[發明專利]一種高壓交流導線粗糙系數的估算方法

有效

• 申請號: 201410660705.6
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104457558B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 姜雨澤;許乃媛;吳觀斌;陳素紅;張若兵;郭國化
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01B7/34
• 分類號: G01B7/34
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種高壓交流導線粗糙系數的估算方法，包括：測量不同積污的高壓交流導線表面的粗糙度Ra；獲得反應電暈特性的紫外光子數參數，并得到紫外光子數與試驗電壓的關系曲線；引入起暈電壓變化率，表征運行導線相對新導線的電暈放電變化；將起暈電壓變化率和導線的粗糙度Ra進行最小二乘法擬合，得到一定范圍內起暈電壓變化率和導線的粗糙度Ra的線性關系；根據導線的粗糙度Ra計算導線粗糙系數m。本發明有益效果：本發明方法彌補了目前國內外在設計線路時不考慮運行后導線粗糙系數m的缺陷，計算結果更加準確，使得對于導線粗糙系數m選取更加合理科學，從而使設計導線更長時間滿足環保、可靠的要求。

技術領域

本發明涉及屬于電力系統輸電線路設計領域，尤其是一種高壓交流導線粗糙系數的估算方法。

背景技術

目前，國內外缺乏針對交流實際運行導線的表面狀態及其對電暈放電效應影響的深入研究，相關規律還沒有完全掌握。深入研究交流實際導線的表面狀態和電暈放電效應，對我國超、特高壓輸電線路的設計部門來說，可以在線路設計時充分考慮到不同地區的導線經過多年的運行后，表面狀態和新導線的差異，從而在選取皮克公式中的導線粗糙系數m時采取相應措施。

導線表面積污以后，導線表面的粗糙度Ra發生變化，在計算導線電暈電壓時，選取的導線粗糙系數m必然變化。而目前國內外對導線粗糙系數m的選取主要以各自的研究經驗為主，缺乏統一的衡量方法，選取的結果也存在一定的差異，這種差異針對運行中的導線更大。我國的輸電線路設計部門在進行750kV及以下線路設計時，選取的粗糙系數一般為0.82，針對某些外層絞線較多的大截面導線，取0.9-0.92進行設計；特高壓輸電線路的粗糙系數設計時，一般取0.85以上，采用新型結構如外層梯形或Z字型導線接近于光滑導體，粗糙系數在0.95以上，但對于運行后導線的粗糙系數m的變化在設計時幾乎不加考慮。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題，提出了一種高壓交流導線粗糙系數的估算方法，該方法

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種高壓交流導線粗糙系數的估算方法，包括以下步驟：

(1)測量不同積污的高壓交流導線表面的粗糙度Ra；

(2)進行導線的電暈放電試驗，在導線電暈產生到消失的整個過程中，獲得反應電暈特性的紫外光子數參數，并得到紫外光子數與試驗電壓的關系曲線；

(3)根據上述曲線得到不同積污導線的起暈電壓值，為了表征運行導線相對新導線的電暈放電的變化，引入起暈電壓變化率，表征運行導線相對新導線的電暈放電變化；

(4)將起暈電壓變化率和導線的粗糙度Ra進行最小二乘法擬合，得到一定范圍內起暈電壓變化率和導線的粗糙度Ra的線性關系；

(5)經過實驗數據驗證導線粗糙系數m與導線起暈電壓變化率有負指數關系，進而得出導線粗糙系數m與粗糙度Ra滿足近似負指數關系,根據導線的粗糙度Ra計算導線粗糙系數m。

所述起暈電壓變化率的計算方法為：

其中，U1為新導線的起暈電壓，U2為相同規格的老化導線的起暈電壓。

所述步驟(5)的具體方法為：

m＝0.244e-Ra/16.223+0.588