[发明专利]新型直流换流站管母线选型布置方法

权利要求书

1.一种新型直流换流站管母线选型布置方法，其特征是，它的步骤为：

(1)在备选管型母线型号中选定一管型母线；

(2)给定管型母线所在区域湿度；

(3)设定管型母线表面场强设定初始值；

(4)计算管型母线周围电场强度；

(5)计算该湿度下电离区域半径r_e；

(6)计算该湿度下电离区域内电离系数α和附着系数η；

(7)利用公式计算在特定湿度下电离区边界自由电子数和初始电子数比值；其中n是初始电子崩中自由电子数目，n₀是空间自由电子的初始数目，α是电离系数，η为附着系数，r_e是电离区半径，r₀是管母线半径；

(8)若此比值大于3500时，此时管型母线表面电场强度即为在该湿度下起晕场强；若此比值小于3500时，将管型母线表面电场强度增加一定值，然后遍历步骤(2)-(7)；

(9)由公式4Ah²+As²-4s²h²＝0计算管型母线在规定电压等级下，对地高度和极间距的起晕临界值，其中A＝r·exp(2U_c/r₀·E_c)，U_c是管型母线起晕电压，E_c是管型母线表面起晕场强，单位为kV/cm，r₀是导体半径，单位cm，h是管型母线对地高度，单位cm，s是两极极间距，单位cm；

(10)在备选管型母线中另选一种管型母线半径，遍历步骤(2)-(9)；

(11)根据实际条件选出合适管型母线型号、管型母线对地高度和极间距。

2.如权利要求1所述的新型直流换流站管母线选型布置方法，其特征是，所述步骤(4)中，利用公式计算管型母线周围电场强度，其中E是管型母线周围某位置电场强度，r为管型母线周围某位置离导线圆心的径向距离，E₀是管型母线表面场强，r₀是导线半径。

3.如权利要求1所述的新型直流换流站管母线选型布置方法，其特征是，所述步骤(5)中，计算该湿度下电离区域半径过程为：算出使α＝η的电场强度E_e，在通过公式计算该湿度下电离区域半径r_e。

4.如权利要求1所述的新型直流换流站管母线选型布置方法，其特征是，所述步骤(6)中，电离系数α和附着系数η分别是电场和气体压力的函数，将湿空气视为干空气和水蒸气的混合物考虑，下列公式中，下标d，w分别表示干空气和水蒸气下的参数，则湿空气下α和η表示为：

α=PwPαw+PdPαd---(2)]]>

η=PwPηw+PdPηd---(3)]]>

其中，P是大气压力。α和η在干空气下和湿空气中的表达分别为：

αdP=4.7786exp(-0.221·PE)25≤EP≤609.682exp(-0.2642·PE)60≤EP≤240---(4)]]>

αsP=5.6565exp(-125.47·PE)---(5)]]>

ηdP=0.01298-0.541(EP)+8.7(EP)2---(6)]]>

ηsP=-0.026137-0.0261(EP)-3.817(EP)21.9≤EP≤45.60.1385-3.575×10-3(EP)-6.313×10-5(EP)245.6≤EP≤182.4---(7).]]>