[發明專利]一種考慮環向電流修正的架空導線分層電流的計算方法

有效

• 申請號: 201710066000.5
• 申請日: 2017-02-06
• 公開（公告）號: CN106712011B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 李煬;劉剛
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

本發明公開了一種考慮環向電流修正的架空導線分層電流的計算方法，所述計算方法包括下列步驟：S1、確定導體的規格尺寸和主要技術參數；S2、考慮軸向電流修正的單相導體內，各導體之間互感與自感的計算；S3、三相系統內各導體的自感抗和互感抗的計算；S4、各層電流分布的計算。該方法考慮導線內部各導線之間的磁場耦合作用，能夠準確的計算流過導線各層導體的電流，并能準確的反映各層導體之間的相位關系。

技術領域

本發明涉及架空導線交流電阻計算的技術領域，具體涉及一種考慮環向電流修正的架空導線分層電流的計算方法。

背景技術

輸電線路的損耗主要由電阻損耗組成，我國交流線路占輸電線路的比重很大，而且隨著經濟的發展，輸電量一直保持增長勢頭，因此由交流輸電造成的損耗變得由為可觀，同時對交流電阻計算結果的準確性變得非常必要。在交流電作用下，交流電阻相比直流電阻增加主要由絞線的集膚效應、鄰近效應和渦流損耗和磁滯損引起。

目前關于架空導線交流電阻的計算方法主要有Morgan公式和JCS 0374標準兩種計算方法。JCS 0374方法通過各種類型導線的實驗數據擬合得到，Morgan計算公式以理論推導為依據，然而在計算磁滯損耗和渦流損耗時，忽略了導體的軸向電流并假設電流在鋁導體中均勻分布。根據架空導線的制造工藝，各層絞線的絞和方向相反，已使得各層導線的軸向磁場有所減弱，但殘存的磁場強度通常由于鋼芯磁滯和渦流引起顯著的能力損耗，導致交流電阻的增加。所以準確計算磁滯損耗和渦流損耗對準確計算交流電阻至關重要。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中的上述缺陷，提供一種考慮環向電流修正的架空導線分層電流的計算方法，該計算方法準確考慮了絞線型導線實際的結構尺寸，能夠用于修正絞線型導線的交流電阻。

本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種考慮環向電流修正的架空導線分層電流的計算方法，所述計算方法包括：

S1、確定導體的規格尺寸和技術參數，該步驟具體為：

S101、確定架空導線層數、各層導體數、各層導體的節徑比Ki和螺升角；

S102、確定各層導體材料和相應的電阻率和磁導率；

S2、單相導體內各導體之間互感與自感的計算，該步驟具體為：

S201、計算單相第i層導體與第j層導體之間的互感以及自感；

S202、計算考慮環向電流的影響的單相第i層導體與第j層導體之間的互感以及自感；

S3、計算三相系統內各層導體的自感抗和互感抗，該步驟具體為：

S301、計算三相系統中，A相導體第i層導線與第j層導線總的互感抗；

S302、計算三相系統中，A相導體第i層導線自感抗；

S4、各層導體電流分布的計算。

進一步地，所述步驟S101具體如下：

對導線進行編號，三相導線每一相均有m層，由內到外分別編為1、 2…m，每層導線有n根導體，每層內部的導線之間不做區分，三相僅在推導時以下標a、b、c區分；

確定架空導線半徑、每根導體的半徑；

確定每層導體的節徑比、螺升角；

對于電流用表示第i層的總的電流，用表示第i層內部一個導線上的電流，即

其中，n為第i層中的導體數，僅在結果分析中出現以比較集 膚效應的影響。

進一步地，所述步驟S102具體如下：