CN104375036B - 架空导线电流限值计算方法 - Google Patents

Abstract

一种架空导线电流限值计算方法，涉及电力导线容量计算技术领域，所解决的是现有方法计算结果偏差大的技术问题。该方法的具体步骤如下：1）在两种测量环境下，测量样本导线的环境温度、导线温度，并根据测得值计算出样本导线的环境温度影响系数；2）将样本导线的环境温度影响系数作为架空导线的线路环境温度影响系数，建立架空导线的电流限值公式；3）需要计算架空导线的当前导线电流限值时，先测量出架空导线的当前线路温度及当前环境温度，并得出架空导线的当前交流电阻；再根据架空导线的当前线路温度、当前环境温度、当前交流电阻，及电流限值公式，计算出架空导线的当前导线电流限值。本发明提供的方法，导线电流限值的计算结果偏差小。

Description

架空导线电流限值计算方法

技术领域

本发明涉及电力导线容量计算技术，特别是涉及一种架空导线电流限值计算方法的技术。

背景技术

架空导线是电能输送的重要设备，对用户供电起着至关重要的作用，输电线路的最重要的要求就是安全运行。对运行的输电线路的电流限值进行计算，可以预测线路温度升降情况，有助于调度员对导线电流限值的预测，当出现异常情况时进行预警处理，以保证架空导线的安全、可靠运行。

现有方法在计算架空导线电流限值时，都仅仅考虑了架空导线的辐射散热、对流散热、日照吸热和线路负载产生热量，没有考虑环境温度对架空导线导线散热的影响因素，因此计算出的架空导线电流限值偏差较大，会导致架空导线的导线预测温度出现较大的误差，从而影响到架空导线的安全运行。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种计算结果偏差小，能减少架空导线导线预测温度误差的架空导线电流限值计算修正方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种架空导线电流限值计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)从架空导线中选取两段单位长度、形状结构一致的相同导线作为测量样本导线，并将两段测量样本导线分置于两种环境温度值相异的测量环境下，使两段测量样本导线通过相同的电流，得到测量样本导线在两种测量环境下的电流限值，并对辐射散热功率进行修正为：

I₁ ²＝(W+W_R(T_E1-T₀)/T₀+k×(T₁-T_E1))/R(T₁)

I₂ ²＝(W+W_R(T_E2-T₀)/T₀+k×(T₂-T_E2))/R(T₂)

W＝W_R+W_F-W_S

T₀＝273.16K

式中，T_E1、T_E2分别为两种测量环境的温度值，I₁是环境温度为T_E1时样本导线的导线载流量，T₁是环境温度为T_E1时测得的样本导线温度，I₂是环境温度为T_E2时样本导线的导线载流量，T₂是环境温度为T_E2时测得的样本导线温度，W_R为单位长度导线的辐射散热功率，W_F为单位长度导线的对流散热功率，W_S为单位长度导线的日照吸热功率，W_R、W_F、W_S均为常量，k为样本导线的环境温度影响系数；

当T_E1-T_E2→0时,有I₁ ²＝I₂ ²，则有：

(W+W_R(T_E1-T₀)/T₀+k×(T₁-T_E1))*R(T₂)

＝(W+W_R(T_E2-T₀)/T₀+k×(T₂-T_E2))*R(T₁)

得到：

R(T₁)是架空导线的线路温度为T₁时架空导线的交流电阻,R(T₂)是架空导线的线路温度为T₂时架空导线的交流电阻，有：

R(T₁)＝R(T_b)+Tcr×(T₁-T_b)

R(T₂)＝R(T_b)+Tcr×(T₂-T_b)

式中，Tcr为电阻温度系数，Tcr值为常数，T_b为架空线路出厂时试验温度，R(T_b)是架空线路在环境温度为T_b时的电阻；

2)将样本导线的环境温度影响系数k作为架空导线的线路环境温度影响系数，建立架空导线的电流限值公式为：

R(T)＝R(T_b)+Tcr×(T-T_b)

式中，I为架空导线的导线电流限值，T为架空导线的线路温度，T_E为架空导线的环境温度，R(T)是架空导线在线路温度为T时的交流电阻；

3)需要计算架空导线的当前导线电流限值时，先测量出架空导线的当前线路温度及当前环境温度，并根据测得的架空导线的当前线路温度得出架空导线的当前交流电阻；

再根据架空导线的当前线路温度、当前环境温度、当前交流电阻，及步骤2)建立的电流限值公式，计算出架空导线的当前导线电流限值。

本发明提供的架空导线电流限值计算方法，在计算架空导线电流限值时，不但考虑了架空导线的辐射散热、对流散热、日照吸热和线路负载产生热量，对辐射散热进行了温度补偿，还考虑了环境温度对架空导线导线散热的影响因素，因此计算出的架空导线电流限值偏差较小，能减少架空导线预测温度误差。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

