一种超导磁体失超检测方法和装置与流程

技术特征：

1.一种超导磁体失超检测方法，其特征在于，所述方法包括：

实时检测每个单元线圈的电压和电流；

根据每个单元线圈的电压和电流计算相邻两个单元线圈的功率差，并求取单元线圈与相邻两个单元线圈的功率差绝对值；

若单元线圈与相邻两个线圈的功率差绝对值均大于功率失超阈值，则判断该单元线圈处于功率失超状态。

2.根据权利要求1所述的超导磁体失超检测方法，其特征在于，所述超导磁体由N个单元线圈环形排列构成，所述单元线圈由串联的设有温度探头和引线的M个单体线圈组成。

3.根据权利要求2所述的超导磁体失超检测方法，其特征在于，所述根据每个单元线圈的电压和电流计算相邻两个单元线圈的功率差，并求取单元线圈与相邻两个单元线圈的功率差绝对值包括：

P₁＝(u₁-u₂)i₁

P₂＝(u₂-u₃)i₂

…

P_n＝(u_n-u_n+1)i_n

…

P_N＝(u_N-u₁)i_N

其中，u_n为第n个单元线圈的电压，且n＝1,2,...,N，i_n为第n个单元线圈的电流，且i₁＝i₂＝...＝i_n＝...＝i_N；

求取单元线圈与相邻两个单元线圈的功率差绝对值|P₁|、|P₂|、...、|P_n|、…、|P_N|。

4.根据权利要求3所述的超导磁体失超检测方法，其特征在于，所述若单元线圈与相邻两个线圈的功率差绝对值均大于功率失超阈值，则判断该单元线圈处于功率失超状态包括：

设功率失超阈值为P_quench，将单元线圈与相邻两个单元线圈的功率差绝对值|P₁|、|P₂|、...、|P_n|、...、|P_N|分别与P_quench比较，若单元线圈与相邻两个线圈的功率差绝对值均大于P_quench，则表明该单元线圈处于功率失超状态。

5.根据权利要求4所述的超导磁体失超检测方法，其特征在于，所述若单元线圈与相邻两个线圈的功率差绝对值均大于功率失超阈值，则判断该单元线圈处于功率失超状态包括：

设功率延时定值为N_P，当某个单元线圈与相邻两个线圈的功率差绝对值超过P_quench持续N_P个采样点时，则表明该单元线圈处于功率失超状态。

6.根据权利要求5所述的超导磁体失超检测方法，其特征在于，所述若单元线圈与相邻两个线圈的功率差绝对值均大于功率失超阈值，则判断为该单元线圈处于功率失超状态之后包括：

分别检测单体线圈的电压失超状态和/或温度失超状态。

7.根据权利要求6所述的超导磁体失超检测方法，其特征在于，所述检测单体线圈的电压失超状态包括：

设电压和电流的采集时间间隔均为Δt₁，实时检测每个单体线圈的电流和电压，每H个采样点作为一组，求取每组的电流平均值，并根据单体线圈的电感值L计算某个单体线圈的感应电压u_L，有：

$u_L=L\frac{\frac{\underset{l+H}{\overset{l+2H-1}{\Σ}}{i}_l}{H}\frac{\underset{l}{\overset{l+H-1}{\Σ}}{i}_l}{H}}{H\·{\mathrm{\Δt}}_1}$

其中，i_l为第l个采样点的电流；

计算同时刻相邻两组电压的平均值u，有：

$u=\frac{\underset{l}{\overset{l+2H-1}{\Σ}}{u}_l}{2H}$

其中，u_l是第l个采样点的电压；

根据u和u_L计算单体线圈的电阻电压u_R，有：

u_R＝u-u_L

引入电压校正系数α，有：

u_R′＝u-αu_L

其中，u_R′为引入电压校正系数α后单体线圈的电阻电压，u′为单体线圈未处于电压失超状态时的电压平均值，u′_L为单体线圈未处于电压失超状态时的感应电压；

设电压失超阈值为u_quench，将u_R′与u_quench比较，若u_R′大于u_quench，则表明该单体线圈处于电压失超状态。

8.根据权利要求1所述的超导磁体失超检测方法，其特征在于，所述检测单体线圈的温度失超状态包括：

单体线圈上安装的温度探头实时检测单体线圈的温度，设温度探头采集某个单体线圈的温度采集时间间隔为Δt₂，计算某个单体线圈的温度变化速率v_T，有：

$v_T=\frac{T_k-T_{k-1}}{{\mathrm{\Δt}}_2}$

其中，T_k为温度探头第k次采集的单体线圈温度，T_k-1为温度探头第k-1次采集的单体线圈温度；

设温度失超阈值为v_quench，将某个单体线圈的温度变化速率v_T与v_quench比较，若v_T大于v_quench，则表明该单体线圈处于温度失超状态。

9.根据权利要求8所述的超导磁体失超检测方法，其特征在于，所述检测单体线圈的温度失超状态包括：

设温升延时定值为N_T，将v_T与v_quench进行比较，当v_T超过v_quench持续N_T个采样点后，则表明该单体线圈处于温度失超状态。

10.一种超导磁体失超检测装置，其特征在于，所述失超检测装置包括：

用于实时检测每个单元线圈的电压和电流的装置；

用于根据每个单元线圈的电压和电流计算相邻两个单元线圈的功率差，并求取单元线圈与相邻两个单元线圈的功率差绝对值的装置；

用于设置功率失超阈值的装置；以及

用于判断单元线圈与相邻两个线圈的功率差绝对值均大于功率失超阈值，则表明该单元线圈处于功率失超状态的装置。

11.根据权利要求10所述的超导磁体失超检测装置，其特征在于，所述超导磁体由N个单元线圈环形排列构成，所述单元线圈由串联的设有温度探头和引线的M个单体线圈组成。

12.根据权利要求10所述的超导磁体失超检测装置，其特征在于，所述用于根据每个单元线圈的电压和电流计算相邻两个单元线圈的功率差，并求取单元线圈与相邻两个单元线圈的功率差绝对值的装置包括：

