CN108896883A - 架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置及模拟方法 - Google Patents
架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置及模拟方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108896883A CN108896883A CN201810691961.XA CN201810691961A CN108896883A CN 108896883 A CN108896883 A CN 108896883A CN 201810691961 A CN201810691961 A CN 201810691961A CN 108896883 A CN108896883 A CN 108896883A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- transmission line
- overhead transmission
- power
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
- G01R31/1263—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
- G01R31/1272—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation of cable, line or wire insulation, e.g. using partial discharge measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
Abstract
本发明公开了一种架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置及模拟方法，通过工频电压产生单元将工频电压施加于架空线路上，模拟架空线路正常的运行状态；再通过冲击电压发生器将冲击电压施加于架空线路上，模拟架空线路遭受雷击、操作等过电压的情况，再现架空线路运行的实际复杂工况；从而模拟架空线路在工频电压和冲击电压双重作用下的覆冰闪络或植被闪络故障情况，这不仅可以为闪络故障判断提供基础数据，而且可以对架空线路、绝缘子等电力设备的闪络性能进行准确的评价，从而为确保电力线路的正常运行提供可靠保障。
Description
技术领域
本发明属于电力工程中的故障模拟技术领域，涉及一种植被闪络和覆冰闪络故障模拟技术，具体涉及一种架空线路在冲击电压下的闪络(包括植被闪络、覆冰闪络)故障模拟装置及模拟方法。
背景技术
我国地域辽阔，电力线路分布广泛，架空线被植被环绕和绝缘子受冰雪覆盖情形十分普遍，由此产生的植被闪络和覆冰闪络也是本领域的常见线路故障。而常见的雷电和操作过电压对输电线路也有较大影响，容易产生冲击电压；在冲击电压下，植被闪络和覆冰闪络更易发生，从而造成线路短路，电力供应中断，影响电网的供电可靠性，危害电网及设备的安全。
申请号为CN201610670927.5的专利申请文件公开了一种配电网故障模拟装置及方法，首先设定故障发生时供电线路电压的故障相角，然后控制相应开关动作，使电线路在达到故障相角时发生短路、断路和接地故障等，从而实现在任意故障相角下进行配电网故障模拟。申请号为CN201510925297.7的专利申请文件公开了一种用于绝缘子污秽闪络试验的人工雾生成方法及装置，将去离子水和盐配置成溶液，通过改变溶液的浓度来调节溶液的电导率，然后将配置成的溶液雾化即得到人工雾，这种人工雾更接近于真实的自然环境，可以提高雾霾条件下绝缘子污秽闪络试验的准确度。申请号为CN201610543564.9的专利申请文件公开了一种配电网间歇性弧光接地故障模拟试验设备和方法，该模拟试验设备主要由顺次连接在被测线路与地面之间的熔断器、断路器、大容量电阻器和弧光放电模型组成，用于采集熔断器与断路器之间线路上的对地电压，电压互感器的输出端连接弧光放电模型的控制器输入端，通过该模拟试验设备能够实现对配电线路间歇性弧光接地现象的模拟。
虽然，污秽闪络与覆冰闪络均是针对外绝缘，但覆冰闪络与污秽闪络最大的区别就是，覆冰闪络需要在寒冷天气下结冰形成的，而污秽是在潮湿、小雨的天气下形成的，覆冰闪络故障模拟实现难度要远大于污秽闪络。且上述各种故障模拟装置均未对覆冰闪络和树枝闪络在工频电压与冲击电压作用下的实际工况进行模拟和研究，并不能重现电网的实际运行情况，也就无法将故障模拟的效果与实际情况进行很好的等效，进而难以十分准确的对电网中绝缘设备(例如输电线路、绝缘子等)的闪络特性进行评价。
发明内容
针对目前闪络故障模拟装置未考虑冲击电压作用的技术现状，本发明的第一个目的旨在提供一种架空线路在冲击电压下的闪络(包括植被闪络、覆冰闪络)故障模拟装置，以更加真实地模拟雷电、操作过电压等冲击电压作用下在架空线路引发的植被闪络和覆冰闪络故障。
