[發(fā)明專利]一種±1100kV特高壓直流復(fù)合絕緣子縮比試驗(yàn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011057917.7
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112199834A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建;金銘;舒勝文;董懿飛;羅文華;張小軍;李孟;劉威;趙蓂冠;付豪
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)新疆電力有限公司電力科學(xué)研究院;福州大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/11;G06Q50/06
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種±1100kV特高壓直流復(fù)合絕緣子縮比試驗(yàn)方法，包括：1、建立真型±1100kV特高壓直流復(fù)合絕緣子的電場計(jì)算模型，對其進(jìn)行電場及電位計(jì)算，獲得其電場及電位分布；2、基于相似理論，推導(dǎo)出±1100kV特高壓直流復(fù)合絕緣子的縮比公式，建立其縮比模型；3、基于縮比模型，對其進(jìn)行電場及電位計(jì)算，獲得其電場及電位分布；4、計(jì)算真型模型和縮比模型電場及電位分布的皮爾森相關(guān)系數(shù)，驗(yàn)證縮比系數(shù)。該方法解決了目前對±1100kV特高壓直流復(fù)合絕緣子的真型試驗(yàn)條件不足且試驗(yàn)成本高、周期長等問題，填補(bǔ)了±1100kV特高壓直流復(fù)合絕緣子縮比試驗(yàn)研究的空白。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于特高壓直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種±1100kV特高壓直流復(fù)合絕緣子縮比試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

昌吉-古泉±1100kV特高壓工程是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的特高壓直流輸電工程，其中復(fù)合絕緣子的應(yīng)用大大減少了輸電線路污閃事故的發(fā)生，減輕了原來污穢地區(qū)繁重的清掃及零值檢測工作，已成為我國解決污穢地區(qū)輸電線路外絕緣污閃問題最為有效的方法之一。但在實(shí)際運(yùn)行中，復(fù)合絕緣子會在電氣、機(jī)械和外界環(huán)境的共同作用下逐漸出現(xiàn)劣化的現(xiàn)象，如何實(shí)時(shí)檢測、評估復(fù)合絕緣子的整體運(yùn)行性能是亟需解決的難題。

目前國內(nèi)外對±1100kV特高壓直流復(fù)合絕緣子缺乏實(shí)際的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，僅有極少數(shù)單位具備±1100kV特高壓直流復(fù)合絕緣子的真型試驗(yàn)研究條件，但真型試驗(yàn)成本高，周期長。因此，有必要基于相似理論，對±1100kV直流復(fù)合絕緣子進(jìn)行縮比試驗(yàn)研究。但目前尚無該方面的技術(shù)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種±1100kV特高壓直流復(fù)合絕緣子縮比試驗(yàn)方法，該方法有利于節(jié)約試驗(yàn)成本，縮短試驗(yàn)周期。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種±1100kV特高壓直流復(fù)合絕緣子縮比試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

步驟1：建立真型±1100kV特高壓直流復(fù)合絕緣子的電場計(jì)算模型，對其進(jìn)行電場及電位計(jì)算，獲得其電場及電位分布；

步驟2：基于相似理論，推導(dǎo)出±1100kV特高壓直流復(fù)合絕緣子的縮比公式，建立其縮比模型；

步驟3：基于縮比模型，對其進(jìn)行電場及電位計(jì)算，獲得其電場及電位分布；

步驟4：計(jì)算真型模型和縮比模型電場及電位分布的皮爾森相關(guān)系數(shù)，驗(yàn)證縮比系數(shù)。

進(jìn)一步地，所述步驟1中，采用COMSOL軟件對真型±1100kV特高壓直流復(fù)合絕緣子進(jìn)行電場及電位計(jì)算。

進(jìn)一步地，所述步驟2中，根據(jù)研究±1100kV特高壓直流復(fù)合絕緣子電場及電位分布特性，選取麥克斯韋方程組作為特征方程組，然后基于包括相似常數(shù)、相似指標(biāo)、相似判據(jù)以及相似三大定理的相似理論，對麥克斯韋方程組進(jìn)行縮比公式的推導(dǎo)。

進(jìn)一步地，基于相似理論，對麥克斯韋方程組進(jìn)行縮比公式推導(dǎo)的具體方法為：

設(shè)縮比模型各物理量為()'的形式，則縮比模型應(yīng)滿足的麥克斯韋方程組如下：

假設(shè)原模型的相似因子為k，則縮比模型參數(shù)表示為()＝k₍₎()'，其中，()'表示縮比模型的相關(guān)物理量，縮比模型的麥克斯韋方程組可化為：

根據(jù)相似理論可得到上述方程組的相似關(guān)系為：

以長度、電流、介電常數(shù)、電導(dǎo)率作為基本縮比因子，得到如下縮比公式：