根据如下公式计算相邻两个单元线圈的功率差的装置：

P₁＝(u₁-u₂)i₁

P₂＝(u₂-u₃)i₂

…

P_n＝(u_n-u_n+1)i_n

…

P_N＝(u_N-u₁)i_N

其中，u_n为第n个单元线圈的电压，且n＝1,2,...,N，i_n为第n个单元线圈的电流，且i₁＝i₂＝...＝i_n＝...＝i_N；以及

用于求取单元线圈与相邻两个单元线圈的功率差绝对值的装置。

13.根据权利要求12所述的超导磁体失超检测装置，其特征在于，所述失超检测装置进一步包括：

用于设置功率延时定值N_P的装置；以及

用于判断某个单元线圈与相邻两个线圈的功率差绝对值超过P_quench持续N_P个采样点时，则表明该单元线圈处于功率失超状态的装置。

14.根据权利要求10所述的超导磁体失超检测装置，其特征在于，所述失超检测装置进一步包括：

用于检测单体线圈的电压失超状态和温度失超状态的装置。

15.根据权利要求14所述的超导磁体失超检测装置，其特征在于，所述用于检测单体线圈的电压失超状态和温度失超状态的装置包括：

用于检测单体线圈的电压失超状态的装置。

16.根据权利要求15所述的超导磁体失超检测装置，其特征在于，所述用于检测单体线圈的电压失超状态的装置包括：

用于设置电压和电流的采集时间间隔的装置；

用于实时检测每个单体线圈的电压和电流的装置；

用于设置电压失超阈值的装置；

用于引入电压校正系数计算引入电压校正系数后单体线圈的电阻电压的装置；以及

用于判断引入电压校正系数后单体线圈的电阻电压大于电压失超阈值，则表明该单体线圈处于电压失超状态的装置。

17.根据权利要求16所述的超导磁体失超检测装置，其特征在于，所述用于引入电压校正系数计算引入电压校正系数后单体线圈的电阻电压的装置包括：

用于将每H个采样点作为一组，求取每组的电流平均值，并根据单体线圈的电感值L通过下式计算某个单体线圈的感应电压的装置：

$u_L=L\frac{\frac{\underset{l+H}{\overset{l+2H-1}{\Σ}}{i}_l}{H}-\frac{\underset{l}{\overset{l+H-1}{\Σ}}{i}_l}{H}}{H\·{\mathrm{\Δt}}_1}$

其中，Δt₁为电压和电流的采集时间间隔，i_l为第l个采样点的电流，u_L为某个单体线圈的感应电压；

用于通过下式计算同时刻相邻两组电压的平均值的装置：

$u=\frac{\underset{l}{\overset{l+2H-1}{\Σ}}{u}_l}{2H}$

其中，u_l是第l个采样点的电压，u为同时刻相邻两组电压的平均值；

用于根据u和u_L通过下式计算单体线圈的电阻电压的装置：

u_R＝u-u_L

其中，u_R为单体线圈的电阻电压。

18.根据权利要求17所述的超导磁体失超检测装置，其特征在于，所述用于引入电压校正系数通过下式计算引入电压校正系数后单体线圈的电阻电压的装置：

u_R′＝u-αu_L

其中，α为电压校正系数，u_R′为引入电压校正系数后单体线圈的电阻电压，u′为单体线圈未处于电压失超状态时的电压平均值，u′_L为单体线圈未处于电压失超状态时的感应电压。

19.根据权利要求15所述的超导磁体失超检测装置，其特征在于，所述用于检测单体线圈的电压失超状态和温度失超状态的装置包括：

用于检测单体线圈的温度失超状态的装置。

20.根据权利要求19所述的超导磁体失超检测装置，其特征在于，所述用于检测单体线圈的温度失超状态的装置包括：

单体线圈上安装的用于实时检测单体线圈温度的温度探头；

用于设置温度探头采集某个单体线圈的温度采集时间间隔的装置；

用于通过下式计算某个单体线圈的温度变化速率的装置；

$v_T=\frac{T_k-T_{k-1}}{{\mathrm{\Δt}}_2}$

其中，v_T为某个单体线圈的温度变化速率，T_k为温度探头第k次采集的单体线圈温度，T_k-1为温度探头第k-1次采集的单体线圈温度，Δt₂为温度探头采集某个单体线圈的温度采集时间间隔；

用于设置温度失超阈值v_quench的装置；以及

用于判断v_T大于v_quench，则表明该单体线圈处于温度失超状态的装置。

21.根据权利要求20所述的超导磁体失超检测装置，其特征在于，所述用于检测单体线圈的温度失超状态的装置进一步包括：

用于设置温升延时定值N_T的装置；

用于判断v_T超过v_quench持续N_T个采样点后，则表明该单体线圈处于温度失超状态的装置。