本发明的另一目的旨在提供一种基于上述模拟装置的架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法。
本发明的基本思想为：将覆冰绝缘子与架空线路连接用于模拟覆冰闪络，将植被放置于架空线路下方合适位置用于模拟植被闪络，利用工频电压产生单元在架空线路中产生工频电压，再利用冲击电压产生单元在架空线路中工频电压基础上叠加冲击电压，从而实现架空线路在冲击电压作用下的覆冰闪络、植被闪络模拟。
本发明提供的架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置，其构成包括工频电压产生单元、冲击电压产生单元、故障模拟单元和数据采集器；所述工频电压产生单元包括工频电压产生器、保护电阻和电容分压器，工频电压产生器一端串联保护电阻后与架空线路一端连接，工频电压产生器另一端接地，电容分压器两端分别并联于工频电压产生器和保护电阻的串联支路上；所述冲击电压产生单元包括耦合电容和冲击电压发生器，冲击电压发生器一端串联耦合电容后与架空线路另一端连接，冲击电压发生器另一端接地；所述故障模拟单元用于模拟覆冰闪络故障、植被闪络故障，其高压端接入架空线路，低压端经接地线接地；所述数据采集器的信号输入端分别与电容分压器输出端和故障模拟单元接地线于其中央穿过的罗氏线圈连接。
上述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置，所述故障模拟单元包括一组以上配套组装的杆塔和绝缘子，绝缘子的承力端与架空线路连接作为故障模拟单元的高压端；绝缘子的悬挂端与杆塔顶部连接；
当故障模拟单元用于模拟覆冰闪络故障时，在一组以上配套组装的杆塔和绝缘子中，至少一个绝缘子为覆冰绝缘子；杆塔底部作为故障模拟单元的低压端，通过接地线接地；
当故障模拟单元用于模拟植被闪络故障时，故障模拟单元进一步包括位于架空线路下方的树木，以树木下端作为故障模拟单元的低压端，通过接地线接地。
上述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置，工频电压产生器和冲击电压发生器可以采用本领域已经披露的常规设备，本发明采用的是本申请人于2014年申请的申请号为CN201410550645.2的申请文件(一种可控的工频叠加冲击试验装置及其试验方法)中公开的工频电压产生装置和冲击电压发生器。
上述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置，所述数据采集器为示波器、采集卡或录波仪。
本发明提供的种架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，是利用上述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置实现覆冰闪络故障、植被闪络故障模拟；
所述覆冰闪络故障模拟过程包括以下步骤：
S11，使至少一个绝缘子表面形成设定厚度冰层的覆冰绝缘子；
S12，将覆冰绝缘子悬挂端安装于杆塔顶端，承力端与架空线路连接；
S13，利用工频电压产生器向架空线路施加电压，直至发生工频闪络，得到发生工频闪络的电压最小值Umin；
S14，利用冲击电压发生器向架空线路施加电压，直至发生冲击闪络，得到发生冲击闪络的电压最小值U′min；
S15，按照工频电压有效值小于发生工频闪络的电压最小值Umin，利用工频电压产生器向架空线路施加电压，模拟架空线路正常运行情况，然后按照冲击电压幅值大于等于发生冲击闪络的电压最小值U′min，利用冲击电压发生器向架空线路施加电压，使其产生的冲击电压叠加于工频电压上，实现架空线路在冲击电压下的覆冰闪络故障模拟；
所述植被闪络故障模拟过程包括以下步骤：
S21，将固定有树木放置于架空线路的下方，树木下端连接接地线，并使树木顶端与架空线路之间达到设定间距；
S22，利用工频电压产生器向架空线路施加电压，直至发生工频闪络，得到发生工频闪络的电压最小值Umin；
S23，利用冲击电压发生器向架空线路施加电压，直至发生冲击闪络，得到发生冲击闪络的电压最小值U′min；
S24，按照工频电压有效值小于发生工频闪络的电压最小值Umin，利用工频电压产生器向架空线路施加电压，模拟架空线路正常运行情况，然后按照冲击电压幅值大于等于发生冲击闪络的电压最小值U′min，利用冲击电压发生器向架空线路施加电压，使其产生的冲击电压叠加于工频电压上，实现架空线路在冲击电压下的植被闪络故障模拟。
上述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，所述步骤S11中覆冰绝缘子的制备包括以下步骤：
S111，配制设定电导率的盐溶液；
S112，将配制的盐溶液均匀喷洒于绝缘子表面，并置于低于0℃条件下冷却形成冰层；
S113，重复步骤S112至绝缘子表面冰层厚度至少为1mm，即得到覆冰绝缘子。上述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，所述盐溶液电导率为10-1000000μS/cm。所述盐溶液优选NaCl或KCl溶液。
