电连接结构故障检测方法、存储介质及设备与流程

1.本发明涉及特高压输电领域，尤其涉及一种电连接结构故障检测方法、存储介质及设备。


背景技术：

2.在特高压输电系统中，换流站存在着大量的特高压电气设备，若电气设备结构出现故障，则可能会导致爆炸、起火等。而作为电气设备中套管根部直流底板和接线端子的电连接结构，其出现故障也可能会导致电气设备爆炸、起火等。
3.在现有技术中，目前电连接结构故障检测方法主要是回路电阻和红外检测故障检测方法，此种故障检测方法需要在电连接结构出现严重故障时才能检测出来，并不能及时发现电连接结构的早期故障，因此，存在着电气设备爆炸、起火等安全隐患。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述问题，提出了一种电连接结构故障检测方法、存储介质及设备，使得能够及时的检测出电连接结构的早期故障，避免了由于电连接结构故障严重导致的电气设备爆炸、起火等问题。
5.为实现上述目的，本发明在第一方面提供一种电连接结构故障检测方法，所述方法包括：
6.获取电连接结构的接触面的应力数据；
7.根据所述应力数据确定应力值；
8.获取目标临界应力值和目标最小可接受应力值；
9.若所述应力值小于所述目标临界应力值，且所述应力值大于所述目标最小可接受应力值，则输出早期故障信息。
10.可选地，所述方法还包括：
11.若所述应力值小于所述目标最小可接受应力值，则输出故障信息。
12.可选地，所述电连接结构的接触面设置有至少一个压力传感器；
13.所述获取电连接结构的接触面的应力数据，包括：
14.基于所述至少一个压力传感器采集的压力信号，获取所述电连接结构的接触面的所述应力数据。
15.可选地，所述根据所述应力数据确定应力值，包括：
16.若所述应力数据中有多个数据，则将所述多个数据的平均值确定为所述应力值，或者将所述多个数据中的任意一个数据确定为所述应力值；
17.若所述应力数据中有一个数据，则将所述数据确定为所述应力值。
18.可选地，所述方法还包括：
19.建立仿真电连接结构模型；
20.调整所述仿真电连接结构模型的接触面的预设应力数据，使得所述仿真电连接结
构模型的接触面的预设接触电阻值发生调整；
21.根据调整后的所述预设应力数据确定预设应力值，且记录下所述预设应力值与调整后的所述预设接触电阻值的对应关系；
22.重复调整且记录，直至调整后的所述预设接触电阻值大于目标最大可接受接触电阻值时，确定所述预设应力值与调整后的所述预设接触电阻值的对应关系表。
23.可选地，所述获取目标临界应力值和目标最小可接受应力值，包括：
24.根据目标临界接触电阻值和所述对应关系表确定所述目标临界应力值；
25.根据所述目标最大可接受接触电阻值和所述对应关系表确定所述目标最小可接受应力值。
26.可选地，所述方法还包括：
27.根据所述应力值和所述对应关系表，确定所述应力值对应的接触电阻值；
28.若所述应力值对应的接触电阻值大于目标临界接触电阻值，且所述应力值对应的接触电阻值小于所述目标最大可接受接触电阻值，则输出早期故障信息。
29.可选地，所述方法还包括：
30.若所述应力值对应的接触电阻值大于所述目标最大可接受接触电阻值，则输出故障信息。
31.为实现上述目的，本发明在第二方面提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：
32.获取电连接结构的接触面的应力数据；
33.根据所述应力数据确定应力值；
34.获取目标临界应力值和目标最小可接受应力值；
35.若所述应力值小于所述目标临界应力值，且所述应力值大于所述目标最小可接受应力值，则输出早期故障信息。
36.为实现上述目的，本发明在第三方面提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：
37.获取电连接结构的接触面的应力数据；
38.根据所述应力数据确定应力值；
39.获取目标临界应力值和目标最小可接受应力值；
40.若所述应力值小于所述目标临界应力值，且所述应力值大于所述目标最小可接受应力值，则输出早期故障信息。
41.采用本发明实施例，具有如下有益效果：获取电连接结构的接触面的应力数据；根据应力数据确定应力值；获取目标临界应力值和目标最小可接受应力值；若应力值小于目标临界应力值，且应力值大于目标最小可接受应力值，则输出早期故障信息。上述方法通过实时获取应力数据确定应力值，且将应力值与目标临界应力值和目标最小可接收应力值进行比较，通过比较结果能够及时的检测出电连接结构的早期故障，避免了由于电连接结构故障严重导致的电气设备爆炸、起火等问题。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.其中：
44.图1为本技术实施例中电连接结构的侧面结构示意图；
45.图2为本技术实施例中电连接结构的正面结构示意图；
46.图3为本技术实施例中电连接结构故障检测方法的流程示意图；
47.图4为本技术实施例中确定预设应力值与调整后的预设接触电阻值的对应关系表的流程示意图；
48.图5为本技术实施例中电连接结构故障检测方法的另一流程示意图；
49.图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
50.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.本技术实施例中，电连接结构一般是指电气设备中套管根部载流底板与接线端子的连接结构。
52.以载流底板与接线端子组成的电连接结构为例，请参阅图1，为本技术实施例中电连接结构的侧面结构示意图，以及请参阅图2，为本技术实施例中电连接结构的正面结构示意图。结合图1和图2，电连接结构包括：套管外壳110、载流底板120、接线端子130、压力传感器140、专用测压端口150、测应力装置160、应力测量点210。
53.其中，由于套管的密封性，其套管外壳110是一个封闭的装置；载流底板120的侧面分布有四个压力传感器140，四个压力传感器之间呈90
°
分布；接线端子130的侧面也分布有四个压力传感器140，四个压力传感器之间呈90
°
分布；载流底板120的四个压力传感器140和接线端子130的四个压力传感器140分别与专用测压端口150上的八个应力测量点210连接，用于将压力传感器140采集的压力信号传输给应力测量点210；测应力装置160可以通过测量应力测量点，以获得应力数据。
54.在本技术实施例中，电气设备套管中在通过变化的负荷电流时，随着通过的负荷电流的变化，载流底板120和接线端子130产生的焦耳热也随之变化，使得载流底板120和接线端子130发生周期性弹性形变，载流底板120和接线端子130的接触面所受到的应力也发生周期性的变化，在载流底板120和接线端子130长期的周期性往复运动中，就会导致载流底板120和接线端子130的接触面的应力值减小，接触电阻值增大，接触电阻值增大后会导致产生更多的焦耳热，使得电气设备中套管电连接结构的载流效果变得恶劣出现故障。
55.进一步的，根据泊松效应，当载流底板120和接线端子130的接触面(轴向)受到不同的应力时，载流底板120和接线端子130侧面(径向)会发生不同程度的位移，压力传感器
140根据径向的位移得到接触面轴向的压力信号。
56.为了更高效地确定实现对电连接结构故障的检测，可以利用载流底板120和接线端子130的接触面的应力值与接触电阻值的关系，其利用应力值与接触电阻值的关系的电连接结构故障检测方法的相关内容，将在下述实施例中进行说明。
57.请参阅图3，为本技术实施例中电连接结构故障检测方法的流程示意图，包括：
58.步骤310：获取电连接结构的接触面的应力数据。
59.需要说明的是，应力数据包括但不限于：应力值、压力传感器编号等，以载流底板120与接线端子130组成的电连接结构为例，如图1和图2示出八个压力传感器140采集的压力信号，所获得的应力数据，其中，应力数据可以包括这八个压力传感器140的编号，还可以包括载流底板120和接线端子130的信息，此处不做限制，需要说明的是，应力值是载流底板120和接线端子130的发生形变所受的应力的值，也可以说，应力值是载流底板120和接线端子130所受到压力的值。
60.步骤320：根据应力数据确定应力值。
61.步骤330：获取目标临界应力值和目标最小可接受应力值。
62.需要说明的是，在应力值与接触电阻值的关系中，目标临界应力值对应的是目标临界接触电阻值，目标最小可接受应力值对应的是目标最大可接受接触电阻值，可以理解的是，目标临界接触电阻值和目标最大可接受接触电阻值是电连接结构产品厂家预设的值。
63.进一步需要说明的是，目标临界接触电阻值可以理解为是一个临界值，目标最大可接受接触电阻值可以理解为最大可接受值，例如：电连接结构的目标临界接触电阻值为m，目标最大可接受接触电阻值为n，电连接结构没有出现故障的情况下，电连接结构的接触电阻值是小于m的，若电连接结构的接触电阻值大于m，且电连接结构的接触电阻值小于n，则认为电连接结构即将发生故障，若电连接结构的接触电阻值大于n，则认为电连接结构已经发生故障；基于目标临界应力值对应的是目标临界接触电阻值，目标最小可接受应力值对应的是目标最大可接受接触电阻值，且上述实施例中“载流底板120和接线端子130的接触面的应力值减小，接触电阻值增大”的关系，可以知道电连接结构的应力值与目标临界应力值和目标最小可接受应力值，例如：电连接结构的目标临界应力值为a，目标最小可接受应力值为b，电连接结构没有出现故障的情况下，电连接结构的应力值是大于a的，若电连接结构的应力值小于a，且电连接结构的应力值大于b，则认为电连接结构即将发生故障，若电连接结构的应力值小于b，则认为电连接结构已经发生故障。
64.步骤340：若应力值小于目标临界应力值，且应力值大于目标最小可接受应力值，则输出早期故障信息。
65.需要说明的是，输出早期故障信息代表电连接结构的载流效果已经开始处于不正常状态，即电连接结构的载流效果已经开始出现恶化，此时，电连接结构只可以接受短时间的载流任务，可以理解的是，通过输出早期故障信息可以提示操作人员电连接结构即将发生故障，使得操作人员及时发现隐藏的隐患，避免电连接结构的载流效果继续的恶化。
66.在本技术实施例中，上述方法通过实时获取应力数据确定应力值，且将应力值与目标临界应力值和目标最小可接收应力值进行比较，通过比较结果能够及时的检测出电连接结构的早期故障，避免了由于电连接结构故障严重导致的电气设备爆炸、起火等问题。
67.在一种可行的实现方式中，若应力值小于目标最小可接受应力值，则输出故障信息。
68.需要说明的是，输出故障信息代表电连接结构的载流效果已经完全处于不正常状态，即电连接结构的载流效果已经完全恶化，此时，电连接结构已经不能接受载流任务，可以理解的是，通过输出故障信息可以提示操作人员电连接结构已经发生故障，使得操作人员及时对故障进行干预，避免由于故障引发事故。
69.在本技术实施例中，通过将应力值与目标最小可接受应力值进行比较，得到比较结果能够清楚的知道目前故障的程度。
70.在一种可行的实现方式中，电连接结构的接触面设置有至少一个压力传感器；在步骤310中，获取电连接结构的接触面的应力数据，包括：基于至少一个压力传感器采集的压力信号，获取电连接结构的接触面的应力数据。
71.需要说明的是，此处设置的至少一个压力传感器，可以有八个压力传感器，即可以以载流底板120与接线端子130组成的电连接结构为例，如图1和图2示出的压力传感器140，通过压力传感器140采集电连接结构的接触面的压力信号，且将压力信号传输给专用测压端口150上的应力测量点210，使得测应力装置160可以通过测量应力测量点，以获得应力数据。
72.在本技术实施例中，通过在电连接结构的接触面上设置至少一个压力传感器，从而实时的获得电连接结构的接触面的应力数据。
73.在一种可行的实现方式中，在步骤320中，根据应力数据确定应力值，包括：若应力数据中有多个数据，则将多个数据的平均值确定为应力值，或者将多个数据中的任意一个数据确定为应力值；若应力数据中有一个数据，则将该数据确定为应力值。
74.其中，数据可以理解为应力值。
75.需要说明的是，此处的应力数据，可以以载流底板120与接线端子130组成的电连接结构为例，即图1和图2中示出的压力传感器140所获得的应力数据，若应力数据中有八个数据，可以将八个数据的平均值确定为应力值，或者将八个数据中的任意一个数据确定为应力值，又或者是将八个数据中的任意两个数据的平均值确定为应力值，又或者是将八个数据中的任意三个数据的平均值确定为应力值，又或者是将八个数据中的任意四个数据的平均值确定为应力值，又或者是将八个数据中的任意五个数据的平均值确定为应力值，又或者是将八个数据中的任意六个数据的平均值确定为应力值，又或者是将八个数据中的任意七个数据的平均值确定为应力值。可以理解的是，八个压力传感器140所采集的压力信号可以认为是一样的，即应力数据中的八个数据之间是相等的，但为了使电连接结构故障检测的效果更佳，因此，可以通过将八个数据求平均值的方式来确定应力值。
76.在本技术实施例中，通过根据应力数据中数据的个数，进行求平均处理或任选处理，从而将多个数据的平均值确定为应力值，或者将多个数据中的任意一个数据确定为应力值，反映出电连接结构的接触面的应力分布情况。
77.请参阅图4，为本技术实施例中确定预设应力值与调整后的预设接触电阻值的对应关系表的流程示意图，包括：
78.步骤410：建立仿真电连接结构模型。
79.其中，建立的仿真电连接结构模型可以是载流底板120与接线端子130组成的电连
接结构的仿真模型，即图1和图2中示出的电连接结构的仿真模型。
80.步骤420：调整仿真电连接结构模型的接触面的预设应力数据，使得仿真电连接结构模型的接触面的预设接触电阻值发生调整。
81.步骤430：根据调整后的预设应力数据确定预设应力值，且记录下预设应力值与调整后的预设接触电阻值的对应关系。
82.步骤440：判断调整后的预设接触电阻值是否大于目标最大可接受接触电阻值。若调整后的预设接触电阻值大于目标最大可接受接触电阻值，则执行步骤450；否则，返回步骤420。
83.需要说明的是，若调整后的预设接触电阻值小于或等于目标最大可接受接触电阻值，则返回执行步骤420，直至调整后的预设接触电阻值大于目标最大可接受接触电阻值时，才执行步骤450。
84.步骤450：确定预设应力值与调整后的预设接触电阻值的对应关系表。
85.需要说明的是，确定预设应力值与调整后的预设接触电阻值的对应关系表还可以是通过实验进行测试确定其对应关系表，可以理解的是，以载流底板120与接线端子130组成的电连接结构为例，即图1和图2中示出的电连接结构，将图1和图2中示出的电连接结构装置安装在实际电连接结构中，通过调整通入变化的负荷电流，使得压力数据和接触电阻值发生调整，根据调整后的应力数据确定预设应力值，且记录下应力值与调整后的接触电阻值的对应关系，直至调整后的接触电阻值大于目标最大可接受接触电阻值时，从而确定应力值与调整后的接触电阻值的对应关系表。
86.在本技术实施例中，通过重复记录且调整，直至调整后的预设接触电阻值大于目标最大可接受接触电阻值时，才确定预设应力值与调整后的预设接触电阻值的对应关系表，可以得到电连接结构的接触面的应力值与接触电阻值之间的关系，因此，可以知道电连接结构的接触面的应力值为多少时，电连接结构将会出现早期故障，或者电连接结构将会出现故障，通过仿真模型得到电连接结构的接触面的应力值与接触电阻值之间的关系，使得只需得到电连接结构的应力值，就能够及时的检测出电连接结构的早期故障，避免了由于电连接结构故障严重导致的电气设备爆炸、起火等问题。
87.在一种可行的实现方式中，在步骤330中，获取目标临界应力值和目标最小可接受应力值，包括：根据目标临界接触电阻值和对应关系表确定目标临界应力值；根据目标最大可接受接触电阻值和对应关系表确定目标最小可接受应力值。
88.需要说明的是，在确定了电连接结构的接触面的应力值与接触电阻之间的对应关系表之后，则通过目标临界接触电阻值，可以查找到目标临界接触电阻值所对应的应力值，其目标临界接触电阻值所对应的应力值即确定为目标临界应力值，基于同样的方法，查找到最大可接受接触电阻值所对应的应力值，其最大可接受接触电阻值所对应的应力值即确定为最小可接受应力值。
89.请参阅图5，为本技术实施例中电连接结构故障检测方法的另一流程示意图，包括：
90.步骤310：获取电连接结构的接触面的应力数据。
91.步骤320：根据应力数据确定应力值。
92.步骤510：根据应力值和对应关系表，确定应力值对应的接触电阻值。
93.需要说明的是，在确定了电连接结构的接触面的应力值与接触电阻之间的对应关系表之后，则通过应力值，可以查找到应力值所对应的接触电阻值。
94.步骤520：若应力值对应的接触电阻值大于目标临界接触电阻值，且应力值对应的接触电阻值小于目标最大可接受接触电阻值，则输出早期故障信息。
95.需要说明的是，输出早期故障信息代表电连接结构的载流效果已经开始处于不正常状态，即电连接结构的载流效果已经开始出现恶化，此时，电连接结构只可以接受短时间的载流任务，可以理解的是，通过输出早期故障信息可以提示操作人员电连接结构即将发生故障，使得操作人员及时发现隐藏的隐患，避免电连接结构的载流效果继续的恶化。
