[发明专利]一种750kV输电线路导线起晕电压高海拔修正方法

说明书

技术领域

本发明属于输电线路高电压技术领域，涉及一种起晕电压海拔修正方法，具体地说涉及750kV输电线路导线起晕电压海拔修正方法，其适用于750kV输电线路导线起晕电压海拔修正估算，同时对750kV输电线路导线结构选型线路设计也具有重要意义。

背景技术

导线电晕是指导线表面电位梯度超过一定临界之后，引起导线周围的空气电离所产生的发光放电现象。空气中总是存在着一定数量的由宇宙射线所产生的正离子-自由电子对，当电子受到电场作用时就会加速运动。如果电场足够强，这些电子获得的能量便足以使与它们碰撞的中性分子电离(碰撞电离)，于是产生新的自由电子。这些电子同样受到电场的作用又会使其它分子电离，如此循环不已，整个过程如雪崩一样，称为电子崩。要是电子崩能够维持，电子必须达到一定数量并且电场也应具有足够大的数值。当输电线路表面电场强度超过空气分子的电离强度(一般为20～30kV/cm)，就可听到“磁磁”的放电声，嗅到臭氧的气味，夜间还可以看到导线周围发出的蓝紫色荧光，这就是电晕放电。

电晕笼通常在中心位置放置试验导线来模拟输电线路中的单根或者多分裂导线。电晕笼的外壁是一个半径大很多的同心网状金属笼，截面圆形或方形。笼壁通过测量用小电阻接地。由于笼壁与导线的距离较近，即使在导线上施加较低的电压，也能够在导线表面产生很高的场强。因此，电晕笼可以在较低的试验电压下达到高电压等级的输电线路导线的表面场强水平，从而模拟高电压等级导线的电晕特性。

由于我国西部地区地处高原，遍布崇山峻岭，针对我国的具体国情、地理特点以及能源发展规划，我国750kV输电线路多处于高海拔地区，这一点和国外情况有很大的不同，关于高海拔750kV输电线路导线起晕电压海拔修正的研究，不仅国内缺少可借鉴的成熟经验，国外也没有先进技术可供引进。随着海拔高度的增加，高海拔电晕问题十分突出，并且电晕放电造成的电晕损失等电晕效应，会影响线路的安全经济运行，这不仅是导线截面选择的一个决定因素，还直接影响到线路的投资和年运行费用。所以对于我国而言，研究和提出750kV输电线路起晕电压海拔修正方法，是十分必要的。

关于导线起晕电压的海拔修正，即如何把非标准大气条件下导线的起晕电压换算到标准大气状态，目前还没有国家标准和行业标准。参考电气设备的起晕电压海拔修正方法也只限于交流线路用的金具和绝缘子，包括GB/T2317.2-2000《电力金具电晕和无线电干扰试验》和GB/T775.2-2003《绝缘子试验方法第二部分：电气试验方法》。参考现有标准对线路起晕电压进行海拔修正误差较大，不适用我国750kV输电线路导线起晕电压的海拔修正。

以往对于电气设备的起始电晕特性的判断多采用目测法，此方法受观测人员主观因素影响大，不确定性高，准确度较差。而对于导线而言，起晕前后电晕损失变化明显，可以将导线电晕损失作为有效的起晕判据。

发明内容

本发明的目的是，提出导线起晕电压海拔修正方法，为我国750kV输电线路导线结构设计和优化提供参考。

本发明将导线电晕损失作为有效的起晕判据，应用电晕笼，结合光纤技术、计算机技术、虚拟仪器技术研制的光纤数字化电晕损失测量系统测量导线电晕损失。对于海平面导线电晕损失数据的获得，在位于武汉的特高压交流试验基地(海拔23m)应用电晕笼测量导线近似海平面地区的电晕损失。对于高海拔地区导线电晕损失数据的获得，考虑采用两种方案。一是，将可移动式电晕笼运输至不同海拔点开展导线电晕损失试验。其他可以考虑的不同海拔点为：地处西宁市的青海省电力科学研究院高电压试验室(海拔2250m)，格尔木供电公司(海拔2829m)，青藏铁路沿线的海西州供电公司纳赤台110kV变电站(海拔3800m)等。二是，将可移动式电晕笼置于环境气候试验室，通过改变环境气候试验室内大气压力，来模拟高海拔地区气候环境。

一种750kV输电线路起晕电压海拔修正方法，

(1)依据电晕损失测量曲线通过切线法获得试验起晕电压U_试验；

(2)建立750kV输电线路起晕电压海拔修正模型；

(3)将步骤(1)中的试验起晕电压U_试验代入步骤(2)中的起晕电压海拔修正模型得到海拔校正电压。

所述750kV输电线路起晕电压海拔修正模型为

U_校正＝U_试验×e^AH........................(5)

或