一種交流線路金具電暈放電電壓的修正方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種交流線路金具電暈放電電壓的修正方法，該方法包括下述步驟：1)確定交流線路金具電暈放電電壓與模擬海拔高度之間關(guān)系的特性曲線；2)確定不同模擬海拔高度下的海拔修正因數(shù)Ka；3)通過(guò)海拔修正因數(shù)Ka將模擬海拔下交流線路金具電暈放電電壓UH(i)與平原地區(qū)放電電壓Uo(i)相關(guān)聯(lián)，建立數(shù)學(xué)模型，找出滿足Uo(i)＝KaUH(i)的海拔修正因數(shù)Ka值；4)設(shè)定海拔修正因數(shù)Ka＝f(α,β,...,ζ)；5)確定α、β、...、ζ值；6)海拔修正不同結(jié)構(gòu)型式交流線路金具電暈放電電壓。該方法可以提供滿足實(shí)際運(yùn)行需求的線路金具尺寸和設(shè)計(jì)依據(jù)，同時(shí)為交流線路金具優(yōu)化和改進(jìn)工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參考，該方法對(duì)實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果修正偏差小，修正結(jié)果滿足交流線路金具電氣試驗(yàn)需求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種交流線路金具電暈放電電壓的修正方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種交流輸電工程的修正方法，具體講涉及一種交流線路金具電暈放電電壓的修正方法。

【背景技術(shù)】
[0002]影響高壓輸電工程交流線路金具電暈放電電壓的因素有很多，如電極形狀及其表面光滑程度、污穢程度等，以上為內(nèi)部因素，在開(kāi)展交流線路金具電暈試驗(yàn)前，可以通過(guò)人為因素將這些影響減到最小。另外，電暈放電會(huì)受到周?chē)髿鈼l件，如空氣密度、溫度、濕度、風(fēng)力等外部因素影響，其中空氣密度影響相對(duì)較大，海拔高度越高，空氣密度越小，空氣中電子平均自由行程越長(zhǎng)，電暈起始電壓或起始電位梯度越小，且電暈放電水平或電暈強(qiáng)度會(huì)越大，從而電暈產(chǎn)生可聽(tīng)噪聲和無(wú)線電干擾越大。進(jìn)行高海拔輸電工程交流線路金具設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮海拔高度影響，利用合適海拔修正方法選擇能夠滿足高海拔運(yùn)行要求的線路金具尺寸。
[0003]目前，交流線路金具電暈放電電壓的海拔修正方法有多種，但各種方法對(duì)實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果修正偏差較大，修正結(jié)果無(wú)法滿足交流線路金具電氣試驗(yàn)需求，因此現(xiàn)有國(guó)家、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)推薦方法不適合作為線路金具通用的海拔修正方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種交流線路金具電暈放電電壓的修正方法，該方法可以提供滿足實(shí)際運(yùn)行需求的線路金具尺寸和設(shè)計(jì)依據(jù)，同時(shí)為交流線路金具優(yōu)化和改進(jìn)工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參考，該方法對(duì)實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果修正偏差小，修正結(jié)果滿足交流線路金具電氣試驗(yàn)需求。
[0005]本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明提供一種交流線路金具電暈放電電壓的修正方法，所述交流線路金具包括耐張屏蔽環(huán)、鐘罩式防振錘、音叉式防振錘、間隔棒和懸垂線夾，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括下述步驟:
[0007]I)確定交流線路金具電暈放電電壓與模擬海拔高度之間關(guān)系的特性曲線；
[0008]2)確定不同模擬海拔高度下的海拔修正因數(shù)Ka ；
[0009]3)建立滿足UJi) = K3Uh (i)的數(shù)學(xué)模型(數(shù)學(xué)模型指的是U。⑴=KaU11⑴以及下文涉及到的數(shù)學(xué)表達(dá)式包括偏微分方程等)，其中=UJi)為平原地區(qū)放電電壓；UH(i)為模擬海拔高度下交流線路金具電暈放電電壓；Ka為修正因數(shù)；
[0010]4)設(shè)定海拔修正因數(shù)Ka = f (α，β，…，ζ )，其中α、β、…、ζ均為待求系數(shù)(交流線路金具海拔修正因數(shù)擬合分析包括線性、指數(shù)擬合和多項(xiàng)式擬合等)；
[0011]5)確定待求系數(shù)α、β、…、ζ值;
[0012]6)海拔修正不同結(jié)構(gòu)型式交流線路金具電暈放電電壓。
[0013]進(jìn)一步地，所述步驟I)中，按照交流線路金具電暈試驗(yàn)布置方法，將交流線路金具布置在模擬海拔高度的試驗(yàn)線段上，用交流線路金具電暈放電特性，獲得交流線路金具電暈放電電壓與模擬海拔高度之間關(guān)系特性曲線；海拔高度范圍為0-4300m。
[0014]進(jìn)一步地，所述步驟2)中，根據(jù)步驟I)所述的交流線路金具電暈放電電壓與模擬海拔高度之間關(guān)系特性曲線，以模擬平原地區(qū)試驗(yàn)電壓值作為參考值，將不同模擬海拔高度下交流線路金具電暈放電電壓值除參考值，得到不同模擬海拔高度下的海拔修正因數(shù)
[0015]進(jìn)一步地，所述步驟5)中，通過(guò)計(jì)算求解滿足下列偏微分方程的α、β、…、ζ值:
"? 2
^-=O

