專(zhuān)利名稱(chēng)：一種降低交流輸電線路絕緣架空地線感應(yīng)電壓的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低交流輸電線路絕緣架空地線感應(yīng)電壓的方法，可將交流輸電線路絕緣架空地線感應(yīng)電壓降低到任意限值Utl以內(nèi)。
背景技術(shù)：
目前絕緣架空地線主要采用全線絕緣或單點(diǎn)接地的方式，輸電線路架空地線全線絕緣時(shí)，500kV輸電線路絕緣架空地線感應(yīng)電壓達(dá)40 kV以上，220kV輸電線路達(dá)30kV以上。絕緣架空地線(同上述絕緣架空地線)單點(diǎn)接地時(shí)，其上的感應(yīng)電壓隨著絕緣架空地線長(zhǎng)度增加而増大，一般也可達(dá)數(shù)千伏。過(guò)高的絕緣架空地線感應(yīng)電壓可能導(dǎo)致地線絕緣子保護(hù)間隙誤放電燒損地線絕緣子保護(hù)間隙等故障，還易對(duì)外界無(wú)線電等信號(hào)產(chǎn)生無(wú)線干擾，另外也不利于工作人員塔上帶電作業(yè)。 雖然可通過(guò)導(dǎo)線、地線換位方法降低上述感應(yīng)電壓，但由于缺乏科學(xué)的換位節(jié)距計(jì)算方法，所以各地區(qū)絕緣架空地線的感應(yīng)電壓值存在較大差異，這給地線絕緣子保護(hù)間隙距離的設(shè)定帶來(lái)不便。而如果地線絕緣子保護(hù)間隙的距離設(shè)定不當(dāng)，則可能出現(xiàn)地線絕緣子保護(hù)間隙誤放電的情況，還可能因保護(hù)間隙恢復(fù)電壓較高而不易滅弧，嚴(yán)重時(shí)可能燒壞地線絕緣子保護(hù)間隙，甚至引起地線絕緣子炸裂。另外，因絕緣架空地線感應(yīng)電壓缺乏統(tǒng)ー數(shù)值，使塔上作業(yè)人員對(duì)架空地線感應(yīng)電壓認(rèn)識(shí)模糊，容易引發(fā)安全事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題，就是提供一種降低交流輸電線路絕緣架空地線感應(yīng)電壓的方法，可降低感應(yīng)電壓到任意設(shè)定的感應(yīng)電壓限值Utl以內(nèi)。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供了兩種降低交流輸電線路絕緣架空地線感應(yīng)電壓的方法，方法一僅適用于單回交流輸電線路，方法ニ適用于單回和同塔雙回交流輸電線路。方法一主要通過(guò)設(shè)定導(dǎo)線、地線換位節(jié)距的方式以將絕緣架空地線感應(yīng)電壓降低到感應(yīng)電壓限值Utl以內(nèi)，方法ニ主要是通過(guò)設(shè)定絕緣架空地線的分段節(jié)距來(lái)將其感應(yīng)電壓降低到感應(yīng)電壓限值Utl以內(nèi)的。無(wú)論是上述換位操作還是上述分段操作，都是利用感應(yīng)電壓與絕緣架空地線長(zhǎng)度的關(guān)系，通過(guò)控制節(jié)點(diǎn)節(jié)距來(lái)控制絕緣架空地線感應(yīng)電壓的升幅，所以本發(fā)明的兩種方法屬于ー個(gè)總的發(fā)明構(gòu)思。降低交流輸電線路絕緣架空地線感應(yīng)電壓的方法一，其特征在于，包括如下步驟
51)確定絕緣架空地線感應(yīng)電壓限值Utl和線路電流I;
52)選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)在絕緣架空地線一端部或處于絕緣架空地線兩端之間S2. I)若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)在其一端部
S2. 11)計(jì)算絕緣架空地線換位節(jié)距為Ici= (8^15) *U0/I (km),從絕緣架空地線所述端部開(kāi)始每隔Itl處選擇就近的耐張桿塔作為換位節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地線換位或?qū)Ь€換位；
S2. 2)若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)處于絕緣架空地線兩端之間S2. 21)計(jì)算絕緣架空地線換位節(jié)距為2* I0= (16 30)* U0/1 (km)，從絕緣架空地線一端部開(kāi)始每隔2* I0處選擇就近的耐張桿塔作為換位節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地線換位或?qū)Ь€換位，并將所述絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)在距其中的ー個(gè)換位節(jié)點(diǎn)半個(gè)換位節(jié)距附近。上述方法ー實(shí)質(zhì)包括三種接線方式一、絕緣架空地線換位，即只操作地線換位；ニ、單回輸電線路導(dǎo)線換位，即只操作導(dǎo)線換位；三、絕緣架空地線和單回輸電導(dǎo)線配合換位，即部分換位節(jié)點(diǎn)處選擇地線換位，另一部分則選擇導(dǎo)線換位。
降低交流輸電線路絕緣架空地線感應(yīng)電壓的方法ニ，其特征在于，包括如下步驟
51)確定絕緣架空地線感應(yīng)電壓限值Utl和線路電流I;
