[发明专利]一种高压交流导线粗糙系数的估算方法

说明书

本发明公开了一种高压交流导线粗糙系数的估算方法，包括：测量不同积污的高压交流导线表面的粗糙度Ra；获得反应电晕特性的紫外光子数参数，并得到紫外光子数与试验电压的关系曲线；引入起晕电压变化率，表征运行导线相对新导线的电晕放电变化；将起晕电压变化率和导线的粗糙度Ra进行最小二乘法拟合，得到一定范围内起晕电压变化率和导线的粗糙度Ra的线性关系；根据导线的粗糙度Ra计算导线粗糙系数m。本发明有益效果：本发明方法弥补了目前国内外在设计线路时不考虑运行后导线粗糙系数m的缺陷，计算结果更加准确，使得对于导线粗糙系数m选取更加合理科学，从而使设计导线更长时间满足环保、可靠的要求。

技术领域

本发明涉及属于电力系统输电线路设计领域，尤其是一种高压交流导线粗糙系数的估算方法。

背景技术

目前，国内外缺乏针对交流实际运行导线的表面状态及其对电晕放电效应影响的深入研究，相关规律还没有完全掌握。深入研究交流实际导线的表面状态和电晕放电效应，对我国超、特高压输电线路的设计部门来说，可以在线路设计时充分考虑到不同地区的导线经过多年的运行后，表面状态和新导线的差异，从而在选取皮克公式中的导线粗糙系数m时采取相应措施。

导线表面积污以后，导线表面的粗糙度Ra发生变化，在计算导线电晕电压时，选取的导线粗糙系数m必然变化。而目前国内外对导线粗糙系数m的选取主要以各自的研究经验为主，缺乏统一的衡量方法，选取的结果也存在一定的差异，这种差异针对运行中的导线更大。我国的输电线路设计部门在进行750kV及以下线路设计时，选取的粗糙系数一般为0.82，针对某些外层绞线较多的大截面导线，取0.9-0.92进行设计；特高压输电线路的粗糙系数设计时，一般取0.85以上，采用新型结构如外层梯形或Z字型导线接近于光滑导体，粗糙系数在0.95以上，但对于运行后导线的粗糙系数m的变化在设计时几乎不加考虑。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种高压交流导线粗糙系数的估算方法，该方法

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高压交流导线粗糙系数的估算方法，包括以下步骤：

(1)测量不同积污的高压交流导线表面的粗糙度Ra；

(2)进行导线的电晕放电试验，在导线电晕产生到消失的整个过程中，获得反应电晕特性的紫外光子数参数，并得到紫外光子数与试验电压的关系曲线；

(3)根据上述曲线得到不同积污导线的起晕电压值，为了表征运行导线相对新导线的电晕放电的变化，引入起晕电压变化率，表征运行导线相对新导线的电晕放电变化；

(4)将起晕电压变化率和导线的粗糙度Ra进行最小二乘法拟合，得到一定范围内起晕电压变化率和导线的粗糙度Ra的线性关系；

(5)经过实验数据验证导线粗糙系数m与导线起晕电压变化率有负指数关系，进而得出导线粗糙系数m与粗糙度Ra满足近似负指数关系,根据导线的粗糙度Ra计算导线粗糙系数m。

所述起晕电压变化率的计算方法为：

其中，U1为新导线的起晕电压，U2为相同规格的老化导线的起晕电压。

所述步骤(5)的具体方法为：

m＝0.244e-Ra/16.223+0.588