上述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，植被闪络模拟过程中，树木顶端与架空线路之间的设定间距可以根据采用的工频电压产生器或/和冲击电压发生器的功率要求进行具体设计。
上述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，利用工频电压产生器使架空线路中的工频电压达到运行电压，同时工频电压有效值低于发生工频闪络时的电压最小值，以确保不发生工频电压下的覆冰闪络、植被闪络故障。
上述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，覆冰闪络、植被闪络模拟中，为了确保覆冰闪络和植被闪络故障的模拟效果，向架空线路施加工频电压后，待工频电压处于波峰相位前后20°以内时，再向架空线路施加冲击电压。冲击电压叠加到工频电压的相位要求，可以参考采用申请号CN201410550645.2申请文件中公开的方法来实现。
与现有技术相比，本发明提供的架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置及模拟方法，具有如下十分突出的优点和有益技术效果：
1、本发明通过工频电压产生单元将工频电压施加于架空线路上，模拟架空线路正常的运行状态；再通过冲击电压发生器将冲击电压施加于架空线路上，模拟架空线路遭受雷击、操作失误等过电压的情况，再现架空线路运行的实际复杂工况；从而模拟架空线路在工频电压和冲击电压双重作用下的覆冰闪络、植被闪络故障情况；
2、本发明将配制的溶液均匀喷洒于绝缘子上并凝结形成一定厚度的冰层，能够较好地模拟自然环境下绝缘子的覆冰情况，即模拟不同厚度冰层或不同电导率冰层的覆冰情况；
3、本发明将树木置于架空线路之下，并调节树枝与架空线路的间距，能够较好地模拟自然环境下树木与架空线路靠近情况，即模拟树枝与架空线不同距离的情况；
4、本发明首先获取分别发生工频闪络和冲击闪络的电压最小值，再依据发生工频闪络和冲击闪络的电压最小值确定闪络故障模拟试验中所需的工频电压和冲击电压，这样不仅可以确保架空线路在工频电压下不发生闪络、而在工频电压和冲击电压叠加作用下发生闪络，保证每次闪络故障有效性，以提高试验效率；
5、本发明能够实现架空线路在冲击电压下的覆冰闪络、植被闪络故障模拟，不仅可以为闪络故障判断提供基础数据，而且可以对架空线路、绝缘子等电力设备的闪络性能进行准确的评价，从而为确保电力线路的正常运行提供可靠保障。
附图说明
图1为本发明架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置结构示意图。
图2为本发明故障模拟单元结构示意图。
图3为本发明架空线路植被闪络故障模拟示意图。
图4为本发明架空线路覆冰闪络故障电流波形图。
图5为本发明架空线路覆冰闪络故障电压波形图。
图6为本发明架空线路植被闪络故障电流波形图。
图7为本发明架空线路植被闪络故障电压波形图。
在上述附图中，1-工频电压产生器、2-保护电阻，3-电容分压器，4-架空线路，5-故障模拟单元，51-杆塔，52、53-绝缘子，54-树木，55-接地线，56-固定底座，6-耦合电容，7-冲击电压发生器，8-罗氏线圈，9-数据采集器。
具体实施方式
以下将结合附图给出本发明实施例，并通过实施例对本发明的技术方案进行进一步的清楚、完整说明。显然，所述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
本实施例提供的架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置，如图1至图3所示，包括工频电压产生单元、冲击电压产生单元、故障模拟单元5和数据采集器9；工频电压产生单元与冲击电压产生单元用于向架空线路施加工频电压和冲击电压，工频电压产生单元与冲击电压产生单元的高压端分别与架空线路4的两端连接，工频电压产生单元与冲击电压产生单元的低压端接地，故障模拟单元5高压端接入架空线路，低压端经接地线接地。
如图1所示，工频电压产生单元包括工频电压产生器1、保护电阻2和电容分压器3，工频电压产生器1一端串联保护电阻2后作为工频电压产生单元的高压端与架空线路4一端连接、工频电压产生器1另一端作为工频电压产生单元的低压端接地，电容分压器3两端分别并联于工频电压产生器1与保护电阻2的串联支路上。工频电压产生器1用于产生架空线路正常运行所需的工频电压，以模拟架空线路正常运行情况，本实施例采用的是本申请人于2014年申请的申请号为CN201410550645.2的申请文件中公开的工频电压产生装置作为工频电压产生器，本实施例中将保护电阻单独出来。保护电阻2用于保护工频电压产生器遭受短路冲击。电容分压器3为本领域的常规设备，用于测量架空线路上的电压，图1中虚框中给出的框图为电容分压器的等效示意图，其中两个电容分别为高压臂上的等效电容和低压臂上的等效电容，电容分压器靠近高压臂的一端与工频电压产生单元的高压端连接，靠近低压臂的一端与工频电压产生单元的低压端连接。
