[發(fā)明專利]一種長(zhǎng)距離氣體絕緣輸電線路過電壓計(jì)算及預(yù)警方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211435355.4
• 申請(qǐng)日: 2022-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN115792352A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂啟深;鞏俊強(qiáng);田治仁;嚴(yán)玉婷;張林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號(hào): G01R19/165
• 分類號(hào): G01R19/165;G06F17/10;G08B21/18
• 代理公司: 北京盛詢知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11901
• 代理人: 劉靜

本發(fā)明公開了一種長(zhǎng)距離氣體絕緣輸電線路過電壓計(jì)算及預(yù)警方法，包括以下步驟：構(gòu)建GIL沿線電壓的分布參數(shù)計(jì)算模型，基于所述分布參數(shù)計(jì)算模型，獲取不同距離下GIL的電壓分布和電磁波波長(zhǎng)；基于所述電壓分布和電磁波波長(zhǎng)，獲得不同長(zhǎng)度下GIL線路上的最高過電壓，基于所述最高過電壓，獲得GIL線路的預(yù)警臨界長(zhǎng)度。本發(fā)明給出了通用的GIL空載線路沿線過電壓解析計(jì)算方法，避免了過電壓仿真建模的過程，可以顯著加快線路設(shè)計(jì)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電氣裝備領(lǐng)域，特別是涉及一種長(zhǎng)距離氣體絕緣輸電線路過電壓計(jì)算及預(yù)警方法。

背景技術(shù)

氣體絕緣輸電線路(GIL)是金屬外殼與導(dǎo)體同軸布置，采用SF₆氣體或SF₆/N₂混合氣體作為絕緣介質(zhì)的高電壓、大電流電力傳輸?shù)娜忾]裝備。相較于架空線和電纜，GIL設(shè)備具有傳輸容量大、單位損耗低、電磁干擾小、運(yùn)行可靠性高、占地面積少等顯著優(yōu)勢(shì)，在大型水電站、核電站的電能送出場(chǎng)合，以及江河跨越、高山穿越、城市管廊輸電等場(chǎng)合具有廣泛應(yīng)用前景。當(dāng)GIL應(yīng)用于城市地下管廊輸電時(shí)，會(huì)由于容升效應(yīng)產(chǎn)生過電壓，威脅設(shè)備絕緣安全與檢修人員的人身安全。對(duì)于長(zhǎng)距離GIL輸電而言，由于容升效應(yīng)導(dǎo)致的過電壓會(huì)更加明顯。因此，準(zhǔn)確評(píng)估長(zhǎng)距離GIL的過電壓分布具有重要意義。

目前關(guān)于GIL過電壓的計(jì)算主要集中在暫態(tài)過電壓，即斷路器或隔離開關(guān)操作時(shí)的操作過電壓，或雷擊導(dǎo)致的雷電過電壓。對(duì)于空載GIL線路過電壓的計(jì)算參考十分有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種長(zhǎng)距離氣體絕緣輸電線路過電壓計(jì)算及預(yù)警方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種長(zhǎng)距離氣體絕緣輸電線路過電壓計(jì)算及預(yù)警方法，包括以下步驟：

構(gòu)建GIL沿線電壓的分布參數(shù)計(jì)算模型，基于所述分布參數(shù)計(jì)算模型，獲取不同距離下GIL的電壓分布和電磁波波長(zhǎng)；

基于所述電壓分布和電磁波波長(zhǎng)，獲得不同長(zhǎng)度下GIL線路上的最高過電壓，基于所述最高過電壓，獲得GIL線路的預(yù)警臨界長(zhǎng)度。

可選的，構(gòu)建GIL沿線電壓的分布參數(shù)計(jì)算模型的過程包括：基于GIL高壓導(dǎo)體單位長(zhǎng)度的電阻、GIL高壓導(dǎo)體單位長(zhǎng)度的電感、GIL管道絕緣單位長(zhǎng)度的電導(dǎo)和GIL管道單位長(zhǎng)度的電容，獲得GIL線路的傳播系數(shù)；基于GIL線路的首端電壓、長(zhǎng)度和所述傳播系數(shù)，構(gòu)建GIL沿線電壓的分布參數(shù)計(jì)算模型。

可選的，獲取電磁波波長(zhǎng)的過程包括：提取傳播系數(shù)的虛部，獲得電磁波波長(zhǎng)。

可選的，獲得不同長(zhǎng)度下GIL線路的最高過電壓的過程包括：若GIL線路長(zhǎng)度與電磁波波長(zhǎng)的比值小于等于預(yù)設(shè)閾值，則GIL線路的最高過電壓在線路末端；當(dāng)GIL線路長(zhǎng)度與電磁波波長(zhǎng)的比值大于等于預(yù)設(shè)閾值，則GIL線路的最高過電壓在線路首端。

可選的，當(dāng)GIL線路的最高過電壓在線路末端時(shí)，用下式表示：

其中，U₁為在線路末端的最高過電壓，U₀為首端電壓，l和γ分別為GIL線路的長(zhǎng)度和傳播系數(shù)。

可選的，當(dāng)GIL線路的最高過電壓在線路首端時(shí)，用下式表示：

其中，U₂為在線路首端的最高過電壓，U₀為首端電壓，l和γ分別為GIL線路的長(zhǎng)度和傳播系數(shù)。

可選的，獲得GIL線路的預(yù)警臨界長(zhǎng)度的過程包括：基于絕緣裕度系數(shù)，獲得最高過電壓對(duì)應(yīng)的GIL線路的預(yù)警臨界長(zhǎng)度；其中，所述絕緣裕度系數(shù)為所述最高過電壓與首端電壓的比值。

本發(fā)明的技術(shù)效果為：