c a




2
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[0016]<—-—-= 0 ①。




2
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[0017]進(jìn)一步地，所述步驟6)中，根據(jù)不同的α、β、...、ζ值海拔修正不同結(jié)構(gòu)型式交流線路金具(不同結(jié)構(gòu)型式指的是耐張屏蔽環(huán)、鐘罩式防振錘、音叉式防振錘、間隔棒和懸垂線夾這5種形式)電暈放電電壓。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是:
[0019]本發(fā)明提供的交流線路金具電暈放電電壓的修正方法，以330kV交流輸電工程線路金具為說(shuō)明對(duì)象，根據(jù)不同模擬海拔高度試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)建模分析，提出一種滿足
0-4300m海拔修正需求的通用修正方法，并結(jié)合具體算例加以闡述，利用該方法可以提供滿足實(shí)際運(yùn)行需求的線路金具尺寸和設(shè)計(jì)依據(jù)，同時(shí)為交流線路金具優(yōu)化和改進(jìn)工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參考，且該方法對(duì)實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果修正偏差小，修正結(jié)果滿足交流線路金具電氣試驗(yàn)需求。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明提供的不同模擬海拔高度下屏蔽環(huán)電暈放電電壓試驗(yàn)結(jié)果示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明提供的不同模擬海拔高度下防振錘電暈放電電壓試驗(yàn)結(jié)果示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明提供的不同模擬海拔高度下間隔棒電暈放電電壓試驗(yàn)結(jié)果示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明提供的不同模擬海拔高度下懸垂線夾電暈放電電壓試驗(yàn)結(jié)果示意圖；
[0024]圖5是本發(fā)明提供的交流線路金具電暈放電電壓的修正方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]本發(fā)明提供的交流線路金具電暈放電電壓的修正方法的流程圖如圖5所示，具體實(shí)施步驟如下:
[0027]I)按照交流交流線路金具電暈試驗(yàn)布置方法，將交流輸電工程線路金具布置在模擬試驗(yàn)線段上，通過(guò)開(kāi)展交流線路金具電暈放電特性試驗(yàn)研究，獲得交流線路金具的電暈放電電壓與模擬海拔高度之間關(guān)系特性曲線；
[0028]2)根據(jù)電暈放電電壓與模擬海拔高度之間關(guān)系特性曲線，以模擬平原地區(qū)試驗(yàn)電壓值作為參考值，將不同模擬海拔高度下交流線路金具電暈放電電壓值除該參考值，得到不同模擬海拔高度下的海拔修正因數(shù)Ka ；
[0029]3)通過(guò)海拔修正因數(shù)Ka將模擬海拔高度下交流線路金具電暈放電電壓UH(i)與平原地區(qū)放電電壓U。⑴相關(guān)聯(lián)，建立數(shù)學(xué)模型，找出滿足U。⑴=KaUH(i)的海拔修正因數(shù)1值；
[0030]4)設(shè)海拔修正因數(shù)& = f(a，β，...，ζ)(交流線路金具海拔修正因數(shù)擬合分析包括線性、指數(shù)擬合和多項(xiàng)式擬合等)；
[0031]5)通過(guò)計(jì)算求出滿足下列偏微分方程待求系數(shù)α、β、…、ζ值:
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-= 0