如图1所示，冲击电压产生单元包括耦合电容6和冲击电压发生器7，冲击电压发生器7一端经耦合电容6作为冲击电压产生单元的高压端与架空线路另一端连接，冲击电压发生器另一端作为冲击电压产生单元的低压端接地。耦合电容6用于保证冲击电压能够无畸变的输送到架空线路上。冲击电压发生器7用于产生施加于架空线路4上的冲击电压，以模拟雷击、操作等过电压情况，本实施例采用的是本申请人于2014年申请的申请号为CN201410550645.2的申请文件中公开的冲击电压发生器。
如图2和图3所示，故障模拟单元5用于模拟覆冰闪络故障、植被闪络故障，包括两组配套组装的杆塔51和绝缘子(52、53)，绝缘子的悬挂端与杆塔顶部连接，承力端与架空线路4连接以作为故障模拟单元的高压端，杆塔51下端接地。
当故障模拟单元5用于模拟覆冰闪络故障时，其中绝缘子53为覆冰绝缘子。杆塔底部作为故障模拟单元的低压端，通过接地线接地。
当故障模拟单元5用于模拟植被闪络故障时，故障模拟单元进一步包括位于架空线路下方的树木54和用于固定树木的固定底座56，以树木下端作为故障模拟单元的低压端，通过接地线55接地。固定底座56沿垂直于水平面方向的高度可调。
如图1所示，数据采集器9为示波器，其信号输入端分别与电容分压器输出端和空心罗氏线圈8连接，分别用于测量架空线路上的电压和发生闪络故障时的电流，从而为后续故障分析提供相关数据。与杆塔底部下端连接的接地线(覆冰闪络)或树木下端连接的接地线(植被闪络)穿过空心罗氏线圈8。
应用例1模拟架空线路在冲击电压下的覆冰闪络故障
本实施例采用的覆冰绝缘子53按照以下步骤制备得到：
S111，配制设定电导率的盐溶液，具体为：向去离子水中加入NaCl，配制电导率为100μS/cm的盐溶液；
S112，将配制的盐溶液均匀喷洒于绝缘子表面，并置于低于0℃条件下的冰箱中冷却结冰，形成冰层；
S113，重复步骤S112至绝缘子表面冰层达到1～2mm，即得到覆冰绝缘子。
采用架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置按照以下步骤进行覆冰闪络故障模拟：
S12，将覆冰绝缘子悬挂端安装于杆塔顶端，承力端与架空线路连接；
S13，利用工频电压产生器向架空线路施加电压，直至发生工频闪络，得到发生工频闪络的电压最小值约为Umin＝5kV；
S14，利用冲击电压发生器向架空线路施加电压，直至发生冲击闪络，得到发生冲击闪络的电压最小值约为U′min＝12kV；
S15，按照工频电压有效值小于发生工频闪络的电压最小值Umin＝5kV，利用工频电压产生器向架空线路施加工频电压(其有效值为3.6kV)，模拟架空线路正常运行情况，同时确保不发生工频电压下的闪络；待工频电压处于波峰相位前后20°以内时，按照冲击电压幅值大于等于发生冲击闪络的电压最小值U′min＝12kV，利用冲击电压发生器向架空线路施加电压，产生1.2/50μs、幅值为15kV的冲击电压，模拟雷击情况，使其产生的冲击电压叠加于工频电压上，实现架空线路在冲击电压下的覆冰闪络故障模拟。
通过数据采集器9得到的闪络电流和电压波形分别如图4、图5所示，从图中可以看出，其波形具有明显的高频振荡特征，符合自然环境下的覆冰闪络情况。
通过数据采集器9得到的闪络电流和电压波形数据可以为闪络故障类型判断提供基础数据。
应用例2模拟架空线路在冲击电压下的植被闪络故障
本实施例采用的树木为一段松树枝，将其截取其中的20cm，平均直径为1.5cm。将接地线55紧密缠绕于松树枝下端，并用固定底座沿垂直于水平面的方向固定。
采用架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置按照以下步骤进行植被闪络故障模拟：
S21，将固定有松树枝的固定底座放置于架空线路4的下方，调节固定底座，使松树枝顶端与架空线路之间的垂直间距为0.8cm，水平间距为1mm；
S23，利用工频电压产生器向架空线路施加电压，直至发生工频闪络，得到发生工频闪络的电压最小值约为Umin＝8kV；
S24，利用冲击电压发生器向架空线路施加电压，直至发生冲击闪络，得到发生冲击闪络的电压最小值约为U′min＝15kV；
S25，按照工频电压有效值小于发生工频闪络的电压最小值Umin＝8kV，利用工频电压产生器向架空线路施加工频电压(其有效值为5kV)，模拟架空线路正常运行情况，同时确保不发生工频电压下的闪络；待工频电压处于波峰相位前后20°以内时，按照冲击电压幅值大于等于发生冲击闪络的电压最小值U′min＝15kV，利用冲击电压发生器向架空线路施加电压，产生1.2/50μs、幅值为15kV的冲击电压，模拟雷击情况，使其产生的冲击电压叠加于工频电压上，实现架空线路在冲击电压下的植被闪络故障模拟。
通过数据采集器9得到的闪络电流和电压波形分别如图6、图7所示，从图中可以看出，其波形具有明显的高频振荡特征，符合自然环境下的植被闪络情况。
通过数据采集器9得到的闪络电流和电压波形数据可以为闪络故障类型判断提供基础数据。
因此，本发明提供的架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置可以用于研究植被、覆冰闪络故障类型识别。
Claims (10)
1.一种架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置，其特征在于包括工频电压产生单元、冲击电压产生单元、故障模拟单元(5)和数据采集器(9)；所述工频电压产生单元包括工频电压产生器(1)、保护电阻(2)和电容分压器(3)，工频电压产生器(1)一端串联保护电阻(2)后与架空线路(4)一端连接，工频电压产生器(1)另一端接地，电容分压器(3)两端分别并联于工频电压产生器(1)与保护电阻(2)的串联支路上；所述冲击电压产生单元包括耦合电容(6)和冲击电压发生器(7)，冲击电压发生器一端串联耦合电容(6)后与架空线路(4)另一端连接，冲击电压发生器另一端接地；所述故障模拟单元(5)用于模拟覆冰闪络故障、植被闪络故障，其高压端接入架空线路(4)，低压端经接地线接地；所述数据采集器(9)的信号输入端分别与电容分压器(3)输出端和故障模拟单元(5)接地线于其中心穿过的罗氏线圈(8)连接。
2.根据权利要求1所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置，其特征在于所述故障模拟单元包括一组以上配套组装的杆塔(51)和绝缘子，绝缘子的承力端与架空线路(4)连接作为故障模拟单元的高压端；绝缘子的悬挂端与杆塔顶部连接。
3.根据权利要求2所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置，其特征在于当故障模拟单元用于模拟覆冰闪络故障时，在一组以上配套组装的杆塔和绝缘子中，至少一个绝缘子为覆冰绝缘子；杆塔底部作为故障模拟单元的低压端，通过接地线接地。
4.根据权利要求2所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置，其特征在于当故障模拟单元用于模拟植被闪络故障时，故障模拟单元进一步包括位于架空线路下方的树木，树木下端作为故障模拟单元的低压端，通过接地线接地。
5.根据权利要求1或2或3或4所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置，其特征在于所述数据采集器为示波器、采集卡或录波仪。
6.一种架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，其特征在于利用权利要求1至5任意一项权利要求所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置实现覆冰闪络故障、植被闪络故障模拟；
所述覆冰闪络故障模拟过程包括以下步骤：
S11，使至少一个绝缘子表面形成设定厚度冰层的覆冰绝缘子；
S12，将覆冰绝缘子悬挂端安装于杆塔顶端，承力端与架空线路连接；
S13，利用工频电压产生器向架空线路施加电压，直至发生工频闪络，得到发生工频闪络的电压最小值Umin；
S14，利用冲击电压发生器向架空线路施加电压，直至发生冲击闪络，得到发生冲击闪络的电压最小值U′min；
S15，按照工频电压有效值小于发生工频闪络的电压最小值Umin，利用工频电压产生器向架空线路施加电压，模拟架空线路正常运行情况，然后按照冲击电压幅值大于等于发生冲击闪络的电压最小值U′min，利用冲击电压发生器向架空线路施加电压，使其产生的冲击电压叠加于工频电压上，实现架空线路在冲击电压下的覆冰闪络故障模拟；
所述植被闪络故障模拟过程包括以下步骤：
S21，将架空线路置于树木的上方，树木下端连接接地线，并使树木顶端与架空线路之间达到设定间距；
S22，利用工频电压产生器向架空线路施加电压，直至发生工频闪络，得到发生工频闪络的电压最小值Umin；
S23，利用冲击电压发生器向架空线路施加电压，直至发生冲击闪络，得到发生冲击闪络的电压最小值U′min；
S24，按照工频电压有效值小于发生工频闪络的电压最小值Umin，利用工频电压产生器向架空线路施加电压，模拟架空线路正常运行情况，然后按照冲击电压幅值大于等于发生冲击闪络的电压最小值U′min，利用冲击电压发生器向架空线路施加电压，使其产生的冲击电压叠加于工频电压上，实现架空线路在冲击电压下的植被闪络故障模拟。
7.根据权利要求6所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，其特征在于所述步骤S11中覆冰绝缘子的制备包括以下步骤：
S111，配制设定电导率的盐溶液；
S112，将配制的盐溶液均匀喷洒于绝缘子表面，并置于低于0℃条件下冷却形成冰层；
S113，重复步骤S112至绝缘子表面冰层厚度至少为1mm，即得到覆冰绝缘子。
8.根据权利要求7所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，其特征在于所述盐溶液电导率为10-1000000μS/cm。
9.根据权利要求8所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，其特征在于所述盐溶液为NaCl或KCl溶液。
