[發明專利]一種計算空載高壓電力電纜最高承受電壓位置的方法

有效

• 申請號: 201610842296.0
• 申請日: 2016-09-22
• 公開（公告）號: CN106646146B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 曹京滎;陳杰;李陳瑩;胡麗斌;譚笑;周志成;朱孟周;顏彪;梁偉;陳平春
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G06F17/50
• 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

本發明公開了一種計算空載高壓電力電纜最高承受電壓位置的方法，包括根據電纜結構參數計算電纜回路單位長度電阻、電感、電容和導納參數；根據電阻、電感、電容和導納參數，計算出電纜單位長度的衰減系數和相位系數；將衰減系數和相位系數與正弦波函數結合，構建正弦波傳播函數；根據正弦波傳播函數，運用正弦波傳播規律構建電纜沿線各點最高承受電壓計算模型，計算出電纜最高承受電壓位置。本發明解決了目前沒有計算空載高壓電力電纜最高承受電壓位置方法的問題，可為長距離空載電纜線路中，高壓工頻操作、變頻耐壓試驗、阻尼震蕩波試驗等出現的電纜瞬態擊穿故障分析提供分析指導，并可為模擬故障電纜線路擊穿事故試驗提供數據依據。

技術領域

本發明涉及一種計算空載高壓電力電纜最高承受電壓位置的方法，屬于電力技術領域。

背景技術

目前對于長距離輸電線路，正弦波電壓沿輸電線路電壓的計算多采用穩態分布參數電路推導的方法，計算線路的衰減系數和相位系數，從而計算出沿線各點的穩態電壓，但是無法解決正弦行波在輸電線路上瞬態電壓的計算問題。對于正弦行波沿電纜輸電線路，目前還沒有關于誤操作和故障等引起的正弦行波在長距離電纜輸電線路中沿線各點的最高承受的瞬態電壓的計算方法。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種計算空載高壓電力電纜最高承受電壓位置的方法。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種計算空載高壓電力電纜最高承受電壓位置的方法，包括以下步驟：

根據電纜結構參數計算電纜回路單位長度電阻、電感、電容和導納參數；

根據電阻、電感、電容和導納參數，計算出電纜單位長度的衰減系數和相位系數；

將衰減系數和相位系數與正弦波函數結合，構建正弦波傳播函數；

根據正弦波傳播函數，運用正弦波傳播規律構建電纜沿線各點最高承受電壓計算模型，計算出電纜最高承受電壓位置。

電纜電阻、電感、電容和導納參數的計算公式為

R_θ＝[R₁+R₂+(R₁κ₁+R₂κ₂)(θ-20)]/n

G＝ω'C×tanδ

其中，R_θ為電纜回路在溫度θ下的直流電阻，R₁為在溫度θ時，單位長度電纜線芯導體直流電阻，R₂為在溫度θ時，單位長度電纜護套導體直流電阻，κ₁為每一絕對溫度θ時電纜線芯導體材料對應的溫度系數，κ₂為每一絕對溫度θ時電纜護套導體材料對應的溫度系數，n為回路中并聯的線路數；

L為電纜回路單位長度電感，μ₀為真空磁導率，s為電纜線芯間的幾何平均距離，D_co為電纜導體外徑；

C為電纜回路單位長度電容，ε₀為真空介電常數，ε_r為絕緣材料的相對介電常數，D_i為所試電纜金屬護套的內徑，D_n為電纜回路中與其他并聯線路距離，D_c為電纜線芯外徑；

G為電纜回路單位長度電導，ω′為工頻角頻率，tanδ為材料的損耗因數。

衰減系數和相位系數的計算公式為，