[發明專利]一種高壓輸電線路間隔棒表面場強計算方法及系統

有效

• 申請號: 202010364769.7
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111680265B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 劉元慶;史麗鵬;王圣潔;李振杰
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;H02G7/12
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

本發明公開了一種高壓輸電線路間隔棒表面場強計算方法及系統，所述方法包括：采集待計算間隔棒處分裂導線的電壓值，并獲取所述間隔棒以及分裂導線的結構參數；根據分裂導線的電壓值以及對應的分裂導線結構參數，計算獲得分裂導線表面平均最大電場強度；根據間隔棒握頭處的表面粗糙度、結構系數以及分裂導線表面平均最大電場強度，計算獲得間隔棒握頭表面平均最大電場強度；所述方法及系統通過直接或間接的方式，根據間隔棒相關參數以及分裂導線電壓，計算獲得間隔棒表面場強計算；所述方法及系統簡單易行，在不同電壓等級和分裂數的情況下，計算得到的高壓輸電線路間隔棒握頭處的表面平均最大電場強度誤差較小，可以適用直流電路和交流電路。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，更具體地，涉及一種高壓輸電線路間隔棒表面場強計算方法及系統。

背景技術

為滿足我國遠距離大容量輸電的需要，國家電網公司研究并建成了多條特高壓±800kV直流輸電工程。在特高壓輸電工程的建設過程中，對線路金具的電氣性能、機械性能以及各部分的穩定性提出了更高的要求。

間隔棒是一種常用金具，它廣泛地應用于高壓輸電線路上，為線路提供可靠的機械和電氣性能保障，其主要作用是限制多分裂導線子導線之間的相對運動，防止子導線之間的相互碰撞，保持分裂導線幾何形狀來滿足輸電線路降低導線表面電位梯度、減少電暈效應的發生、以及提高輸送容量等電氣性能。同時，間隔棒對微風振動和次檔距震蕩也能夠起到一定的抑制作用。

影響間隔棒電暈放電的主要因素是間隔棒表面電場強度的大小，而表面場強的大小與間隔棒表面光滑程度和線夾設計結構有關。間隔棒作為分裂導線輸電線路大量使用的金具，其自身結構的防暈設計對整條輸電線路降低電暈效應有著極其重要的影響。而間隔棒表面電場強度因其特殊結構難以計算，現有的計算方式計算量超大且計算結果不精確。

發明內容

為了解決背景技術存在的輸電線路分裂導線上間隔棒表面電場計算時的計算量超大且計算結果不夠精確的問題，本發明提供了一種高壓輸電線路間隔棒表面場強計算方法及系統，所述方法及系統通過直接或間接的方式，根據間隔棒相關參數以及采集的分裂導線電壓，計算獲得間隔棒表面場強計算；所述一種高壓輸電線路間隔棒表面場強計算方法，包括：

采集待計算間隔棒處分裂導線的電壓值，并獲取所述間隔棒以及分裂導線的結構參數；

根據所述分裂導線的電壓值以及對應的分裂導線結構參數，計算獲得分裂導線表面平均最大電場強度；

根據間隔棒握頭處的表面粗糙度、結構系數以及分裂導線表面平均最大電場強度，計算獲得間隔棒握頭表面平均最大電場強度。

進一步的，所述分裂導線的結構參數包括導線分裂數n，子導線半徑r，導線極間距s，導線高度h、通過所有子導線中心的圓周的半徑R；所述分裂導線表面平均最大電場強度E₀的計算公式為：

其中，U為待計算間隔棒處分裂導線的電壓值。

進一步的，所述通過所有子導線中心的圓周的半徑R的計算公式為：

其中，d為分裂間距。

進一步的，所述間隔棒的結構參數包括間隔棒第一線夾曲率R₁以及間隔棒第二線夾曲率R₂；所述間隔棒握頭表面平均最大電場強度E的計算公式為：

其中，p₁、p₂、p₃、p₄為預設常數，k₁為所述間隔棒握頭處的表面粗糙度，k₂為所述間隔棒握頭處的結構系數。

本發明的另一個方面，所述一種高壓輸電線路間隔棒表面場強計算方法包括：