52)初步選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)于各分段地線端部還是設(shè)于各分段地線中部
S2. I)若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)在各分段地線端部
S2. 11)計(jì)算絕緣架空地線分段節(jié)距為Ic/ = (8^15)*U0/I (km)，從絕緣架空地線一端部開(kāi)始每隔Itl處選擇就近的耐張桿塔作為分段節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地線分段，并將絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)于各分段地線同側(cè)端部；
S2. 2)若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)在各分段地線中部S2. 21)計(jì)算絕緣架空地線分段節(jié)距為2* Ic/ = (16 30)* U0/1 (km)，從絕緣架空地線一端部開(kāi)始每隔2* I/處選擇就近的耐張桿塔作為分段節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地線分段，并將絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)于各分段地線中部附近。方法ニ各分段地線都單點(diǎn)接地，將整條絕緣架空地線分成若干段，各段之間絕緣斷開(kāi)，其中的每段構(gòu)成本發(fā)明的一段分段地線。本發(fā)明具有如下有益效果1)本發(fā)明通過(guò)計(jì)算絕緣架空地線的換位節(jié)距或分段節(jié)距，能將交流輸電線路的絕緣架空地線的感應(yīng)電壓降低到較低水平的任意設(shè)定感應(yīng)電壓限值Utl以內(nèi)，一方面方便根據(jù)所述感應(yīng)電壓限值U0設(shè)定地線絕緣子的保護(hù)間隙，有利于保護(hù)地線絕緣子；另一方面絕緣架空地線感應(yīng)電壓限制在某ー限值以內(nèi)，有利于使輸電線路的運(yùn)行和維護(hù)人員對(duì)絕緣架空地線感應(yīng)電壓的存在形成清楚的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也為保障帶電塔上作業(yè)人員的人身財(cái)產(chǎn)安全提供了途徑；再者，將絕緣架空地線的感應(yīng)電壓限定在設(shè)定的感應(yīng)電壓限值Utl以內(nèi)，有利于減弱絕緣架空地線可能造成的無(wú)線電干擾；
2)本發(fā)明的方法ニ可適用于單回和同塔雙回交流輸電線路，適用范圍廣；本發(fā)明的方法一和方法ニ為降低交流輸電線路絕緣架空地線感應(yīng)電壓提供多種接線方式、接地方式，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇，具有更好的實(shí)用性。


圖1、2、3為方法一的三種具體接線方式的結(jié)構(gòu)示意圖
圖I為絕緣架空地線換位，其中，圖Ia為絕緣架空地線接地點(diǎn)在絕緣架空地線一端部的情況，圖Ib為絕緣架空地線接地點(diǎn)在絕緣架空地線兩端之間的情況；
圖2為單回輸電線路導(dǎo)線換位，其中，圖2a為絕緣架空地線接地點(diǎn)在絕緣架空地線ー端部的情況，圖2b為絕緣架空地線接地點(diǎn)在絕緣架空地線兩端之間的情況；
圖3為絕緣架空地線和單回輸電導(dǎo)線配合換位，其中，圖3a為絕緣架空地線接地點(diǎn)在絕緣架空地線一端部的情況，圖3b為絕緣架空地線接地點(diǎn)在絕緣架空地線兩端之間的情況；
圖4為方法ニ的具體接線方式的一個(gè)實(shí)施例其中，圖4a為絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)于各分段地線端部的情況，圖4b為絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)于各分段地線中部的情況。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明及其四種具體的接線方式作進(jìn)ー步描述如圖1-4中的輸電線路都為單回交流輸電線路，其由平行設(shè)置的一對(duì)絕緣架空地線和一路三相導(dǎo)線構(gòu)成。圖I為本發(fā)明方法一的具體接線方式——絕緣架空地線換位接線方式的結(jié)構(gòu)示意圖。通過(guò)絕緣架空地線換位降低感應(yīng)電壓的接線方式適用于線路較短、全線導(dǎo)線不換位的單回輸電線路，絕緣架空地線單點(diǎn)接地，可選擇接地點(diǎn)為絕緣架空地線的一端部或?yàn)閮啥酥g，分別如圖la、Ib所示，具體步驟如下
1-1)確定絕緣架空地線感應(yīng)電壓限值U0和線路電流I ;·
1-2)選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)在絕緣架空地線一端部或處于絕緣架空地線兩端之
間
1-2. I)若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)在其一端部
