[發(fā)明專利]一種確定架空導線分層電流幅值與相位的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710073379.2
• 申請日: 2017-02-10
• 公開（公告）號: CN106934098B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 陳垣;李煬;王亦清;劉剛
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F113/16;G06F119/14
• 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

1.一種確定架空導線分層電流幅值與相位的方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、確定導線的規(guī)格尺寸和主要技術參數，該步驟具體為：

S101、確定架空導線層數和各層導體數以及規(guī)劃尺寸；

S102、確定各層導體材料和相應的電阻率和磁導率；

S2、計算單相導線內各導體之間互感與自感，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；

S202、計算單相第i層導體的自感；

S3、計算三相系統(tǒng)內單相導線各導體的自感抗和互感抗，該步驟具體為：

S301、計算三相系統(tǒng)中，A相導線第i層導體與第j層導體總的互感抗；

S302、計算三相系統(tǒng)中，A相導線第i層導體自感抗；

S4、計算單相導線各層導體電流分布，該步驟S4具體為：

設一相內由內到外各層的電阻分別為r₁、r₂、r₃…r_m，取單位長度的導線，在該段導線上的各層的電壓降應該相等，記為V，則有

將上式聯(lián)立，消去V與導線經過輪換后三相對稱并且線間等值距離D_eq可得

記

則

當使用相量表示時

通過上述求解可得到各層電流之間的比例分配，再加上

即算出各層的電流分布。

2.根據權利要求1所述的一種確定架空導線分層電流幅值與相位的方法，其特征在于，所述步驟S101具體為：

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(qū)分，三相僅在推導時以下標a、b、c區(qū)分，確定架空導線半徑、每根導體的半徑；

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(xiàn)以比較集膚效應的影響。

3.根據權利要求1所述的一種確定架空導線分層電流幅值與相位的方法，其特征在于，所述步驟S102具體為：

根據架空導線是鋼芯鋁絞線、鋁絞線和銅導線確定各種導體的電阻率和磁導率。

4.根據權利要求1所述的一種確定架空導線分層電流幅值與相位的方法，其特征在于，所述步驟S201中互感M_aiaj的計算公式具體為：

其中，

其中，m為第i層中導體的數目，n為第j層中導體的數目，D_ij為第i層與第j層之間各個導體距離的幾何平均值，r_i為第i層的單根導體的圓心距離導線中心的距離，r_j為第j層的單根導體的圓心距離導線中心的距離，θ_ik-θ_ji為i層第k個導體的圓心與j層第l個導體的圓心相對于導線總的圓心所張開的角度。

5.根據權利要求1所述的一種確定架空導線分層電流幅值與相位的方法，其特征在于，所述步驟S202中自感L_aiai的計算公式具體為：

其中，

其中，m為第i層中導體的數目，D_ii為第i層內各個導體距離的幾何平均值，r_i為第i層的單根導體的圓心距離導線中心的距離，θ_ik-θ_i1為i層第k個導體的圓心與i層第1個導體的圓心相對于導線總的圓心所張開的角度，r_eq為i層第一個導體的等值半徑。