CN106291298A - 模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型及应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型及应用方法，包括第一铝绞线(1)和第二铝绞线(2)，所述第一铝绞线通过至少四根绝缘支柱支撑，所述第二铝绞线通过至少四根绝缘支柱支撑；所述第一铝绞线的两端连接有接地线(11)，所述第二铝绞线连接有工频试验变压系统。该试验模型能够有效模拟导线风偏后两相导线在某一部分间隙距离大幅减小，且其他部分仍保持安全间隙距离的情况。同时，该模型也可通过调整绝缘子串位置改变最小线间间隙距离，模拟风偏条件下档距中两相导线在不同间隙距离下的闪络特性。

Description

模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型及应用方法
技术领域
本发明涉及一种试验模型及其应用方法，具体是一种模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型及其应用方法，属于输电线路电器故障防治领域。
背景技术
输电线路风偏事故是近年电网故障中较突出的一类，能够威胁架空输电线路安全稳定运行。与雷击闪络和操作冲击闪络不同的是，绝大多数风偏闪络是在工作电压下发生的，一般不能成功重合闸而导致线路停运，从而给国民经济造成重大损失。
近年来，受温室效应影响，特殊气候和异常天气屡见不鲜，线路档距中风偏故障更是呈逐年增多趋势，经常造成线路跳闸、导线电弧烧伤等。由于单导线输电线路相间距离小，在线路风偏舞动时，两相导线间隙距离大幅减小，更易发生相间闪络事故，因此，针对单导线输电线路风偏相间闪络的研究，构建输电线路风偏相间闪络的试验模型是十分必要的。
现有技术中，针对风偏闪络的试验研究多集中于绝缘子串风偏导致杆塔中导线与塔身间空气间隙击穿的领域和方向，尚无专门针对输电线路档距中相间风偏闪络研究的试验模型及其应用方法。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型及应用方法，该试验模型能够有效模拟导线风偏后两相导线在某一部分间隙距离大幅减小，且其他部分仍保持安全间隙距离的情况。同时，该模型也可通过调整绝缘子串位置改变最小线间间隙距离，模拟风偏条件下档距中两相导线在不同间隙距离下的闪络特性。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型，包括第一铝绞线和第二铝绞线，所述第一铝绞线通过至少四根绝缘支柱支撑，所述第二铝绞线通过至少四根绝缘支柱支撑；所述第一铝绞线的两端连接有接地线，所述第二铝绞线连接有工频试验变压系统。
进一步，所述工频试验变压系统包括与所述第二铝绞线连接的保护电阻，所述保护电阻依次串联连接有电容分压器、数字多用表和工频变压器，所述工频变压器连接有调压器。
进一步，还包括支撑于第一铝绞线一端的第一绝缘支柱A、支撑于第一铝绞线另一端的第一绝缘支柱B以及能够移动调整第一铝绞线弯曲弧度的第一绝缘支柱C和第一绝缘支柱D。
进一步，还包括支撑于第二铝绞线一端的第二绝缘支柱A、支撑于第二铝绞线另一端的第二绝缘支柱B以及能够移动调整第二铝绞线弯曲弧度的第二绝缘支柱C和第二绝缘支柱D。
进一步，支撑于所述第一铝绞线的所有绝缘支柱和支撑于所述第二铝绞线的所有绝缘支柱高度均一致。
一种模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型的应用方法，该应用方法包括如下步骤：
1)利用两根长度至少为8米的铝绞线模拟单导线输电线路档距中间部分，并通过八个绝缘支柱支撑两根铝绞线；
2)使两根铝绞线呈一定弯曲弧度，调整绝缘支柱的位置改变导线弯曲弧度，从而调整两根铝绞线之间的最小间隙距离；
3)一根铝绞线的两端通过接地线连接，另一根铝绞线连接至工频试验变压系统；
4)所述工频试验变压系统中的工频试验变压器与调压器配合，对两根铝绞线之间施加工频电压；
5)根据升压法施加工频电压直至两根铝绞线击穿，电容分压器监测升压至击穿过程中的线间电压，并使用数字多用表读取击穿电压值，获得线间闪络特性。
进一步，所述最小间隙距离为10cm至70cm。