10.根据权利要求6至9任意一项权利要求所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，其特征在于向架空线路施加冲击电压是在向架空线路施加工频电压后，待工频电压处于波峰相位前后20°以内的范围进行施加。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810691961.XA CN108896883B (zh) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | 架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置及模拟方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810691961.XA CN108896883B (zh) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | 架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置及模拟方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108896883A true CN108896883A (zh) | 2018-11-27 |
| CN108896883B CN108896883B (zh) | 2021-01-08 |
Family
ID=64346888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810691961.XA Expired - Fee Related CN108896883B (zh) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | 架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置及模拟方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108896883B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110108995A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-08-09 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 变间隙弧光放电实验装置 |
| CN110161292A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-23 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种配电线路接地故障电压信号采集装置 |
| CN110618357A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-27 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 配电线路绝缘导线雨水对放电影响试验测试装置及方法 |
| CN110927528A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-03-27 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种输电线路故障模拟试验装置 |
| CN111968476A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-20 | 广东电网有限责任公司 | 一种线-树动态距离模拟装置及线-树动态距离模拟方法 |
| JP2022538874A (ja) * | 2019-07-17 | 2022-09-06 | 中国電力科学研究院有限公司 | 商用電圧及びインパルス電圧の重畳電圧波形の測定方法及びシステム |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0541266A (ja) * | 1991-08-05 | 1993-02-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 避雷装置 |
| CN101097797A (zh) * | 2007-07-16 | 2008-01-02 | 重庆大学 | 高海拔覆冰地区用复合绝缘子的伞型结构 |
| CN102721907A (zh) * | 2012-06-13 | 2012-10-10 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 用于高海拔地区工频和冲击叠加电压试验的方法 |
| CN202502188U (zh) * | 2012-03-23 | 2012-10-24 | 上海市电力公司 | 一种覆冰绝缘子测试装置 |
| CN202903954U (zh) * | 2012-11-02 | 2013-04-24 | 湖南省电力公司科学研究院 | 绝缘子串工频任意相角叠加雷电冲击试验装置 |
| CN104297647A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-01-21 | 四川大学 | 可控的工频叠加冲击试验装置及其试验方法 |
| CN104463353A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-03-25 | 广东电网有限责任公司河源供电局 | 一种架空输电线路超高植物安全距离智能预测方法 |
| CN104684110A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-06-03 | 李成敏 | 电力传输系统中的传感器及应急通信网络 |
-
2018
- 2018-06-28 CN CN201810691961.XA patent/CN108896883B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0541266A (ja) * | 1991-08-05 | 1993-02-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 避雷装置 |
| CN101097797A (zh) * | 2007-07-16 | 2008-01-02 | 重庆大学 | 高海拔覆冰地区用复合绝缘子的伞型结构 |
| CN202502188U (zh) * | 2012-03-23 | 2012-10-24 | 上海市电力公司 | 一种覆冰绝缘子测试装置 |
| CN102721907A (zh) * | 2012-06-13 | 2012-10-10 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 用于高海拔地区工频和冲击叠加电压试验的方法 |
| CN202903954U (zh) * | 2012-11-02 | 2013-04-24 | 湖南省电力公司科学研究院 | 绝缘子串工频任意相角叠加雷电冲击试验装置 |
| CN104297647A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-01-21 | 四川大学 | 可控的工频叠加冲击试验装置及其试验方法 |
| CN104463353A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-03-25 | 广东电网有限责任公司河源供电局 | 一种架空输电线路超高植物安全距离智能预测方法 |
| CN104684110A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-06-03 | 李成敏 | 电力传输系统中的传感器及应急通信网络 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 魏明 等: "海拔条件对绝缘子冲击和工频闪络电压的影响", 《电磁避雷器》 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110161292A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-23 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种配电线路接地故障电压信号采集装置 |
| CN110108995A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-08-09 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 变间隙弧光放电实验装置 |
| JP2022538874A (ja) * | 2019-07-17 | 2022-09-06 | 中国電力科学研究院有限公司 | 商用電圧及びインパルス電圧の重畳電圧波形の測定方法及びシステム |
| JP7308306B2 (ja) | 2019-07-17 | 2023-07-13 | 中国電力科学研究院有限公司 | 商用電圧及びインパルス電圧の重畳電圧波形の測定方法及びシステム |
| CN110618357A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-27 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 配电线路绝缘导线雨水对放电影响试验测试装置及方法 |
| CN110927528A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-03-27 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种输电线路故障模拟试验装置 |