本发明实施例所提供的一种架空导线电流限值计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)从架空导线中选取两段单位长度、形状结构一致的相同导线作为测量样本导线，并将两段测量样本导线分置于两种环境温度值相异的测量环境下，使两段测量样本导线通过相同的电流，得到测量样本导线在两种测量环境下的电流限值，并对辐射散热功率进行修正为：

I₁ ²＝(W+W_R(T_E1-T₀)/T₀+k×(T₁-T_E1))/R(T₁)

I₂ ²＝(W+W_R(T_E2-T₀)/T₀+k×(T₂-T_E2))/R(T₂)

W＝W_R+W_F-W_S

T₀＝273.16K

式中，T_E1、T_E2分别为两种测量环境的温度值，I₁是环境温度为T_E1时样本导线的导线载流量，T₁是环境温度为T_E1时测得的样本导线温度，I₂是环境温度为T_E2时样本导线的导线载流量，T₂是环境温度为T_E2时测得的样本导线温度，W_R为单位长度导线的辐射散热功率，W_F为单位长度导线的对流散热功率，W_S为单位长度导线的日照吸热功率，W_R、W_F、W_S均为常量，k为样本导线的环境温度影响系数；

当T_E1-T_E2→0(即T_E1-T_E2趋向于0)时,有I₁ ²＝I₂ ²，则有：

(W+W_R(T_E1-T₀)/T₀+k×(T₁-T_E1))*R(T₂)

＝(W+W_R(T_E2-T₀)/T₀+k×(T₂-T_E2))*R(T₁)

得到：

R(T₁)是架空导线的线路温度为T₁时架空导线的交流电阻,R(T₂)是架空导线的线路温度为T₂时架空导线的交流电阻，有：

R(T₁)＝R(T_b)+Tcr×(T₁-T_b)

R(T₂)＝R(T_b)+Tcr×(T₂-T_b)

式中，Tcr为电阻温度系数，Tcr值为常数(可以通过查表得到)，T_b为架空线路出厂时试验温度，R(T_b)是架空线路在环境温度为T_b时的电阻；

2)将样本导线的环境温度影响系数k作为架空导线的线路环境温度影响系数，建立架空导线的电流限值公式为：

R(T)＝R(T_b)+Tcr×(T-T_b)

式中，I为架空导线的导线电流限值，T为架空导线的线路温度，T_E为架空导线的环境温度，R(T)是架空导线在线路温度为T时的交流电阻；

3)需要计算架空导线的当前导线电流限值时，先测量出架空导线的当前线路温度及当前环境温度，并根据测得的架空导线的当前线路温度得出架空导线的当前交流电阻；

再根据架空导线的当前线路温度、当前环境温度、当前交流电阻，及步骤2)建立的电流限值公式，计算出架空导线的当前导线电流限值。

本发明实施例中的温度都指热力学温度，其单位为开尔文(K)。

Claims (1)

1.一种架空导线电流限值计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）从架空导线中选取两段单位长度、形状结构一致的相同导线作为测量样本导线，并将两段测量样本导线分置于两种环境温度值相异的测量环境下，使两段测量样本导线通过相同的电流，得到测量样本导线在两种测量环境下的电流限值，并对辐射散热功率进行修正为：

=273.16K

式中，、分别为两种测量环境的温度值，是环境温度为时样本导线的导线载流量，是环境温度为时测得的样本导线温度，是环境温度为时样本导线的导线载流量，是环境温度为时测得的样本导线温度，为单位长度导线的辐射散热功率，为单位长度导线的对流散热功率，为单位长度导线的日照吸热功率，、、均为常量，k为样本导线的环境温度影响系数；

当时,有，则有：

得到：

是架空导线的线路温度为时架空导线的交流电阻,是架空导线的线路温度为时架空导线的交流电阻，有：

式中，为电阻温度系数，值为常数，为架空线路出厂时试验温度，是架空线路在环境温度为时的电阻；

2）将样本导线的环境温度影响系数k作为架空导线的线路环境温度影响系数，建立架空导线的电流限值公式为：

式中，I为架空导线的导线电流限值，T为架空导线的线路温度，为架空导线的环境温度，是架空导线在线路温度为T时的交流电阻；

3）需要计算架空导线的当前导线电流限值时，先测量出架空导线的当前线路温度及当前环境温度，并根据测得的架空导线的当前线路温度得出架空导线的当前交流电阻；

再根据架空导线的当前线路温度、当前环境温度、当前交流电阻，及步骤2）建立的电流限值公式，计算出架空导线的当前导线电流限值。