[發(fā)明專利]直流輸電線路導線排列方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910060653.8
• 申請日: 2009-01-24
• 公開（公告）號: CN101567544A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設計）人: 鄔雄;萬保權;張小武;張廣洲;路遙;張建功;張業(yè)茂
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院
• 主分類號: H02G7/20
• 分類號: H02G7/20;H02J1/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司
• 代理人: 潘 杰

技術領域

本發(fā)明屬于直流輸電工程電磁環(huán)境領域，具體地講是一種縮小線路走廊，改善電磁環(huán)境的直流輸電線路導線排列方法。

背景技術

近年來我國直流輸電線路建設快速發(fā)展，直流輸電線路周圍的電磁環(huán)境問題愈來愈引起人們的關注。直流輸電線路的電磁環(huán)境問題主要考慮直流合成電場、離子流、直流磁場、無線電干擾(包括電視干擾)和可聽噪聲，等等。從頻率上說，這幾方面覆蓋了從0Hz到上百MHz的范圍。

常規(guī)的直流線路采用水平排列，當經過人口密集地區(qū)時，常規(guī)線路走廊的民房拆遷量巨大，使得不僅線路工程本身投資大，而且在設計、施工和運行的全過程的政策處理中，都將會有相當大的難度。所以提出直流輸電線路極導線采用垂直排列方式，極導線利用F塔采用垂直排列方案，導線上正下負，以解決走廊緊張問題。但該方法存在電磁環(huán)境問題、防雷問題，絕緣配合問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種使直流輸電線路的走廊寬度縮小、電磁環(huán)境得到改善、防雷問題，絕緣配合問題同時滿足要求的直流輸電線路導線排列方法。

為了實現上述目的，本發(fā)明的直流輸電線路極導線利用F塔采用垂直排列方式，其特點是：極導線在F塔上垂直排列的方式為上負下正。

上述方法分析過程是：采用微縮模型對實際的直流線路進行模擬，用直流場磨測量地面合成電場，進行定性分析，計算雷擊跳閘率及防雷，對繞擊采用電氣幾何模型；對反擊采用EMTP計算程序；

其具體步驟是：

第一步驟：采用縮小尺寸的模型，對水平排列和垂直排列的線路，在實驗室進行模擬試驗，定性分析；

第二步驟：根據實際線路桿塔及導線尺寸有關資料，對水平和垂直排列方式下的合成場強進行計算；

第三步驟：按照計算和模擬試驗的結果，提出導線采用垂直排列，排列方式為上負下正；

第四步驟：根據線路參數，計算雷擊跳閘率及防雷，對繞采用電氣幾何模型，對反擊采用EMTP計算程序，從防雷的角度來看，采用上負下正更為有利；

第五步驟：研究極導線垂直排列對直流系統的影響。研究結果表明讀直流系統的影響不大。

通過計算和試驗所獲得的試驗數據對比證明，本發(fā)明具有較高準確性，可應用于今后直流輸電縮小走廊的，改善輸電線路合成電場一種方法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的上負下正垂直排列示意圖。

圖2為本發(fā)明合成場強分析采用的導線布置示意圖。

圖3為本發(fā)明場磨原理圖。

圖4為本發(fā)明場磨布置圖。

圖5為本發(fā)明模擬線段在電壓2下標稱場強圖，其中導線直徑1.5mm，實線為垂直排列，虛線為水平排列。

圖6為本發(fā)明模擬線段在電壓1下標稱場強圖，其中導線直徑0.17mm，實線為垂直排列，虛線為水平排列。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

本發(fā)明的具體分析過程是：

1、直流合成場模擬試驗

1.1試驗方案

通過模擬試驗對合成場強進行定性分析，試驗內容包括：1)極導線水平排列(作為比較)；2)極導線垂直排列，正極導線在上；3)極導線垂直排列，負極導線在上。按照實際塔型的1∶20縮小建立模型線段，水平排列的導線按圖1-1尺寸建立縮小模型。導線最小對地距離h分別為575mm、800mm、1100mm(對應于實際高度11.5m、16m和22m)。在兩導線上分別施加正、負直流電壓。模擬導線采用兩種形式：直徑1.5mm的銅絞線，直徑0.17mm的。采用細銅線是為了使導線更易于起暈，從而多產生離子。

測量直流電場必須采用與交流不同的方法進行，試驗中利用“場磨”測量直流電場。場磨的基本原理是使測量用的旋轉電極和感應電極所形成的電容周期性變化，從而感應電極上的感應電荷發(fā)生周期性的改變，形成與調制頻率相同的電流信號，以測量方向不變的直流電場(如圖3)：

i＝2πfε₀sE

其中：f為調制頻率，s為場磨的感應面積，ε₀為介電常數，E為直流電場(如圖中所示)。

從下導線地面投影處沿離開線路方向布置場磨，距離為0mm、250mm、470mm、720mm(對應于實際距離0m、5m、9.4m、14.4m)(如圖4)。同時對標稱場強進行了計算，導線布置也考慮極導線水平排列情況。

1.2試驗結果及分析