high current RRP wires as a function of magnetic field, temperature, and strain | |
Plaček | Assessment of parameters for simulation of thermal ageing of materials in nuclear power plants using DSC | |
KR100888458B1 (ko) | 배터리 내부 온도 예측 방법 | |
JP2009238673A (ja) | 電力開閉装置の動作時間予測装置及び方法 | |
Liang et al. | Hot spot temperature prediction method for oil-immersed transformers based on ACO-SVM model | |
Sakurai et al. | Oxidization characteristics of some standard platinum resistance thermometers | |
Egorov et al. | Design Features of the Arc-Suppressing System of an Automatic Circuit Breaker |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |