提升电气设备绝缘强度方法、装置、设备及可读存储介质与流程

本技术涉及电力设备运行与控制，尤其涉及一种提升电气设备绝缘强度方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术：

1、在实际应用过程中，电气设备的绝缘体系对电气设备的安全非常重要，例如，组合电器设备的绝缘体系就非常重要。组合电器设备是由气体-固体组成的复合绝缘系统，组合电器包括高压导体、铝合金外壳、绝缘子以及绝缘气体。其中，盆式绝缘子是一种呈圆锥形的绝缘子，盆式绝缘子不仅可以支撑导体，还可以起到隔绝气室的作用，是整个组合电器设备的绝缘体系的关键。一方面，气体-固体的界面电荷积聚可以导致绝缘子表面的电应力增大。在复杂电应力作用下，绝缘子的表面将出现显著的电荷积聚。当高压导体载流在管道内形成温度梯度场时，由于绝缘子的电导率受温度的影响较大，切向场强与法向场强均会呈现不同变化，容易加剧绝缘子表面的电荷积聚。另一方面，长期电-热-机械应力耦合作用容易导致绝缘子表面出现物化性能改变。绝缘子的本体材料或表面材料老化或受sf6气体分解产物侵蚀，会出现微观特性改变并导致电气性能劣化。这两大因素交互影响，将更易导致绝缘子界面绝缘失效和严重烧蚀故障。

2、现有的关于绝缘子的表面处理技术重点关注界面涂层对绝缘子沿面绝缘强度和表面电荷积聚的调控作用，而对于由涂层引入复杂的界面问题少有关注；同时盆式绝缘子的几何结构优化设计未与表面处理技术充分融合。

技术实现思路

1、本技术旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，有鉴于此，本技术提供了一种提升电气设备绝缘强度方法、装置、设备及可读存储介质，用于解决现有技术中难以解决电气设备的绝缘失效的技术缺陷。

2、一种提升电气设备绝缘强度方法，包括：

3、依据目标电气设备的绝缘子的本体材料和表面材料的参数，构建环氧树脂交联体系模型和纳米掺杂改性体系模型；

4、依据所述环氧树脂交联体系模型和所述纳米掺杂改性体系模型，构建目标盆式绝缘子微观体系模型；

5、依据所述环氧树脂交联体系模型和所述纳米掺杂改性体系模型，分析所述目标电气设备的绝缘子的表面材料的反映温度变化、分子总数变化和主要裂解产物数据；

6、依据目标盆式绝缘子微观体系模型、所述目标电气设备的绝缘子的表面材料的反应温度变化、分子总数变化和主要裂解产物数据，确定制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的方案；

7、依据制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的方案，制作所述目标盆式绝缘子；

8、验证所述目标盆式绝缘子的绝缘强度是否满足所述目标电气设备的绝缘强度要求；

9、若所述目标盆式绝缘子的绝缘强度满足所述目标电气设备的绝缘强度要求，则将所述目标盆式绝缘子用作所述目标电气设备的绝缘材料。

10、优选地，所述依据制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的方案，制作所述目标盆式绝缘子，包括：

11、依据制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的方案，确定制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的基体原材料、粒子以及环氧树脂复合材料的目标配比；

12、依据制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的方案，利用制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的基体原材料、粒子、环氧树脂复合材料的目标配比、以及使用到的实验仪器，制作所述目标盆式绝缘子。

13、优选地，所述验证所述目标盆式绝缘子的绝缘强度是否满足所述目标电气设备的绝缘强度要求，包括：

14、依据所述目标盆式绝缘子的相关参数，确定目标盆式绝缘子及其表面涂覆的仿真模型；

15、依据所述目标盆式绝缘子及其表面涂覆的仿真模型，对所述目标盆式绝缘子的温度场进行仿真模拟，得到第一模拟结果；

16、依据所述目标盆式绝缘子及其表面涂覆的仿真模型，对所述目标盆式绝缘子的电场进行仿真模拟，得到第二模拟结果；

17、依据所述第一模拟结果和所述第二模拟结果，分析所述目标盆式绝缘子的绝缘强度；

18、依据所述目标盆式绝缘子的绝缘强度，验证所述目标盆式绝缘子的绝缘强度是否满足所述目标电气设备的绝缘强度要求。

19、优选地，该方法还包括：

20、若所述目标盆式绝缘子的绝缘强度不满足所述目标电气设备的绝缘强度要求，则调整制作所述目标盆式绝缘子的环氧树脂复合材料的配比；

21、将调整后的制作所述目标盆式绝缘子的环氧树脂复合材料的配比作为所述环氧树脂复合材料的目标配比；

22、返回执行所述确定制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的方案的操作，直至制作出来的所述目标盆式绝缘子的绝缘强度满足所述目标电气设备的绝缘强度要求。

23、一种提升电气设备绝缘强度装置，包括：

24、第一构建单元，用于依据目标电气设备的绝缘子的本体材料和表面材料的参数，构建环氧树脂交联体系模型和纳米掺杂改性体系模型；

25、第二构建单元，用于依据所述环氧树脂交联体系模型和所述纳米掺杂改性体系模型，构建目标盆式绝缘子微观体系模型；

26、第一分析单元，用于依据所述环氧树脂交联体系模型和所述纳米掺杂改性体系模型，分析所述目标电气设备的绝缘子的表面材料的反映温度变化、分子总数变化和主要裂解产物数据；

27、第一确定单元，用于依据目标盆式绝缘子微观体系模型、所述目标电气设备的绝缘子的表面材料的反应温度变化、分子总数变化和主要裂解产物数据，确定制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的方案；

28、第一制作单元，用于依据制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的方案，制作所述目标盆式绝缘子；

29、第一判断单元，用于验证所述目标盆式绝缘子的绝缘强度是否满足所述目标电气设备的绝缘强度要求；

30、第二确定单元，用于当所述第一判断单元的执行结果为所述目标盆式绝缘子的绝缘强度满足所述目标电气设备的绝缘强度要求，则将所述目标盆式绝缘子用作所述目标电气设备的绝缘材料。

31、优选地，所述第一制作单元，包括：

32、第三确定单元，用于依据制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的方案，确定制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的基体原材料、粒子以及环氧树脂复合材料的目标配比；

33、第二制作单元，用于依据制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的方案，利用制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的基体原材料、粒子、环氧树脂复合材料的目标配比、以及使用到的实验仪器，制作所述目标盆式绝缘子。

34、优选地，所述第一判断单元，包括：

35、第三确定单元，用于依据所述目标盆式绝缘子的相关参数，确定目标盆式绝缘子及其表面涂覆的仿真模型；

36、第一模拟单元，用于依据所述目标盆式绝缘子及其表面涂覆的仿真模型，对所述目标盆式绝缘子的温度场进行仿真模拟，得到第一模拟结果；

37、第二模拟单元，用于依据所述目标盆式绝缘子及其表面涂覆的仿真模型，对所述目标盆式绝缘子的电场进行仿真模拟，得到第二模拟结果；

38、第二分析单元，用于依据所述第一模拟结果和所述第二模拟结果，分析所述目标盆式绝缘子的绝缘强度；

39、验证单元，用于依据所述目标盆式绝缘子的绝缘强度，验证所述目标盆式绝缘子的绝缘强度是否满足所述目标电气设备的绝缘强度要求。

40、优选地，该装置还包括：

41、配比调整单元，用于当所述第一判断单元的执行结果为所述目标盆式绝缘子的绝缘强度不满足所述目标电气设备的绝缘强度要求时，调整制作所述目标盆式绝缘子的环氧树脂复合材料的配比；

42、第四确定单元，用于将调整后的制作所述目标盆式绝缘子的环氧树脂复合材料的配比作为所述环氧树脂复合材料的目标配比；返回执行所述确定制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的方案的操作，直至制作出来的所述目标盆式绝缘子的绝缘强度满足所述目标电气设备的绝缘强度要求。

43、一种提升电气设备绝缘强度设备，包括：一个或多个处理器，以及存储器；

44、所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，实现如前述介绍中任一项所述提升电气设备绝缘强度方法的步骤。

45、一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现如前述介绍中任一项所述提升电气设备绝缘强度方法的步骤。

46、从以上介绍的技术方案可以看出，本技术实施例提供的方法可以依据目标电气设备的绝缘子的本体材料和表面材料的参数，构建环氧树脂交联体系模型和纳米掺杂改性体系模型；以及依据所述环氧树脂交联体系模型和所述纳米掺杂改性体系模型，构建目标盆式绝缘子微观体系模型；在确定所述环氧树脂交联体系模型和所述纳米掺杂改性体系模型之后，可以依据所述环氧树脂交联体系模型和所述纳米掺杂改性体系模型，分析所述目标电气设备的绝缘子的表面材料的反映温度变化、分子总数变化和主要裂解产物数据；所述目标电气设备的绝缘子的表面材料的反映温度变化、分子总数变化和主要裂解产物数据可以指导如何制作所述目标盆式绝缘子，因此，在确定所述目标电气设备的绝缘子的表面材料的温度变化、分子总数变化和主要裂解产物数据之后，可以依据目标盆式绝缘子微观体系模型、所述目标电气设备的绝缘子的表面材料的反应温度变化、分子总数变化和主要裂解产物数据，确定制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的方案；确定制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的方案之后，可以依据制作所述目标盆式绝缘子纳米掺杂材料的方案，制作所述目标盆式绝缘子；所述目标盆式绝缘子是依据所述目标电气设备的绝缘强度要求来制作的，为了确认所制作出来的所述目标盆式绝缘子的绝缘强度是否满足要求，在制作好所述目标盆式绝缘子之后，可以进一步验证所述目标盆式绝缘子的绝缘强度是否满足所述目标电气设备的绝缘强度要求；若所述目标盆式绝缘子的绝缘强度满足所述目标电气设备的绝缘强度要求，则可以将所述目标盆式绝缘子用作所述目标电气设备的绝缘材料。

47、本技术实施例提供的方法可以基于几何结构优化的盆式绝缘子的绝缘强度和盆式绝缘子表面电荷的涂覆问题，形成满足界面梯度绝缘需求的盆式绝缘子设计方法，并依据该方法来制定面向气体分解与气体泄漏故障的绿色电气设备环保气体运维的相关策略，并进一步开展盆式绝缘子界面绝缘气固相容性分析与综合性能评估，最终形成满足电气设备的绝缘要求的盆式绝缘子，对提升管道输电技术绝缘可靠性与运行稳定性具有重要意义。