1-2. 11)計(jì)算絕緣架空地線換位節(jié)距為Ici= (8^15) *U0/I (km),從絕緣架空地線所述端部開(kāi)始每隔Itl處選擇就近的耐張桿塔作為換位節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地線換位，如圖Ia所示；
1-2. 2)若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)處于絕緣架空地線兩端之間
1-2.21)計(jì)算絕緣架空地線換位節(jié)距為2* I0= (16 30)* U0/1 (km)，從絕緣架空地線一端部開(kāi)始每隔2* I0處選擇就近的耐張桿塔作為換位節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地線換位，并將所述絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)在距其中的ー個(gè)換位節(jié)點(diǎn)半個(gè)換位節(jié)距附近，如圖Ib設(shè)于距第一個(gè)換位節(jié)點(diǎn)半個(gè)換位節(jié)距處。圖2為本發(fā)明方法一的具體接線方式——單回輸電線路導(dǎo)線換位接線方式的結(jié)構(gòu)示意圖。其與絕緣架空地線換位接線方式的差別在于，其根據(jù)所選擇的絕緣架空地線接地點(diǎn)的位置，操作導(dǎo)線換位，絕緣架空地線全線不換位。具體區(qū)別步驟
2-2.I)若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)在其一端部
2-2. 11)計(jì)算絕緣架空地線換位節(jié)距為Ici= (8^15) *U0/I (km),從絕緣架空地線所述端部開(kāi)始每隔Itl處選擇就近的耐張桿塔作為換位節(jié)點(diǎn)進(jìn)行導(dǎo)線換位，如圖2a所示；
2-2. 2)若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)處于絕緣架空地線兩端之間2-2. 21)計(jì)算絕緣架空地線換位節(jié)距為2* I0= (16 30)* U0/1 (km)，從絕緣架空地線一端部開(kāi)始每隔2* I0處選擇就近的耐張桿塔作為換位節(jié)點(diǎn)進(jìn)行導(dǎo)線換位，并將所述絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)在距其中的ー個(gè)換位節(jié)點(diǎn)半個(gè)換位節(jié)距附近，如圖2b設(shè)于距第一個(gè)換位節(jié)點(diǎn)半個(gè)換位節(jié)距處。圖3為本發(fā)明方法一的具體接線方式——絕緣架空地線和單回輸電導(dǎo)線配合換位接線方式的結(jié)構(gòu)示意圖。其與絕緣架空地線換位接線方式的差別在于，其根據(jù)所選擇的絕緣架空地線接地點(diǎn)的位置，在部分換位接點(diǎn)操作導(dǎo)線換位，另一部分換位接點(diǎn)操作地線換位。由于導(dǎo)線換位和地線換位有相同的降低絕緣架空地線感應(yīng)電壓的效果，在每個(gè)換位節(jié)點(diǎn)可根據(jù)實(shí)際情況選擇地線換位或者導(dǎo)線換位，具體如圖3a、3b所示。圖4為本發(fā)明方法ニ的具體接線方式的結(jié)構(gòu)示意圖。通過(guò)絕緣架空地線分段方式降低絕緣架空地線感應(yīng)電壓的接線方式需要每段絕緣架空地線都單點(diǎn)接地，可選擇接地點(diǎn)為分段地線端部或?yàn)榉侄蔚鼐€中部，本發(fā)明的方法ニ可適用于單回和同塔雙回交流輸電線路。具體步驟如下
4-1)確定絕緣架空地線感應(yīng)電壓限值U0和線路電流I ;
4-2)初步選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)于各分段地線端部還是設(shè)于各分段地線中部 4-2. I)若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)在各分段地線端部
4-2. 11)計(jì)算絕緣架空地線分段節(jié)距為Ic/ = (8^15)*U0/I (km)，從絕緣架空地線ー端部開(kāi)始每隔I/處選擇就近的耐張桿塔作為分段節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地線分段，并將絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)于各分段地線同側(cè)端部，如圖4a所示；
4-2. 2)若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)在各分段地線中部
4-2. 21)計(jì)算絕緣架空地線分段節(jié)距為2* Ic/ = (16 30)* U0/1 (km)，從絕緣架空地線一端部開(kāi)始每隔2* I/處選擇就近的耐張桿塔作為分段節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地線分段，并將絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)于各分段地線中部附近，如圖4b所示。本發(fā)明比較了廣東地區(qū)部分500kV和220kV交流輸電線路絕緣架空地線感應(yīng)電壓的實(shí)測(cè)值和仿真值，計(jì)算了傳統(tǒng)絕緣架空地線感應(yīng)電壓和使用本發(fā)明方法后的絕緣架空地線感應(yīng)電壓，對(duì)比兩者結(jié)果，本發(fā)明的方法不但能有效降低交流輸電線路絕緣架空地線感應(yīng)電壓，而且能使絕緣架空地線感應(yīng)電壓最大值低于任意限值。
