[發明專利]二分裂導線間隔棒起暈場強的計算方法、系統及存儲介質

在審

• 申請號: 202111597380.8
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114528723A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 張廣洲;吳健;馮智慧;白曉春;方書博;耿明昕;韓文;鄭雷;羅浩;趙亞林;楊彬;王綠;涂潔
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;國網陜西省電力公司電力科學研究院;國網電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F111/10;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

本發明提供了一種二分裂導線間隔棒起暈場強的計算方法、系統及存儲介質，包括以下步驟：獲取二分裂導線間隔棒的外側圓周半徑和高度，獲取二分裂導線間隔棒所應用的環境的大氣壓力和濕度；利用獲得的二分裂導線間隔棒的外側圓周半徑和高度，計算得到計算二分裂導線間隔棒周圍三維空間電場分布；利用二分裂導線間隔棒周圍三維空間電場分布以及二分裂導線間隔棒所應用的環境的大氣壓力和濕度，獲得二分裂導線間隔棒在計算模型中各個系數的函數關系表達式；將各個系數的函數關系表達式代入計算模型中；求解計算模型，將計算得到二分裂導線間隔棒的起暈場強。本發明可預測不同海拔高度、溫濕度下二分裂導線間隔棒的起暈場強。

技術領域

本發明屬于交流輸變電技術領域，具體涉及一種二分裂導線 間隔棒起暈場強的計算方法、系統及存儲介質。

背景技術

隨著電壓等級的提高，超特高壓輸變電工程中日益嚴峻的電 暈放電現象不僅會消耗電能，增加損耗，還會產生電暈可聽噪聲 和無線電干擾，影響生態環境。而均壓環、間隔棒等金具作為高 壓輸變電工程中必不可少的組件，由于其曲率半徑小，表面電場 強度往往很高，一旦超過臨界值，將形成電暈放電，由此帶來的 電磁環境問題也受到越來越多的關注。由超高壓變電站電暈放電 的現場觀測發現，變電站內母線間隔棒表面電暈放電現象最為嚴 重。因此，為有效抑制間隔棒表面的電暈放電現象，需要對間隔 棒起暈場強大小進行嚴格控制。

目前基于試驗數據擬合的外特性方法、將試驗研究和理論研 究相結合的半經驗法是獲得帶電導體起暈場強最主要的方法。 Peek基于大量的試驗數據，最早提出了適用于圓柱形導體電暈起 始場強的經驗公式。之后的學者在此公式的基礎上提出了一些針 對電暈起始的修正經驗公式。Whitehead，Stockmeyer等人給出 了正負極性直流電壓作用下導線的起暈場強經驗公式。但這些經 驗公式缺乏足夠的準確性，無法得出具有普適性的研究成果，不 能從根本上解決電暈問題。

近年來，從電暈放電的基本物理過程出發，國內外學者多以 數值計算方法結合氣體放電理論來研究帶電導體的起暈電壓。從 已發表的文獻看，同軸圓柱導體起暈場強的計算模型已經較為成 熟，此外也有一些學者對球電極、棒板電極等一些簡單電極形狀 起暈場強的計算模型進行了研究。但對適用于二分裂導線間隔棒 起暈場強的計算模型還沒有展開研究。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述背景技術存在的不足，提供 一種二分裂導線間隔棒起暈場強的計算方法、系統及存儲介質， 可預測不同海拔高度、溫濕度下二分裂導線間隔棒的起暈場強， 可為超/特高壓輸變電工程間隔棒設計提供技術參考。

本發明采用的技術方案是：一種二分裂導線間隔棒起暈場強 的計算方法，包括以下步驟：

S1，獲取待計算的二分裂導線間隔棒的外側圓周半徑和高度， 獲取待計算的二分裂導線間隔棒所應用的環境的大氣壓力和濕 度；

S2，利用獲得的二分裂導線間隔棒的外側圓周半徑和高度， 計算得到待計算的二分裂導線間隔棒周圍三維空間電場分布；

S3，利用計算獲得的二分裂導線間隔棒周圍三維空間電場分 布以及待計算的二分裂導線間隔棒所應用的環境的大氣壓力和濕 度，獲得待計算的二分裂導線間隔棒在計算模型中各個系數的函 數關系表達式；所述函數關系表達式用于表征各個系數與電子崩發展路徑中每一點的電場強度的數學關系；

S4，將待計算的二分裂導線間隔棒在計算模型中各個系數與 電場強度的函數關系表達式代入計算模型中；求解計算模型，將 計算模型計算所得的電子崩起始位置處二分裂導線間隔棒表面的 電場強度作為起暈場強。

上述技術方案中，所述計算模型如下：