[發(fā)明專利]獲取架空輸電線路不對稱短路時(shí)OPGW線全電流的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410159292.3
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN104007306B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李芳
• 申請（專利權(quán)）人: 天津電力設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)分析與控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種獲取架空輸電線路不對稱短路時(shí)OPGW線全電流的方法。

背景技術(shù)

目前，復(fù)合光纜地線(OPGW)同時(shí)具有避雷功能和通信功能。220kV及其以上電壓等級的輸電線路基本都選擇OPGW作為通信載體。輸電線路發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流會(huì)直接影響到輸電系統(tǒng)的安全性及電力通信的可靠性。在各類故障中，不對稱短路故障包括單相接地故障，兩相相間短路和兩相接地故障，其中單相短路的發(fā)生頻率最高。短路電流在輸電線路和OPGW線上的分布情況也直接影響到系統(tǒng)的安全運(yùn)行。同時(shí)，過去的OPGW線上的短路電流計(jì)算和分析都是以短路后的穩(wěn)態(tài)短路電流為基礎(chǔ)的，忽略了短路后的暫態(tài)過程。實(shí)際上線路通常呈感性，暫態(tài)過程中的電流峰值大于穩(wěn)態(tài)電流。在OPGW線的熱穩(wěn)定及其選型中，短路全電流在OPGW線上的分布情況是不能忽略的問題。不對稱短路故障的短路全電流和暫態(tài)電壓在OPGW線上分布的準(zhǔn)確計(jì)算對輸電系統(tǒng)的安全有著重要的影響。

有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計(jì)人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種獲取架空輸電線路不對稱短路時(shí)OPGW線全電流的方法，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種獲取架空輸電線路不對稱短路時(shí)OPGW線全電流的方法。本發(fā)明創(chuàng)新性地提出來在架空輸電線路不對稱短路時(shí)OPGW線全電流的處理方法。本發(fā)明適用于110～220kV架空輸電線路和架空地線(普通地線和OPGW線)，能夠準(zhǔn)確分析出在能夠準(zhǔn)確分析出在 輸電線路發(fā)生不對稱故障時(shí)，OPGW線上的短路全電流和電壓的分布，具有很好應(yīng)用價(jià)值，對輸電線路發(fā)生短路故障后的電氣量分析具有重要意義。

本發(fā)明的一種獲取架空輸電線路不對稱短路時(shí)OPGW線全電流的方法，包括：

步驟1：通過輸電線相線和OPGW線之間的距離，計(jì)算出相線和OPGW線之間的互阻抗；

步驟2：通過確定架空輸電線路各桿塔之間的檔距，形成等值電路；

步驟3：通過確定架空輸電線路發(fā)生的不對稱故障的類型，選擇不同的等效計(jì)算模型，并根據(jù)不同的等效計(jì)算模型得到故障后短路電流的全電流；

步驟4：根據(jù)短路后短路全電流的分流特點(diǎn)，確定OPGW線上的全電流分量，并獲得OPGW線上的短路全電流分布；

步驟5：繪圖得到OPGW線上的短路全電流波形。

進(jìn)一步的，步驟1具體包括：根據(jù)以下公式，獲得相線和OPGW線之間的互阻抗；Z_m＝0.05+j0.1451g(D_g/D_ab)(Ω/km)，其中，D_ab：線間距離，單位m；D_g：等值深度，ρ取300Ω·m，f＝50Hz。

進(jìn)一步的，通過確定架空輸電線路發(fā)生的不對稱故障的類型，選擇不同的等效計(jì)算模型，并根據(jù)不同的等效計(jì)算模型得到故障后短路電流的全電流，具體為：當(dāng)輸電線路發(fā)生單相接地故障，選擇第一等效計(jì)算模型，所述第一等效計(jì)算模型具體為：其中，i_a、i_b、i_c為分別為A、B、C三相上的電流，R_g為桿塔的接地電阻，R_a是a相線上的等效電阻，L_a是a相線路的自感，M_ab和M_ac分別是a相線路與b、c相線路的互感， e_a是a相線的電動(dòng)勢；

當(dāng)輸電線路發(fā)生兩相接地故障，選擇第三等效計(jì)算機(jī)i_a、i_b、i_c為分別為A、B、C三相上的電流，R_g為桿塔的接地電阻，此時(shí)第二等效計(jì)算模型如下：

式中，R_b，R_c是b相線和c相線上的等效阻抗，L_b，L_c是b相線和c相線路的自感，M_ab，M_ac分別M_bc和是a相線路與b相線路的互感、a相線路與c相線路的互感，b相線路與c相線路的互感，e_b和e_c是b分別是a相線和c相線上的電動(dòng)勢。

借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：