进一步，所述铝绞线的两端通过两个绝缘支柱支撑和固定，铝绞线中部由两个绝缘支柱支撑和固定。
本发明的有益效果是：(1)该模型能够等效模拟单导线输电线路在大风条件下档距中两根导线在某一部分间隙距离大幅减小，其他部分仍保持安全间隙距离的情况，导线长度为8米且呈明显弯曲避免端部效应对击穿电压产生影响；
(2)采用绝缘支柱支撑固定导线能方便调整导线位置与弯曲程度，等效模拟单导线输电线路风偏条件下不同最小线间间隙距离，同时保证线对地距离大于1m不致出现线对地闪络情况，使试验中导线电场不受大地影响。
(3)利用调压器与试验变压器配合，根据升压法施加工频电压，模拟风偏条件下档距中两相导线在不同间隙距离下的闪络特性，试验电压可达500kV，能够满足模拟实际运行中单导线输电线路风偏相间闪络的要求。
附图说明
图1为本发明整体试验模型程示意图；
图2位本发明绝缘支柱固定导线示意图。
图中：1、第一铝绞线，2、第二铝绞线，3、第一绝缘支柱A，4、第一绝缘支柱B，5、第一绝缘支柱C，6、第一绝缘支柱D，7、第二绝缘支柱A，8、第二绝缘支柱B,9、第二绝缘支柱C，10、第二绝缘支柱D，11、接地线，12、保护电阻，13、电容分压器、14、数字多用表，15、工频变压器，16、调压器。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示：一种模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型，包括第一铝绞线1和第二铝绞线2，所述第一铝绞线1通过至少四根绝缘支柱支撑，所述第二铝绞线2通过至少四根绝缘支柱支撑；所述第一铝绞线1的两端连接有接地线11，所述第二铝绞线2连接有工频试验变压系统。
作为本发明新的一种技术方案：所述工频试验变压系统包括与所述第二铝绞线2连接的保护电阻12，所述保护电阻12依次串联连接有电容分压器13、数字多用表14和工频变压器15，所述工频变压器15连接有调压器16。
作为本发明新的一种技术方案：还包括支撑于第一铝绞线1一端的第一绝缘支柱A3、支撑于第一铝绞线1另一端的第一绝缘支柱B4以及能够移动调整第一铝绞线1弯曲弧度的第一绝缘支柱C5和第一绝缘支柱D6。
作为本发明新的一种技术方案：还包括支撑于第二铝绞线2一端的第二绝缘支柱A7、支撑于第二铝绞线2另一端的第二绝缘支柱B4以及能够移动调整第二铝绞线2弯曲弧度的第二绝缘支柱C9和第二绝缘支柱D10。
作为本发明新的一种技术方案：支撑于所述第一铝绞线1的所有绝缘支柱和支撑于所述第二铝绞线2的所有绝缘支柱高度均一致。
一种模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型的应用方法，该应用方法包括如下步骤：
1)利用两根长度至少为8米的铝绞线模拟单导线输电线路档距中间部分，并通过八个绝缘支柱支撑两根铝绞线；
2)使两根铝绞线呈一定弯曲弧度，调整绝缘支柱的位置改变导线弯曲弧度，从而调整两根铝绞线之间的最小间隙距离；
3)一根铝绞线的两端通过接地线连接，另一根铝绞线连接至工频试验变压系统；
4)所述工频试验变压系统中的工频试验变压器与调压器配合，对两根铝绞线之间施加工频电压；
5)根据升压法施加工频电压直至两根铝绞线击穿，电容分压器监测升压至击穿过程中的线间电压，并使用数字多用表读取击穿电压值，获得线间闪络特性。
作为本发明新的技术方案：所述最小间隙距离为10cm至70cm。
作为本发明新的技术方案：所述铝绞线的两端通过两个绝缘支柱支撑和固定，铝绞线中部由两个绝缘支柱支撑和固定。
实施例：
如图1和图2所示：两个长度大于8m的钢芯第一铝绞线1和第二铝绞线2模拟单导线输电线路档距中间部分，由8个瓷绝缘支柱支撑两根铝绞线，8个瓷绝缘支柱保持一致高度约为1.2m，伞裙片数达到14片。铝绞线两端由两个绝缘支柱固定，导线中部使用两个绝缘支柱支撑并固定导线弯曲弧度，调整绝缘支柱位置与铝绞线弯曲弧度可获得需模拟研究的线间最小间隙距离d，本发明适用的最小间隙距离范围为10cm-70cm，为保证模拟试验相间闪络点在线间最小间隙距离附近，应保证铝绞线弯曲弧度，绝缘支柱间最小间隙距离L＞2d，线间最大间隙距离D＞10d。
