[發明專利]一種用表面電導率和泄漏電流預測閃絡電壓的方法

有效

• 申請號: 201310040885.3
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103076548A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 周志成;趙晨龍;高嵩;張軍廣;王黎明;劉洋;陶風波;馬勇;路永玲;陳杰
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司電力科學研究院;清華大學深圳研究生院;江蘇省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G06F19/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種用表面電導率和泄漏電流預測閃絡電壓的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）測量絕緣子表面電導率，

（2）以絕緣子表面電導率作為輸入參數，結合絕緣子形狀系數參數，建立動態電弧模型，

（3）計算泄漏電流發展趨勢，

（4）得到絕緣子串的最低閃絡電壓，基于最低閃絡電壓判斷該絕緣子的絕緣裕度及外絕緣水平。

2.根據權利要求1所述的用表面電導率和泄漏電流預測閃絡電壓的方法，其特征在于，建立動態電弧模型的步驟如下：

設定絕緣子形狀系數，給定參數的初始值；

輸入測得的絕緣子表面電導率σ；

假設在零時刻，電壓u(t)達到波峰，燃弧開始：

u(t)=U_m?cosωt????????????????（1）

其中，U_m為電壓有效值，ω為角頻率，t為時間；

平板型懸式絕緣子剩余污層電阻隨著弧根半徑和電弧長度的變化公式：

Rp(Larc)=1πσelnL-Larcr0---(2)]]>

其中，L為泄漏距離總長度，L_arc為當前條件下的電弧長度；σ_e為表面污層電導率；r₀為弧根半徑，由以下公式求得：

r0=Iarc1.45π---(3)]]>

其中，該狀態下對應的泄漏電流I_arc由公式（4）求得：

Iarc=u(t)Rp+rarcLarc---(4)]]>

其中，u(t)為此時電壓，R_p為絕緣子剩余污層電阻，r_arc為單位長度的電弧電阻，L_arc為當前條件下的電弧長度；

由以下公式計算電弧場強E_arc和剩余污層場強E_p：

E_arc＝63I_arc^-0.5?????????????????????（5）

Ep=632/3rp1/3---(6)]]>

電弧延伸條件為：

E_arc<E_p???????????????????????（7）

當E_p<E_arc時，隨著電壓的變化，電弧長度變化的表達式如式（8）所示：

dLarcdt=-Larcωsinωt---(8)]]>

當E_p＞E_arc時，電弧長度變化的表達式如式（9）所示：

dLarcdt=-Larcωsinωt+μEarc---(9)]]>

電弧長度變化還有附加的延伸參數μ；

建立單位長度電弧電阻變化的動態方程：

drarc(t)dt=rarc(t)τ(1-Iarc(t)2rarc(t)N0)---(10)]]>

其中，N₀為單位長電弧的耗散功率；τ為時間常數，由下式計算：

τ=Q0N0---(11)]]>

其中，Q₀為試驗所得耗散功率常數；

定義電弧的熄滅條件為：

R_arc＞R_n??????????????????????（12）

其中R_arc為電弧總電阻，R_arc=r_arcL_arc；R_n為一個設定的電阻值，若此時由于電弧電阻遠大于干區的電阻，電流通過干區后再流過剩余污層，電弧熄滅；

電弧熄滅后，說明在此時的表面電導率σ下，U_m不足以使得絕緣子發生閃絡，故增大U_m，直至得到一個最小的U_m，使得絕緣子發生閃絡，此值即為得到的該絕緣子串的最低閃絡電壓。

3.根據權利要求2所述的用表面電導率和泄漏電流預測閃絡電壓的方法，其特征在于，上述公式中參數取值為：N₀=60，Q₀=0.075，μ=5。