[发明专利]一种变电站内避雷器均压环静电电压估算方法

说明书

本发明涉及一种变电站内避雷器均压环静电电压估算方法，基于母线不同位置，先计算避雷器均压环对地等效电容，以及分别对各相母线的等效电容；再通过等效电容电路计算各相耦合电压，接着叠加得到避雷器均压环总耦合电压；由此建立耦合电压与母线位置的关系模型，即目标变电站所对应的拟合模型，则在应用中，即可根据目标变电站中实际母线相间距离、中相母线距避雷器均压环顶部距离，应用目标变电站所对应的拟合模型，获得目标变电站内避雷器均压环总耦合电压，有效提高了目标变电站内避雷器均压环总耦合电压的获得效率与准确率，对检修人员的工作安全风险实现了评估，提高人员感应电认识水平，还可为下一步接地等防护工作提供依据，具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种变电站内避雷器均压环静电电压估算方法，属于变电站检测技术领域。

背景技术

随着我国电力建设的迅速发展，超高压输电等级的应用越来越广泛，超高压变电站作为枢纽发挥着不可替代的重要作用。

在对变电站设备进行检修作业时，一般只对设备所属间隔的线路进行停电处理，而汇流母线依然正常运行，其电场的作用会使检修设备顶部产生静电耦合电压，当耦合电压较大时会对检修人员的安全构成威胁，因此在实际检修工作前，如果先对设备耦合电压进行估算，再进行接地等安全防护工作，会降低检修人员的触电风险，具有重要的意义。

现有电场分析方法，可以针对仅有母线和大地存在的静电系统，计算其空间中任意位置的电位，但当场点处由空气变成导体时，此方法误差较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种变电站内避雷器均压环静电电压估算方法，采用设计方法，构建电压与母线位置的关系模型，能够提高目标变电站内避雷器均压环总耦合电压的获得效率与准确率。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种变电站内避雷器均压环静电电压估算方法，用于获得目标变电站内避雷器均压环总耦合电压，包括如下步骤：

步骤A.构建目标变电站三相母线和避雷器所对应的有限元模型，然后进入步骤B；

步骤B.按预设第一距离步长，获得预设母线相间距离范围内的各级母线相间距离x；同时按预设第二距离步长，获得预设中相母线距避雷器均压环顶部距离范围内的、各级中相母线距避雷器均压环顶部距离y；然后获得各x分别与各y之间的两两组合，构成各个距离组合，并进入步骤C；

步骤C.分别针对各个距离组合：根据距离组合，应用有限元模型进行仿真，计算三相母线与避雷器均压环的互电容矩阵，获得该距离组合所对应的避雷器均压环对地等效电容C₀，以及分别对a、b、c各相母线的等效电容C_a、C_b、C_c；

完成针对各距离组合的上述操作后，进入步骤D；

步骤D.分别针对各个距离组合：根据距离组合下，避雷器均压环对地等效电容C₀、以及分别对a、b、c各相母线的等效电容C_a、C_b、C_c，结合a、b、c各相母线的电压，获得a、b、c各相母线对均压环的耦合电压，并将各相母线对均压环的耦合电压进行相加，获得该距离组合所对应的避雷器均压环总耦合电压U_n；其中，1≤n≤N，N表示距离组合的数目，U_n表示第n个距离组合所对应的避雷器均压环总耦合电压；

完成针对各距离组合的上述操作后，进入步骤E；

步骤E.在预设初等函数集合中，选择一个预设初等函数，作为基础函数，并进入步骤F；

步骤F.根据各个距离组合、以及距离组合所对应的避雷器均压环总耦合电压U_n，针对基础函数进行拟合，获得U_n随各个距离组合而变化的拟合模型，即目标变电站所对应的拟合模型，然后进入步骤G；