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[0032]J—-—-= 0； ①。

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οΣ[^α(η-?\σ,β,...,ζ)υ?Λ(?)\
^-= 0
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[0033]6)對(duì)應(yīng)于不同結(jié)構(gòu)型式交流線路金具電暈放電電壓的海拔修正，只需要選擇不同的α、β、…、ζ值即可。
[0034]實(shí)施例
[0035]通過(guò)在特高壓交流試驗(yàn)基地環(huán)境氣候?qū)嶒?yàn)室開(kāi)展金具可見(jiàn)電暈試驗(yàn)，選擇耐張屏蔽環(huán)、鐘罩式防振錘、音叉式防振錘、間隔棒和懸垂線夾5種不同類(lèi)型交流輸電工程典型線路金具作為被試品，各試品電暈放電電壓試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1-圖4所示。其中:圖1是本發(fā)明提供的不同模擬海拔高度下屏蔽環(huán)電暈放電電壓試驗(yàn)結(jié)果示意圖；圖2是本發(fā)明提供的不同模擬海拔高度下防振錘電暈放電電壓試驗(yàn)結(jié)果示意圖；圖3是本發(fā)明提供的不同模擬海拔高度下間隔棒電暈放電電壓試驗(yàn)結(jié)果示意圖；圖4是本發(fā)明提供的不同模擬海拔高度下懸垂線夾電暈放電電壓試驗(yàn)結(jié)果示意圖。
[0036]從不同模擬海拔高度下交流線路金具電暈放電電壓和海拔高度關(guān)系曲線中看出，隨著海拔升高，電暈放電電壓呈下降趨勢(shì)，且不同類(lèi)型交流線路金具均呈現(xiàn)相同規(guī)律。鑒于此，為說(shuō)明方便，本發(fā)明在分析總結(jié)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，總結(jié)交流線路金具放電電壓隨海拔高度變化規(guī)律，給出適用于不同交流線路金具的通用海拔修正公式。
[0037]下面對(duì)交流線路金具海拔修正因數(shù)分析時(shí)采用指數(shù)擬合型式算例進(jìn)行詳細(xì)闡述。根據(jù)擬合曲線表達(dá)式并經(jīng)適當(dāng)變換,給出海拔修正因數(shù)指數(shù)擬合型式數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
[0038]Ka = Θ ePH/100°
[0039]其中，Ka為海拔修正因數(shù)；Θ、P為待求系數(shù)；e = 2.718 ;H為海拔高度，單位為m。
分別計(jì)算滿足下列偏微分方程組的Θ、P值:
r n 2
θΣ[υ0(?)-θβρΗυΗ(?)]
-= 0

