[發明專利]基于改進間隙系數的直流閥廳最小空氣凈距計算方法

有效

• 申請號: 201210316461.0
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102818959A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 莊池杰;曾嶸;陳赦;余占清;宿志一;馬為民;丁玉劍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/12;G01B7/14
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

1.一種基于改進間隙系數的直流閥廳最小空氣凈距計算方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

（1）設直流閥廳中電氣設備之間的間隙類型包括：球或環對板、管母線對板、球或環對管母線、管母線對管母線以及閥塔對地，對于每種間隙類型，通過實際測量得到間隙距離d和電極尺寸r，通過操作沖擊放電試驗，得到與該間隙距離和電極尺寸相對應的放電電壓U₅₀，重復該步驟，得到同一種間隙類型的間隙距離d、電極尺寸r和放電電壓U₅₀之間的離散點組合(d₁,r₁,U₅₀₁)、(d₂,r₂,U₅₀₂)、(d₃,r₃,U₅₀₃)、……(d_i,r_i,U_50i)，其中i是測量次數；

（2）對上述每一種間隙類型，用下式擬合各間隙放電電壓U₅₀與各間隙距離d和電極尺寸r之間的函數關系，其中的電極為球、環、管母線或閥塔中的任何一種：

U50=d53(b0+b1(1d)+b2(1d)2)(a0+a1r+a2r2)]]>

其中a₀、a₁、a₂、b₀、b₁和b₂分別是待定的系數，

將(d₁,r₁,U₅₀₁)、(d₂,r₂,U₅₀₂)、(d₃,r₃,U₅₀₃)、……(d_i,r_i,U_50i)中的值分別代入上式，用最小二乘法計算得到系數a₀、a₁、a₂、b₀、b₁和b₂；

（3）根據步驟（2）的放電電壓U₅₀的函數表達式，得到操作沖擊作用下的改進間隙系數表達式K：

K=(b0+b11d+b2(1d)2)(a0+a1r+a2r2)500]]>

（4）根據上述改進間隙系數表達式K，計算各類型間隙最小凈空距離，具體方法如下：

（4-1）根據直流輸電系統的工程要求，設定一個設計裕度k_m，并計算直流閥廳運行條件下的相對空氣密度δ：

δ=pp0273+t0273+t]]>

其中p₀為標準狀態下的大氣壓，t₀為標準狀態下的溫度，p為直流閥廳運行條件下的氣壓，t為直流閥廳運行條件下的溫度；

（4-2）設定兩個中間參數m和w，初始化時兩個中間參數m和w的取值為0，定義大氣密度修正系數為k₁，定義濕度修正系數為k₂，初始值設k₁＝1，k₂=1，并設初始的改進間隙系數K=1；

（4-3）計算大氣修正系數K_t，K_t＝k₁k₂；

（4-4）計算間隙的放電電壓U_w-corr，其中U_w為直流閥廳中與電極相連的電氣設備的操作沖擊絕緣耐受值，k_m是設計裕度，K_t是大氣修正系數，σ為間隙放電電壓的變異系數，對于操作沖擊，σ取6%；

（4-5）根據上述U_w-corr，計算得到一個間隙距離d：

d=Uw-corr500K0.6]]>

（4-6）根據電極尺寸r和上述間隙距離d，計算得到改進間隙系數K：

K=(b0+b11d+b2(1d)2)(a0+a1r+a2r2)500]]>

（4-7）利用步驟（4-5）中得到的d和步驟（4-6）中得到的K，得到一個中間參數g：

g=Uw-corr500dδK]]>

（4-8）根據上述g值和下表中的函數關系，計算中間參數m和w；

中間參數m和w與中間參數g的函數關系

（4-9）根據步驟（4-8）中得到的m和w，計算大氣修正系數K_t，

k₁＝δ^m

k₂＝k^w

k=1+0.01(dδ-11)]]>

K_t＝k₁k₂；

（4-10）對步驟（4-5）的間隙距離d進行判斷，若相臨兩次迭代時，d的相對差值小于或等于0.1%，則停止計算，并以該間隙距離d作為該自然條件下的直流閥廳最小空氣凈距，若相臨兩次迭代時，d的相對差值大于0.1%，重復步驟（4-5）到（4-10）。