CN109001606A - 一种模拟输电线路相间放电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输电线路相间放电试验模型及应用方法，包括直条型导线模型与弓形导线模型，所述直条型导线模型通过绝缘子串及行车进行悬挂固定，所述弓形导线模型通过绝缘子、行车及绝缘绳进行固定；所述直条型导线模型连接有工频试验变压系统，所述弓形导线模型一端连接有接地线。该试验模型能够有效模拟输电线路风偏、舞动等条件下导线相间距离减小而放电的情况，且可通过行车控制能够改变导线最小间隙距离，获得导线不同间隙距离下的放电击穿特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种试验模型及应用方法，具体是一种模拟输电线路相间放电的试验模型及应用方法，属于输电线路运行故障防治领域。
背景技术
输电线路是电网的重要构成部分，具有覆盖范围广、线路距离长等特点，由于地理环境及气候条件影响，不良的运行环境易引起致线路运行故障，威胁输电线路安全稳定运行。
近年来，多次大面积停电事故大多均由线路故障引发，导致输电线路非正常运行的原因包括：风偏、舞动、覆冰、雷击、鸟害、山火等。随着异常天气与特殊气候的增多，风偏、舞动、覆冰等造成的输电线路相间放电现象明显增多，故构建输电线路相间放电模型尤为重要。
现有研究多集中于跳线段与杆塔空气间隙击穿领域，且输电线路相间放电研究中存在研究放电距离短等问题。由于试验模型距离地面较低，一旦相间距离过大，大地对输电线路相间放电干扰极大。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于长间隙距离的输电线路相间放电模拟模型，解决传统模拟试验中大地对输电线路相间放电干扰等问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种模拟输电线路相间放电的试验模型，包括钢制导线模型、工频试验变压系统和导线模型固定部分,所述钢制导线模型、工频试验变压系统和导线模型固定部分之间通过调节导线最小间隙距离模拟输电线路在异常天气条件下的导线相间放电特性。
进一步的，所述钢制导线模型包括直条型导线模型与弓形导线模型，所述直条型导线模型通过绝缘子串及行车进行悬挂固定，所述弓形导线模型通过绝缘子、行车及绝缘绳进行固定；所述直条型导线模型连接有工频试验变压系统，所述弓形导线模型一端连接有接地线。
进一步的，所述工频试验变压系统包括与所述弓形导线模型连接的保护电阻，所述保护电阻依次与电容分压器、数字多用表及工频变压器连接，所述工频变压器连接有调压器。
进一步的，所述导线模型固定部分包括直条型导线模型固定及弓形导线模型固定，所述直条型导线模型固定连接有绝缘子串和行车，所述弓形导线模型固定连接有绝缘子串及行车，其挂钩连接有绝缘绳，绝缘绳三端与大地成三角固定。
进一步的，连接于直条型导线模型及弓形导线模型的绝缘子串悬挂高度一致，通过调控行车移动来控制导线最小间隙距离。
一种模拟输电线路相间放电试验模型的应用方法，该应用方法包括如下步骤：
S1、利用钢制直条型及弓形导线模型模拟输电线路两相档距中间部分，通过包括绝缘子串、行车及绝缘绳的导线模型固定部分进行固定；
S1、使直条型导线垂直于地面，弓形导线中间部分与直条型导线保持平行，平行段距离即导线最小间隙距离；
S2、直条型导线上端与工频试验变压系统连接，弓形导线下端与接地线连接；
S3、通过调节所述工频试验变压器的调压器，改变两导线间的施加电压；
S4、利用升压法逐渐对导线间施加工频电压直至击穿，通过电容分压器监测及数字多用表读取击穿电压值，获取相间击穿特性。
进一步的，所述直条型导线长度L为3-12m，所述弓形导线直线段长度l1约为1/3L，即1-4m，两端弧长段长度l2约为1/3L，即1-4m，对应半径R约为2.5l2，即2.5-10m。