δθ
[0040]<2
?Σ[υ0(?)-θβ^υΗ(?)]
-= 0
I6P
[0041]對(duì)應(yīng)不同結(jié)構(gòu)型式交流線路金具可以計(jì)算出相應(yīng)待求系數(shù)，取各系數(shù)算數(shù)平均值后得出Θ = 1.004，P = 0.087。帶入相應(yīng)系數(shù)后海拔因數(shù)指數(shù)型式數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
[0042]Ka = 1.004e°._ (H 在 0_4300m 之間)；
[0043]采用該表達(dá)式后，通過(guò)對(duì)比分析試驗(yàn)結(jié)果的修正誤差可知，對(duì)試驗(yàn)研究所采用的耐張屏蔽環(huán)、鐘罩式防振錘、音叉式防振錘、間隔棒和懸垂線夾5種不同類(lèi)型交流輸電工程典型交流線路金具電暈放電電壓修正誤差絕對(duì)值可以控制在5 %以?xún)?nèi)，修正結(jié)果優(yōu)于現(xiàn)有國(guó)家、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中推薦的海拔修正方法，推薦工程參考使用。
[0044]本發(fā)明提供一種交流輸電工程線路金具電暈放電電壓海拔修正方法，該方法是一種基于特高壓交流試驗(yàn)基地環(huán)境氣候試驗(yàn)室內(nèi)開(kāi)展的模擬海拔下交流線路金具電暈放電特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)提出的，可用于高海拔交流輸電工程線路金具設(shè)計(jì)與優(yōu)化選型。
[0045]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請(qǐng)待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種交流線路金具電暈放電電壓的修正方法，所述交流線路金具包括耐張屏蔽環(huán)、鐘罩式防振錘、音叉式防振錘、間隔棒和懸垂線夾，其特征在于，所述方法包括下述步驟: 1)確定交流線路金具電暈放電電壓與模擬海拔高度之間關(guān)系的特性曲線； 2)確定不同模擬海拔高度下的海拔修正因數(shù)Ka; 3)建立滿足UJi)= K3Uh(i)的數(shù)學(xué)模型，其中山。(1)為平原地區(qū)放電電壓；UH(i)為模擬海拔高度下交流線路金具電暈放電電壓；Ka為修正因數(shù)； 4)設(shè)定海拔修正因數(shù)Ka= f(a，β，...，ζ)，其中α、β、…、ζ均為待求系數(shù)； 5)確定待求系數(shù)a、β、…、ζ值； 6)海拔修正不同結(jié)構(gòu)型式交流線路金具電暈放電電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的修正方法，其特征在于，所述步驟I)中，按照交流線路金具電暈試驗(yàn)布置方法，將交流線路金具布置在模擬海拔高度的試驗(yàn)線段上，用交流線路金具電暈放電特性，獲得交流線路金具電暈放電電壓與模擬海拔高度之間關(guān)系特性曲線；海拔高度范圍為0-4300m。
3.如權(quán)利要求1所述的修正方法，其特征在于，所述步驟2)中，根據(jù)步驟I)所述的交流線路金具電暈放電電壓與模擬海拔高度之間關(guān)系特性曲線，以模擬平原地區(qū)試驗(yàn)電壓值作為參考值，將不同模擬海拔高度下交流線路金具電暈放電電壓值除參考值，得到不同模擬海拔高度下的海拔修正因數(shù)Ka。
4.如權(quán)利要求1所述的修正方法，其特征在于，所述步驟5)中，通過(guò)計(jì)算求解滿足下列偏微分方程的ct、β、…、ζ值: 吃隊(duì)(/)-f(a，/U)C/, (/)j -= O
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2 吃隊(duì)")-丨 H..,()%('.)]^-￥β-=0 ①。


(/)j -= O
5.如權(quán)利要求1所述的修正方法，其特征在于，所述步驟6)中，根據(jù)不同的α、β、...、ζ值海拔修正不同結(jié)構(gòu)型式交流線路金具電暈放電電壓。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK104316850SQ201410591628
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】曹晶, 張勤, 全姍姍, 梁進(jìn)祥, 代靜, 汪英英, 谷莉莉, 許中 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院