[发明专利]获取架空输电线路不对称短路时OPGW线全电流的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统分析与控制技术领域，尤其涉及一种获取架空输电线路不对称短路时OPGW线全电流的方法。

背景技术

目前，复合光缆地线(OPGW)同时具有避雷功能和通信功能。220kV及其以上电压等级的输电线路基本都选择OPGW作为通信载体。输电线路发生短路故障时，短路电流会直接影响到输电系统的安全性及电力通信的可靠性。在各类故障中，不对称短路故障包括单相接地故障，两相相间短路和两相接地故障，其中单相短路的发生频率最高。短路电流在输电线路和OPGW线上的分布情况也直接影响到系统的安全运行。同时，过去的OPGW线上的短路电流计算和分析都是以短路后的稳态短路电流为基础的，忽略了短路后的暂态过程。实际上线路通常呈感性，暂态过程中的电流峰值大于稳态电流。在OPGW线的热稳定及其选型中，短路全电流在OPGW线上的分布情况是不能忽略的问题。不对称短路故障的短路全电流和暂态电压在OPGW线上分布的准确计算对输电系统的安全有着重要的影响。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种获取架空输电线路不对称短路时OPGW线全电流的方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种获取架空输电线路不对称短路时OPGW线全电流的方法。本发明创新性地提出来在架空输电线路不对称短路时OPGW线全电流的处理方法。本发明适用于110～220kV架空输电线路和架空地线(普通地线和OPGW线)，能够准确分析出在能够准确分析出在 输电线路发生不对称故障时，OPGW线上的短路全电流和电压的分布，具有很好应用价值，对输电线路发生短路故障后的电气量分析具有重要意义。

本发明的一种获取架空输电线路不对称短路时OPGW线全电流的方法，包括：

步骤1：通过输电线相线和OPGW线之间的距离，计算出相线和OPGW线之间的互阻抗；

步骤2：通过确定架空输电线路各杆塔之间的档距，形成等值电路；

步骤3：通过确定架空输电线路发生的不对称故障的类型，选择不同的等效计算模型，并根据不同的等效计算模型得到故障后短路电流的全电流；

步骤4：根据短路后短路全电流的分流特点，确定OPGW线上的全电流分量，并获得OPGW线上的短路全电流分布；

步骤5：绘图得到OPGW线上的短路全电流波形。

进一步的，步骤1具体包括：根据以下公式，获得相线和OPGW线之间的互阻抗；Z_m＝0.05+j0.1451g(D_g/D_ab)(Ω/km)，其中，D_ab：线间距离，单位m；D_g：等值深度，ρ取300Ω·m，f＝50Hz。

进一步的，通过确定架空输电线路发生的不对称故障的类型，选择不同的等效计算模型，并根据不同的等效计算模型得到故障后短路电流的全电流，具体为：当输电线路发生单相接地故障，选择第一等效计算模型，所述第一等效计算模型具体为：其中，i_a、i_b、i_c为分别为A、B、C三相上的电流，R_g为杆塔的接地电阻，R_a是a相线上的等效电阻，L_a是a相线路的自感，M_ab和M_ac分别是a相线路与b、c相线路的互感， e_a是a相线的电动势；

当输电线路发生两相接地故障，选择第三等效计算机i_a、i_b、i_c为分别为A、B、C三相上的电流，R_g为杆塔的接地电阻，此时第二等效计算模型如下：

式中，R_b，R_c是b相线和c相线上的等效阻抗，L_b，L_c是b相线和c相线路的自感，M_ab，M_ac分别M_bc和是a相线路与b相线路的互感、a相线路与c相线路的互感，b相线路与c相线路的互感，e_b和e_c是b分别是a相线和c相线上的电动势。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：