[发明专利]一种基于电压积分法计算伏秒特性曲线的分段拟合方法

说明书

技术领域

本发明涉及输电线路防雷仿真计算的技术领域，尤其是指一种基于电压积分法计算伏秒特性曲线的分段拟合方法。

背景技术

目前，在输电线路防雷仿真计算中，绝缘子串在雷电冲击下闪络判据问题可以分为两类，一类是从绝缘击穿的结论出发，通过比较绝缘子串两端的电压波形或者电压值来判断绝缘子串是否闪络，这类方法有规程法和相交法；另一类从绝缘击穿的物理机理出发，通过分析击穿的过程来判断绝缘是否击穿，这类方法有电压积分法和先导法。具体情况如下：

一、规程法

规程法是指按照我国《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》推荐的方法处理绝缘子的闪络的问题。规程中给出了在雷击杆塔塔顶时杆塔结点电位值、导线感应过电压的计算公式，通过公式计算得到绝缘子串两段的电压能承受的过电压最大值如下式(1)所示。我国规程中比较绝缘子串两端出现的过电压与绝缘子串50％冲击放电电压的方法作为判断标准，即当U₁大于绝缘子串的50％冲击放电电压U_50％，绝缘将发生闪络。

U1=(U2-U3k)+U4(1-hghck0)≥U50%=530L---(1)]]>

其中：U₁为杆塔上绝缘子串承受的过电压最大值；U₂为横担高度处杆塔电压的最大值；U₃为塔顶电压的最大值；U₄为感应过电压的最大值；U_50％为绝缘子串的50％冲击放电电压；L为绝缘子串长。

二、相交法

美国和西欧国家采用相交法判据，相交法判断绝缘闪络的方法是:只要绝缘子串上的过电压波与伏秒特性曲线相交，即发生闪络；不相交就不闪络。即比较绝缘子串上的电压和标准波(1.2/50)下的伏秒特性值U(t)。如图3a和3b所示，当绝缘子串上的过电压波与伏秒特性曲线相交即判断为闪络，当绝缘子串上的过电压波与伏秒特性曲线不相交即不闪络。

三、电压积分法

鉴于输电线路受雷击时，绝缘子串上的雷电过电压与雷电标准波差距较大，需要寻求判断绝缘子串在任意波形下闪络的方法。R.L.Witzke和T.J.Bliss考虑到绝缘击穿的过程，于1950年提出了电压积分法，采用绝缘两端的电压与阈值电压之差对时间积分，当积分值超过某一零界值，认为间隙击穿，如下式(2)所示：