完成铝绞线与绝缘支柱固定，确认线间最小间隙距离d后将其中一根铝绞线两端接地，另一铝绞线通过保护电阻接至工频试验变压系统。本发明中保护电阻使用50kΩ，工频试验变压器与调压器配合，最大可输出500kV电压，调压器调压范围为0-250V。为模拟单导线输电线路风偏后线间最小间隙距离减小至d时的相间闪络特性，本发明根据升压法施加工频电压直至两导线击穿，电容分压器监测升压至击穿过程线间电压，使用数字多用表读取击穿电压值，获得线间闪络特性，电容分压器测量范围为0-300kV，数字多用表为市售数字多用表。
由以上构成的一种模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型及应用方法被证明能等效模拟单导线输电线路在大风条件下档距中两相导线在某一部分间隙距离大幅减小，且其他部分仍保持安全间隙距离的情况，获得模拟风偏条件下档距中两相导线在不同间隙距离下的闪络特性，模型布置简单易调整，操作流程安全简捷。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (8)

1.一种模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型，包括第一铝绞线(1)和第二铝绞线(2)，其特征在于：所述第一铝绞线(1)通过至少四根绝缘支柱支撑，所述第二铝绞线(2)通过至少四根绝缘支柱支撑；所述第一铝绞线(1)的两端连接有接地线(11)，所述第二铝绞线(2)连接有工频试验变压系统。
2.根据权利要求1所述的模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型，其特征在于：所述工频试验变压系统包括与所述第二铝绞线(2)连接的保护电阻(12)，所述保护电阻(12)依次串联连接有电容分压器(13)、数字多用表(14)和工频变压器(15)，所述工频变压器(15)连接有调压器(16)。
3.根据权利要求1所述的模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型，其特征在于：还包括支撑于第一铝绞线(1)一端的第一绝缘支柱A(3)、支撑于第一铝绞线(1)另一端的第一绝缘支柱B(4)以及能够移动调整第一铝绞线(1)弯曲弧度的第一绝缘支柱C(5)和第一绝缘支柱D(6)。
4.根据权利要求1所述的模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型，其特征在于：还包括支撑于第二铝绞线(2)一端的第二绝缘支柱A(7)、支撑于第二铝绞线(2)另一端的第二绝缘支柱B(4)以及能够移动调整第二铝绞线(2)弯曲弧度的第二绝缘支柱C(9)和第二绝缘支柱D(10)。
5.根据权利要求1所述的模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型，其特征在于：支撑于所述第一铝绞线(1)的所有绝缘支柱和支撑于所述第二铝绞线(2)的所有绝缘支柱高度均一致。
6.一种模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型的应用方法，其特征在于，该应用方法包括如下步骤：
1)利用两根长度至少为8米的铝绞线模拟单导线输电线路档距中间部分，并通过八个绝缘支柱支撑两根铝绞线；
2)使两根铝绞线呈一定弯曲弧度，调整绝缘支柱的位置改变导线弯曲弧度，从而调整两根铝绞线之间的最小间隙距离；
3)一根铝绞线的两端通过接地线连接，另一根铝绞线连接至工频试验变压系统；
4)所述工频试验变压系统中的工频试验变压器与调压器配合，对两根铝绞线之间施加工频电压；
5)根据升压法施加工频电压直至两根铝绞线击穿，电容分压器监测升压至击穿过程中的线间电压，并使用数字多用表读取击穿电压值，获得线间闪络特性。
7.根据权利要求6所述的模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型的应用方法，其特征在于：所述最小间隙距离为10cm至70cm。
8.根据权利要求7所述的模拟单导线输电线路风偏相间闪络的试验模型的应用方法，其特征在于：所述铝绞线的两端通过两个绝缘支柱支撑和固定，铝绞线中部由两个绝缘支柱支撑和固定。
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