| CN111968476A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-20 | 广东电网有限责任公司 | 一种线-树动态距离模拟装置及线-树动态距离模拟方法 |
| CN111968476B (zh) * | 2020-08-11 | 2022-04-01 | 广东电网有限责任公司 | 一种线-树动态距离模拟装置及线-树动态距离模拟方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108896883B (zh) | 2021-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108896883A (zh) | 架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置及模拟方法 | |
| CN108896882B (zh) | 冲击和工频叠加电压下架空线路覆冰闪络影响因素评估方法 | |
| CN103324788A (zh) | 一种雷击特性评估方法 | |
| CN108228976B (zh) | 典型发电厂避雷器配置与绝缘配合的建模方法 | |
| CN104155626B (zh) | 一种检测电压互感器抵御地电位升高能力的系统 | |
| CN103293451B (zh) | 一种高压输电线路杆塔接地装置防雷特性的评估方法 | |
| CN103558527A (zh) | 超高压gis标准雷电冲击电压耐压试验仿真模拟方法 | |
| CN105160049A (zh) | 一种35kV及以下配电线路直击雷跳闸率计算方法 | |
| CN107991559A (zh) | 一种大型接地网地电位升极限值的校核方法 | |
| CN205263221U (zh) | 一种超高压输电线路杆塔雷电屏蔽能力模拟试验平台 | |
| CN204154824U (zh) | 冲击电压与工频振荡合成回路试验平台 | |
| CN108896870A (zh) | 工频和冲击联合作用下的输电线路故障识别方法 | |
| CN209215524U (zh) | 电器实际冲击电压波形下sf6气体击穿特性试验系统 | |
| CN112699576A (zh) | 一种特高压直流雷电电磁暂态工程分析方法 | |
| Sultan | Comparative Study between Porcelain and Silicone Polymer Lightning Arresters under Direct Lightning Strokes for A 400KV Substation Protection | |
| CN104950195A (zh) | 模拟风电机组桨叶引雷的试验装置及方法 | |
| CN109726523A (zh) | 一种避雷器安装位置的选择方法和装置 | |
| Sestasombut et al. | The Analysis of Lightning Strikes to MEA’s Distribution Lines on Different Impact Positions | |
| Bunjongjit et al. | Relation of Influential Parameters to Back-Flashover on the Insulators in Transmission Tower | |
| Sones et al. | Overview on transient overvoltages and insulation design for a high voltage transmission system | |
| CN108710072B (zh) | 电器实际冲击电压波形下sf6气体击穿特性试验系统 | |
| Chen et al. | Discussion on tower shunt coefficient of UHV DC transmission line under lightning stroke | |
| Novizon et al. | Flashover Phenomenon on 150kV Transmission Line Due to Direct Lightning Strike on the Ground Wire | |
| CN113962097A (zh) | 变电站雷电过电压仿真分析方法、装置、终端及介质 | |
| Vasileva et al. | Determination of dangerous lightning current levels for power substations 220kV |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210108 |