[发明专利]一种确定交流电网中杂散电流值的方法

说明书

本发明提供一种确定交流电网中杂散电流值的方法，所述杂散电流为轨道交通杂散电流经架空地线传输到所述交流电网中，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据输电线路等值电路模型以及分段杆塔位置计算分段杆塔接地点的杂散电流感应电位；S2、将所述感应电位等效为杂散电流电压源，将杆塔、地线以及传输相线进行等效，搭建基于交流电网相分量的分段输电线路的第一等值电路模型；S3、基于所述第一等值电路模型，求解所述交流电网中的杂散电流值，本发明通过建立杂散电流经架空地线对交流电网的等值电路模型计算交流电网中的杂散电流值，推导杂散电流对交流电网的影响程度，提高运行可靠性。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及一种确定交流电网中杂散电流值的方法。

背景技术

城市轨道交通中钢轨作为回流轨，由于钢轨与大地绝缘薄弱，部分回流从钢轨中泄漏到大地，目前在钢轨下面直接铺设排流网，由钢轨、排流网以及大地构成城市轨道交通回流系统的三层网络。实测结果表明，轨道交通杂散入地电流对交流系统变电站的设备及安全运行产生不利影响，杂散电流对交流系统变电站的入侵途径主要有两种：经变电站内设备接地点入侵变电站，以及经输电线路杆塔接地点入侵交流电网，进而影响变电站。

由于城市中存在架空线路，输电线路系统一般由输电杆塔、避雷线、输电线、绝缘子及接地装置等部分组成，输电杆塔接地装置是用来流散雷电流的设备，架空地线的逐基接地方式是地线最为常见的接地方式，这种接地方式的架空地线在输电线路杆塔和变电站进线构架上均可靠接地，杆塔接地点数较多，容易受到地下布置的城市轨道交通的影响。由于轨道交通杂散电流的存在，在土壤中感应产生电场，不同的杆塔接地点感应的电位值存在差异。因此，会有部分杂散电流通过杆塔接地点入侵到交流到输电网络，经杆塔底端流至顶端，然后在架空避雷线中传输，避雷线与其余三相电力传输线中存在互感，因此，入侵到架空避雷线中的杂散电流可能在三相电力传输线中感应电流。

因此，为研究轨道杂散电流经杆塔接地点入侵对交流电网的影响，需研究可行的方法，以确定可能的影响范围和影响程度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种确定轨道交通杂散电流经架空地线入侵交流电网的杂散电流的方法，该方法能够准确的计算杆塔接地点的入侵杂散电流，从而确定杂散电流影响的范围和程度。

本发明提供一种确定交流电网杂散电流值的方法，所述杂散电流为轨道交通杂散电流经架空地线传输到所述交流电网中，包括如下步骤：

S1、根据输电线路等值电路模型以及分段杆塔位置计算分段杆塔接地点的杂散电流感应电位；

S2、将所述感应电位等效为杂散电流电压源，将杆塔、地线以及传输相线进行等效，搭建基于交流电网相分量的分段输电线路的第一等值电路模型；

S3、基于所述第一等值电路模型，求解所述交流电网中的杂散电流值。

其中，所述步骤S1具体包括：

根据架空输电线路的类型求取架空线路的参数；

根据所述参数建立架空输电线路的分段等值电路模型。

其中，所述步骤S2具体包括：

建立所述杆塔以及架空地线的等效模型，并根据所述杂散电流电压源、杆塔等效模型以及架空地线等效模型建立杂散电流对架空地线的第二等值电路模型；

根据所述第二等值电路模型以及传输相线的等效模型建立第一等值电路模型。

其中，建立第二等值电路模型具体包括：