[发明专利]杆塔间隙操作冲击电压下50%放电电压计算方法和系统

说明书

本发明公开了一种杆塔间隙操作冲击电压下50％放电电压计算方法，适用于特高压直流输电系统，包括：获取所述特高压直流输电系统中导线和杆塔之间的第一间隙路径上的若干个第一数据点，获取每一所述第一数据点的电位；获取杆塔间隙放电模型中模拟导线到竖直棒之间的第二间隙路径上的若干个第二数据点，获取在竖直棒不同高度下每一第二数据点的电位；根据第一数据点的电位和第二数据点的电位，计算导线‑杆塔的电位分布与模拟导线‑竖直棒的电位分布之间的判定系数；计算杆塔间隙放电模型的操作冲击电压下50％放电电压。本发明还公开了一种杆塔间隙操作冲击电压下50％放电电压计算系统。能有效模拟导线‑杆塔间隙放电电压的过程，节省时间和降低成本。

技术领域

本发明涉及特高压直流输电系统领域，尤其涉及一种杆塔间隙操作冲击电压下50％放电电压计算方法和系统。

背景技术

为了确保输电线路在长期工作电压及偶然的操作冲击电压和雷电冲击电压下安全运行，输电线路导线-杆塔间隙需要保证具有足够的绝缘强度。

导线-杆塔间隙绝缘强度主要通过50％放电电压进行表征。在所述特高压直流输电系统中，所述杆塔和所述导线之间有空气间隙，所述空气间隙是以空气作为绝缘介质的。空气放电的特点之一是击穿电压具有一定的分散性，在一定程度上具有一定的概率分布特征，需要从统计的观点进行考察。所述50％放电电压就是以统计的观点表达某一空气间隙耐受操作冲击电压的性能，通过选定某一固定幅值的操作冲击电压，多次施加到一个空气间隙上，当该间隙被击穿的概率为50％时(即有50％的次数间隙被击穿)，则所选定的电压即为该间隙的50％放电电压。 50％放电电压与空气间隙距离长度具有较强的对应关系，是间隙放电特性的重要表征参量。

不同类型电压下导线-杆塔间隙的50％放电电压具有不同的特征。根据目前研究结果，对于特高压直流输电线路来说，对导线-杆塔间隙起决定性的电压类型是操作冲击电压。因此，获得特高压直流输电线路导线-杆塔间隙操作冲击电压下50％放电电压具有十分重要的意义。

目前，获得特高压直流输电线路导线-杆塔间隙50％放电电压的方法主要是通过模拟试验。即在试验室对输电线路杆塔、导线进行1：1模拟。对导线施加不同幅度的操作冲击电压，记录间隙的闪络情况。但是由于特高压输电线路杆塔高、塔头尺寸大、导线分裂数多、绝缘子串长度长、片数多、吨位大等原因，导致在试验室进行模拟需要耗费大量的人力、物力以及时间。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种杆塔间隙操作冲击电压下50％放电电压计算方法和系统，能有效模拟导线-杆塔间隙放电电压的过程，节省时间和降低成本。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种杆塔间隙操作冲击电压下50％放电电压计算方法，包括：

获取所述特高压直流输电系统中导线和杆塔之间的第一间隙路径上的若干个第一数据点，获取每一所述第一数据点的电位；

获取杆塔间隙放电模型，所述杆塔间隙放电模型包括模拟导线、竖直棒和平面导体，所述模拟导线到所述竖直棒之间的第二间隙路径与所述第一间隙路径相等；

获取所述第二间隙路径上的若干个第二数据点，获取在所述竖直棒不同高度下每一所述第二数据点的电位；其中，所述第一数据点的个数与所述第二数据点的个数相等；

根据所述第一数据点的电位和所述第二数据点的电位，计算导线-杆塔的电位分布与在所述竖直棒不同高度下模拟导线-竖直棒的电位分布之间的判定系数，根据所述判定系数确定所述竖直棒的最佳高度；

根据所述竖直棒的最佳高度计算所述杆塔间隙放电模型的操作冲击电压下 50％放电电压，所述杆塔间隙放电模型的操作冲击电压下50％放电电压即为所述特高压直流输电系统的操作冲击电压下50％放电电压。