进一步的，导线最小间隙距离d为0.8-3m，下端距离地面距离h为2.8-5.8m。
进一步的，与导线相连的绝缘子串电压等级应不小于预估击穿电压值的1.2倍。
进一步的，弓形导线上下端挂钩利用绝缘绳相连，下端挂钩通过三根绝缘绳分别于地面进行固定，成三角状以固定弓形导线模型。
(三)有益效果
本发明提供了一种模拟输电线路相间放电的试验模型，具备以下有益效果：
本发明能等效模拟输电线路风偏、舞动等条件下输电线路间隙减小而发生放电的情况，根据实际情形设计钢制导线模型，确保了放电位置产生在两导线平行段；利用包括绝缘子串、行车及绝缘绳的导线模型固定部分等进行悬挂固定，极大程度上减小了导线最小间隙距离较大时大地对放电特性的影响；利用升压法对导线施加工频电压直至击穿，多测测量获得其放电击穿特性，简化了输电线路故障放电结构，且能有效测量导线放电击穿特性，为输电线路故障防治提供了可靠参考。
附图说明
图1是本发明模拟输电线路相间放电试验模型的示意图。
图中：1、调压器，2、工频变压器，3、保护电阻，4、电容分压器，5、数字多用表，6、行车，7、绝缘子串，8、钢制导线模型，9、绝缘绳，10、接地导线，11、挂钩。
具体实施方式
以下结合附图和较佳实施例对本发明作出进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。
请参阅图1所示，本发明一种模拟输电线路相间放电试验模型，包括钢制导线模型、工频试验变压系统和导线模型固定部分,本模型包括1调压器，2工频变压器，3保护电阻，4电容分压器，5数字多用表，6行车，7绝缘子串，8钢制导线模型，9绝缘绳，10接地导线，11挂钩，钢制导线模型、工频试验变压系统和导线模型固定部分之间通过调节导线最小间隙距离模拟输电线路在异常天气条件下的导线相间放电特性。
钢制导线模型包括直条型导线模型与弓形导线模型，直条型导线模型通过绝缘子串及行车进行悬挂固定，弓形导线模型通过绝缘子、行车及绝缘绳进行固定；直条型导线模型连接有工频试验变压系统，弓形导线模型一端连接有接地线。
工频试验变压系统包括与弓形导线模型连接的保护电阻，保护电阻依次与电容分压器、数字多用表及工频变压器连接，工频变压器连接有调压器。
导线模型固定部分包括直条型导线模型固定及弓形导线模型固定，直条型导线模型固定连接有绝缘子串和行车，弓形导线模型固定连接有绝缘子串及行车，其挂钩连接有绝缘绳，绝缘绳三端与大地成三角固定。
连接于直条型导线模型及弓形导线模型的绝缘子串悬挂高度一致，通过调控行车移动来控制导线最小间隙距离。
作为本发明的一种技术方案：导线最小间隙距离为0.8-3m。
作为本发明的一种技术方案：工频试验变压系统包括与弓形导线模型连接的保护电阻，保护电阻依次与电容分压器、数字多用表及工频变压器连接，工频变压器连接有调压器。
作为本发明的一种技术方案：述钢制导线模型中，直条型导线长度L为3-12m，弓形导线直线段长度l1约为1/3L，即1-4m，两端弧长段长度l2约为1/3L，即1-4m，对应半径R约为2.5l2，即2.5-10m。
作为本发明的一种技术方案：导线最小间隙距离d为0.8-3m，下端距离地面距离h为2.8-5.8m。
作为本发明的一种技术方案：与导线相连的绝缘子串电压等级应不小于预估击穿电压值的1.2倍。
作为本发明的一种技术方案：利用绝缘子串及行车将导线模型进行悬挂，弓形导线模型上下挂钩通过绝缘绳相连，下端挂钩连接有绝缘绳，绝缘绳三端与大地成三角固定。
一种模拟输电线路相间放电试验模型的应用方法，该应用方法包括如下步骤：
S1、利用钢制直条型及弓形导线模型模拟输电线路两相档距中间部分，通过包括绝缘子串、行车及绝缘绳的导线模型固定部分进行固定；
S2、使直条型导线垂直于地面，弓形导线中间部分与直条型导线保持平行，平行段距离即导线最小间隙距离；
