[發(fā)明專利]改善污穢潮濕環(huán)境下輸電線路中絕緣子電位分布的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210186384.1
• 申請(qǐng)日: 2012-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN102694358A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 溫定筠;呂景順;張凱;楊志華;喬立鳳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02G7/00
• 分類號(hào): H02G7/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 宋敏

1.一種改善污穢潮濕環(huán)境下輸電線路中絕緣子電位分布的方法，其特征在于，包括：

a、基于所述架空輸電線路的歷史數(shù)據(jù)，選取所述架空輸電線路的閃絡(luò)頻發(fā)段，并從該閃絡(luò)頻發(fā)段中選取使用量最大的：桿塔、導(dǎo)線、以及有機(jī)復(fù)合絕緣子和鋼化玻璃絕緣子串；

b、在潔凈干燥的理想環(huán)境下，采用三維模型作為有限元模型，并將步驟a所選取的桿塔和導(dǎo)線納入所述三維模型，并且通過零階漸近邊界條件設(shè)置人工邊界將無限大范圍截?cái)酁橛邢迏^(qū)域，其中：人工邊界的尺寸以所述有機(jī)復(fù)合絕緣子和鋼化玻璃絕緣子串的周圍電場(chǎng)幾乎不再隨場(chǎng)域邊界的擴(kuò)大而改變?yōu)闇?zhǔn)，從而利用有限元數(shù)值計(jì)算方法：（1）仿真分析步驟a所選取的有機(jī)復(fù)合絕緣子的：表面電位沿泄漏距離的分布、表面電位分布云圖、表面電場(chǎng)強(qiáng)度沿泄漏距離的分布、表面電場(chǎng)強(qiáng)度分布云圖、表面最大電場(chǎng)強(qiáng)度隨均壓環(huán)管徑變化的規(guī)律、均壓環(huán)表面最大電場(chǎng)強(qiáng)度隨均壓環(huán)管徑變化的規(guī)律，和表面電場(chǎng)強(qiáng)度最大值與均壓環(huán)環(huán)徑及均壓環(huán)罩入深度之間的關(guān)系，以及平均電場(chǎng)強(qiáng)度沿泄漏距離的分布；（2）對(duì)于所述步驟a所選取的鋼化玻璃絕緣子串，仿真分析：當(dāng)取不同片數(shù)的所述鋼化玻璃絕緣子串時(shí)，在靠近高、低壓側(cè)的電壓承擔(dān)率與片數(shù)的關(guān)系；當(dāng)取不同片數(shù)的所述鋼化玻璃絕緣子串時(shí)，鋼化玻璃絕緣子串的電位分布云圖；

c、在覆蓋有均勻污層且各處受潮程度相同的理想污穢潮濕環(huán)境下，基于步驟b所采用的所述有限元模型和設(shè)置的所述人工邊界，進(jìn)一步為所述有限元模型添加一個(gè)二維表面單元，用以模擬所述理想污穢潮濕環(huán)境，其中，所述二維表面單元被賦予污層電導(dǎo)率，在整個(gè)有限元模型中忽略所述二維表面單元的物理厚度，從而利用有限元數(shù)值計(jì)算方法：（I）仿真分析不同污層電導(dǎo)率下，步驟a所選取的有機(jī)復(fù)合絕緣子的：表面電位沿泄漏距離的分布同污層電導(dǎo)率之間的關(guān)系、表面電場(chǎng)強(qiáng)度法向分量沿泄漏距離的分布同污層電導(dǎo)率之間的關(guān)系、表面電場(chǎng)強(qiáng)度切向分量沿泄漏距離的分布同污層電導(dǎo)率之間的關(guān)系、不同污層電導(dǎo)率時(shí)表面電場(chǎng)強(qiáng)度的分布云圖，和表面電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值及其法向、切向分量最大值同污層電導(dǎo)率之間的關(guān)系；（II）對(duì)于所述步驟a所選取的鋼化玻璃絕緣子串，仿真分析：當(dāng)取不同片數(shù)的所述鋼化玻璃絕緣子串時(shí)，在不同污層電導(dǎo)率時(shí)，在靠近高、低壓側(cè)的電壓承擔(dān)率與片數(shù)和污層電導(dǎo)率的關(guān)系；當(dāng)取不同片數(shù)的所述鋼化玻璃絕緣子串時(shí)，在不同污層電導(dǎo)率時(shí)，鋼化玻璃絕緣子串的電位分布云圖；

d、搭建物理試驗(yàn)平臺(tái)以便分別在潔凈干燥和人工覆著均勻污穢狀態(tài)下對(duì)所述有機(jī)復(fù)合絕緣子、鋼化玻璃絕緣子串進(jìn)行試驗(yàn)，所述物理試驗(yàn)平臺(tái)如下：試驗(yàn)變壓器一次側(cè)連接交流電源，試驗(yàn)變壓器二次側(cè)連接保護(hù)電阻和試品絕緣子串聯(lián)組成的電路，其中試品絕緣子并聯(lián)有交流電容分壓器；試驗(yàn)過程中所述試品絕緣子的兩端電壓通過交流電容分壓器測(cè)量；所述試品絕緣子包括所述有機(jī)復(fù)合絕緣子和所述鋼化玻璃絕緣子串；所述試品絕緣子懸吊于模擬金屬塔架，所述模擬金屬塔架按照所述架空輸電線路中的桿塔做1:1模擬，所述試品絕緣子懸吊位置按照所述架空輸電線路實(shí)際情況做1:1模擬；

e、對(duì)比步驟d中的物理試驗(yàn)平臺(tái)在潔凈干燥和人工覆著均勻污穢狀態(tài)下所得模擬結(jié)果和步驟b、c所得的在理想環(huán)境和理想污穢潮濕環(huán)境下的仿真分析結(jié)果，基于模擬結(jié)果與仿真分析結(jié)果的吻合程度，確定上述步驟b、c所得仿真分析結(jié)果和步驟d所得模擬結(jié)果的權(quán)重系數(shù)，綜合步驟b、c和d所得的結(jié)果，調(diào)用相應(yīng)的改善電位策略。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善污穢潮濕環(huán)境下輸電線路中絕緣子電位分布的方法，其特征在于，步驟b和c中的有限元模型均采用如下剖分法：先對(duì)所述有機(jī)復(fù)合絕緣子和鋼化玻璃絕緣子串縱向界面進(jìn)行面剖分，再以所述有機(jī)復(fù)合絕緣子和鋼化玻璃絕緣子中心線為軸環(huán)繞整個(gè)有機(jī)復(fù)合絕緣子、鋼化玻璃絕緣子串進(jìn)行體剖分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善污穢潮濕環(huán)境下輸電線路中絕緣子電位分布的方法，其特征在于，模型中桿塔的參數(shù)設(shè)置以實(shí)際線路中參數(shù)為準(zhǔn)，模型中導(dǎo)線長(zhǎng)度的取值以減小導(dǎo)線兩端對(duì)絕緣子周圍電場(chǎng)的影響為準(zhǔn)。