96.在本技术实施例中，上述方法通过实时获取应力数据确定应力值，且将应力值通过对应关系表查找应力值所对应的接触电阻值，并将应力值所对应的接触电阻值与目标临界接触电阻值和目标最大可接收接触电阻值进行比较，通过比较结果能够及时的检测出电连接结构的早期故障，避免了由于电连接结构故障严重导致的电气设备爆炸、起火等问题。
97.在一种可行的实现方式中，若应力值对应的接触电阻值大于目标最大可接受接触电阻值，则输出故障信息。
98.需要说明的是，输出故障信息代表电连接结构的载流效果已经完全处于不正常状态，即电连接结构的载流效果已经完全恶化，此时，电连接结构已经不能接受载流任务，可以理解的是，通过输出故障信息可以提示操作人员电连接结构已经发生故障，使得操作人员及时对故障进行干预，避免由于故障引发事故。
99.在本技术实施例中，通过将应力值对应的接触电阻值与目标最大可接受接触电阻值进行比较，得到比较结果能够清楚的知道目前故障的程度。
100.结合上述实施例，判断电连接结构是否出现早期故障的方式有两种：
101.(1)先获取电连接结构的接触面的应力数据，根据应力数据确定应力值，再获取目标临界应力值和目标最小可接受应力值，将应力值与目标临界应力值和目标最小可接受应力值进行比较，若应力值小于目标临界应力值，且应力值大于目标最小可接受应力值，则输出早期故障信息。
102.(2)先获取电连接结构的接触面的应力数据，根据应力数据确定应力值，再根据应力值和对应关系表，确定应力值对应的接触电阻值，将应力值对应的接触电阻值与目标临界接触电阻值和目标最大可接受电阻值进行比较，若应力值对应的接触电阻值大于目标临界接触电阻值，且应力值对应的接触电阻值小于目标最大可接受接触电阻值，则输出早期故障信息。
103.在实际应用中，可以根据实际情况采用上述方式中的任一种判断电连接结构是否出现早期故障，进而输出早期故障信息。
104.结合上述实施例，判断电连接结构是否出现故障的方式也有两种：
105.(1)先获取电连接结构的接触面的应力数据，根据应力数据确定应力值，再获取目标临界应力值和目标最小可接受应力值，将应力值与目标临界应力值和目标最小可接受应力值进行比较，若应力值小于目标最小可接受应力值，则输出故障信息。
106.(2)先获取电连接结构的接触面的应力数据，根据应力数据确定应力值，再根据应力值和对应关系表，确定应力值对应的接触电阻值，将应力值对应的接触电阻值与目标临界接触电阻值和目标最大可接受电阻值进行比较，若应力值对应的接触电阻值大于目标最
大可接受接触电阻值，则输出故障信息。
107.在实际应用中，可以根据实际情况采用上述方式中的任一种判断电连接结构是否出现故障，进而输出故障信息。
108.在本技术实施例中，提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述任一项电连接结构故障检测方法的步骤。
109.在一个实施例中，提出了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述任一项电连接结构故障检测方法的步骤。
110.图6示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是终端，也可以是服务器，或者是网关。如图6所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。
111.其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现上述方法实施例中的各个步骤。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行上述方法实施例中的各个步骤。本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
112.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。
113.其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
114.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
115.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。