[發明專利]一種直升機帶電作業組合空氣間隙放電電壓預測方法

有效

• 申請號: 201810070445.5
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108414897B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 邱志斌;阮江軍;金頎;劉超;王學宗
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G06F17/50;G06K9/62
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

本發明涉及輸電線路帶電作業技術，具體涉及一種直升機帶電作業組合空氣間隙放電電壓預測方法，將高壓導線與懸浮導體之間的空氣間隙定義為第一間隙，將懸浮直升機與接地體之間的空氣間隙定義為第二間隙。通過靜電場一次計算并提取電場特征集，輸入支持向量分類機進行放電電壓一次預測，確定哪個間隙先擊穿及其放電電壓值；根據擊穿后的電位變化情況進行靜電場二次計算及電場特征提取，采用支持向量分類機進行放電電壓二次預測，確定后放電間隙的放電電壓值；比較先、后放電兩個間隙的放電電壓值，取較大者作為直升機帶電作業組合空氣間隙的放電電壓預測值。該方法能替代放電試驗，節省試驗成本，可為獲取直升機帶電作業的最小安全距離提供指導。

技術領域

本發明屬于輸電線路帶電作業技術領域，尤其涉及一種直升機帶電作業組合空氣間隙放電電壓預測方法。

背景技術

帶電作業是輸電線路檢測、檢修和改造的重要手段，直升機帶電作業可降低作業人員的體力消耗、提高作業效率，已成為超/特高壓輸電線路運行維護的重要措施。目前，我國特高壓輸電工程已廣泛投運，采用直升機對特高壓輸電線路進行帶電作業及檢修維護已成為一項重要的技術手段。

平臺作業法是目前普遍采用的直升機帶電作業方法，一般是在直升機的機腹位置安裝工作平臺，作業人員乘坐在平臺上直接接觸帶電導線并進行等電位作業。當開展平臺法直升機帶電作業時，在進入等電位的過程中，直升機和作業人員作為懸浮電位體處于帶電導線和接地體之間的電場中，組成高壓導線-直升機-接地體之間的組合空氣間隙。為了保證作業安全，需研究直升機帶電作業過程中直升機與帶電導線、接地體之間應保持的最小安全間隙距離，也即最低放電電壓所對應的組合間隙配置。

目前，國內外主要通過模擬典型作業工況開展組合間隙放電試驗，獲取帶電作業的最小安全間隙距離。由于試驗研究存在代價高、周期長的問題，部分學者開展了帶電作業組合空氣間隙放電機理研究，并提出了一些放電電壓計算方法，這些方法大都是在Rizk模型(“Effect of floating conducting objects on critical switching impulseBreakdown of air insulation”，IEEE Transactions on Power Delivery，1995年第10卷第3期)的基礎上進行適當改進所得到的，由于Rizk模型是對典型間隙開展試驗并基于放電機理和一些簡化假設所得到的半經驗模型，對于不同電極結構和間隙布置、不同作業工況下的組合間隙放電電壓計算，Rizk模型的適用性有限，無法滿足實際工程應用，難以實現直升機帶電作業組合空氣間隙的放電電壓計算。

因此，開展組合空氣間隙放電電壓預測研究并提出一種行之有效的放電電壓預測方法，可為確定直升機帶電作業的最小安全距離和組合間隙配置提供理論依據，同時有助于減少試驗工作量和試驗費用，對于指導直升機帶電作業應用于超/特高壓輸電線路的運維檢修具有重要的工程意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種通過仿真計算替代模擬試驗，獲得不同間隙配置下的高壓導線-直升機-接地體組合空氣間隙的放電電壓，從而得到直升機帶電作業的最小安全距離的方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種直升機帶電作業組合空氣間隙放電電壓預測方法，包括以下步驟：

步驟1、將高壓導線與懸浮直升機和作業人員之間的空氣間隙定義為第一間隙，將懸浮直升機和作業人員與接地體之間的空氣間隙定義為第二間隙；

步驟2、通過靜電場一次計算及放電電壓一次預測，確定先擊穿的間隙及其放電電壓值；

步驟3、通過靜電場二次計算及放電電壓二次預測，確定后放電間隙的放電電壓值；

步驟4、通過比較先、后放電兩個間隙的放電電壓值，得到直升機帶電作業組合空氣間隙的整體放電電壓預測值。

在上述的直升機帶電作業組合空氣間隙放電電壓預測方法中，預測方法的具體實現包括以下步驟：