權(quán)利要求
1.一種降低交流輸電線路絕緣架空地線感應(yīng)電壓的方法，其特征在于，包括如下步驟 51)確定絕緣架空地線感應(yīng)電壓限值Utl和線路電流I; 52)選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)在絕緣架空地線一端部或處于絕緣架空地線兩端之間S2. I)若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)在其一端部 S2. 11)計(jì)算絕緣架空地線換位節(jié)距為Ici= (8^15) *U0/I (km),從絕緣架空地線所述端部開(kāi)始每隔Itl處選擇就近的耐張桿塔作為換位節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地線換位或?qū)Ь€換位；S2. 2)若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)處于絕緣架空地線兩端之間S2. 21)計(jì)算絕緣架空地線換位節(jié)距為2* I0= (16 30)* U0/1 (km)，從絕緣架空地線一端部開(kāi)始每隔2* I0處選擇就近的耐張桿塔作為換位節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地線換位或?qū)Ь€換位，并將所述絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)在距其中的ー個(gè)換位節(jié)點(diǎn)半個(gè)換位節(jié)距附近。
2.一種降低交流輸電線路絕緣架空地線感應(yīng)電壓的方法，其特征在于，包括如下步驟 51)確定絕緣架空地線感應(yīng)電壓限值Utl和線路電流I; 52)初步選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)于各分段地線端部還是設(shè)于各分段地線中部S2. I)若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)在各分段地線端部 S2. 11)計(jì)算絕緣架空地線分段節(jié)距為Ic/ = (8^15)*U0/I (km)，從絕緣架空地線一端部開(kāi)始每隔Itl處選擇就近的耐張桿塔作為分段節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地線分段，并將絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)于各分段地線同側(cè)端部；S2. 2)若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)在各分段地線中部S2. 21)計(jì)算絕緣架空地線分段節(jié)距為2* Ic/ = (16 30)* U0/1 (km)，從絕緣架空地線一端部開(kāi)始每隔2* I/處選擇就近的耐張桿塔作為分段節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地線分段，并將絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)于各分段地線中部附近。
全文摘要
一種降低交流輸電線路絕緣架空地線感應(yīng)電壓的方法，包括如下步驟確定絕緣架空地線感應(yīng)電壓限值U0 和線路電流I；若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)在其一端部，計(jì)算絕緣架空地線換位節(jié)距為l0=(8~15)*U0/I(km)，從絕緣架空地線所述端部開(kāi)始每隔l0處選擇就近的耐張桿塔作為換位節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地線換位或?qū)Ь€換位；若選擇絕緣架空地線接地點(diǎn)處于絕緣架空地線兩端之間，計(jì)算絕緣架空地線換位節(jié)距為2*l0=(16~30)*U0/I(km)，從絕緣架空地線一端部開(kāi)始每隔2*l0處選擇就近的耐張桿塔作為換位節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地線換位或?qū)Ь€換位，并將所述絕緣架空地線接地點(diǎn)設(shè)在距其中的一個(gè)換位節(jié)點(diǎn)半個(gè)換位節(jié)距附近。本發(fā)明可降低感應(yīng)電壓到任意設(shè)定的感應(yīng)電壓限值U0以內(nèi)。
文檔編號(hào)H02G1/02GK102780176SQ20121023461
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者姚森敬, 彭向陽(yáng), 徐曉剛, 李志峰, 毛先胤, 王宇, 王建國(guó), 王建平, 許志海 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 武漢大學(xué)