S3、直条型导线上端与工频试验变压系统连接，弓形导线下端与接地线连接；
S4、通过调节工频试验变压器的调压器，改变两导线间的施加电压；
S5、利用升压法逐渐对导线间施加工频电压直至击穿，通过电容分压器监测及数字多用表读取击穿电压值，获取相间击穿特性。
实施例：
如图1所示：直条型导线和弓形导线平行段模拟输电线路两相档距中间部分，直条型导线通过绝缘子串、行车进行固定，弓形导线通过包括绝缘子串、行车及绝缘绳的导线模型固定部分进行固定。
为研究输电线路最小间隙距离1m时的击穿特性，钢制导线模型中，直条型导线长度L选取6m；弓形导线直线段长度l1约为2m，两端弧长段长度l2约为2m，对应半径R选取为5m；调整导线最小间隙距离d为1m，下端距离地面距离h选取为3m；预估导线最小间隙距离d为1m时击穿电压约350kV，绝缘子串选用500kV电压等级。
完成导线模型固定及确保最小间隙距离d后，将直条型导线上端与通过保护电阻与工频试验变压系统相连，工频试验变压器与调压器配合最大输出可达500kV，电容分压器测量范围为0-500kV，数字多用表为市售数字多用表。
根据升压法对导线施加工频电压直至击穿，记录并分析试验数据。
上述的一种模拟输电线路相间放电试验模型及应用方法被证明能有效模拟输电线路风偏、舞动等条件下导线相间距离减小而放电的情况，模型布置及操作流程安全简洁，便于调整。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种模拟输电线路相间放电的试验模型，包括钢制导线模型、工频试验变压系统和导线模型固定部分,其特征在于：所述钢制导线模型、工频试验变压系统和导线模型固定部分之间通过调节导线最小间隙距离模拟输电线路在异常天气条件下的导线相间放电特性。
2.根据权利要求1所述的一种模拟输电线路相间放电的试验模型，其特征在于：所述钢制导线模型包括直条型导线模型与弓形导线模型，所述直条型导线模型通过绝缘子串及行车进行悬挂固定，所述弓形导线模型通过绝缘子、行车及绝缘绳进行固定；所述直条型导线模型连接有工频试验变压系统，所述弓形导线模型一端连接有接地线。
3.根据权利要求2所述的一种模拟输电线路相间放电的试验模型，其特征在于：所述工频试验变压系统包括与所述弓形导线模型连接的保护电阻，所述保护电阻依次与电容分压器、数字多用表及工频变压器连接，所述工频变压器连接有调压器。
4.根据权利要求1所述的一种模拟输电线路相间放电的试验模型，其特征在于：所述导线模型固定部分包括直条型导线模型固定及弓形导线模型固定，所述直条型导线模型固定连接有绝缘子串和行车，所述弓形导线模型固定连接有绝缘子串及行车，其挂钩连接有绝缘绳，绝缘绳三端与大地成三角固定。
5.根据权利要求1所述的一种模拟输电线路相间放电的试验模型，其特征在于：连接于直条型导线模型及弓形导线模型的绝缘子串悬挂高度一致，通过调控行车移动来控制导线最小间隙距离。
6.一种模拟输电线路相间放电试验模型的应用方法，该应用方法包括如下步骤：
S1、利用钢制直条型及弓形导线模型模拟输电线路两相档距中间部分，通过包括绝缘子串、行车及绝缘绳的导线模型固定部分进行固定；
S2、使直条型导线垂直于地面，弓形导线中间部分与直条型导线保持平行，平行段距离即导线最小间隙距离；
S3、直条型导线上端与工频试验变压系统连接，弓形导线下端与接地线连接；
S4、通过调节所述工频试验变压器的调压器，改变两导线间的施加电压；
S5、利用升压法逐渐对导线间施加工频电压直至击穿，通过电容分压器监测及数字多用表读取击穿电压值，获取相间击穿特性。
7.根据权利要求6所述的模拟输电线路相间放电试验模型的应用方法，其特征在于：所述导线最小间隙距离为0.8-3m。
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