[发明专利]高海拔地区35kV及以下带电投切空载线路研究方法

摘要

本发明属于带电作业检修技术领域，具体涉及高海拔地区35kV及以下带电投切空载线路研究方法，包括确定海拔和湿度条件、仿真研究、试验研究和得出研究结论四大步骤。本发明在高海拔地区对35kV、20kV、10kV投切空载线路时电容电流进行仿真及试验研究，分析不同电压等级投切过程中对过电压及过电流的影响，确认投切空载线路放电特性及电弧衰减特性，确定高海拔地区开展35kV及以下线路带电投切空载线路作业条件，填补高海拔地区开展35kV及以下线路带电投切空载线路作业空白，对提高高海拔地区35kV及以下线路带电作业的安全性提供了依据，对促进高海拔地区35kV及以下线路带电作业的发展起到了积极作用。

主权项

1.高海拔地区35kV及以下带电投切空载线路研究方法，其特征在于，按照以下步骤进行：/n(1)确定海拔和湿度条件：/n在以下五个海拔等条件下开展相关试验：/nA.海拔1800m-2000m的自然环境选择一个值，湿度为自然湿度；/nB.海拔3000m-3500m的自然环境选择一个值，湿度为自然湿度；/nC.在模拟气候试验室中模拟海拔1800m-2000m的自然环境对应的海拔值，湿度80％；/nD.在模拟气候试验室中模拟海拔3000m-3500m的自然环境对应的海拔值，湿度80％；/nE.在模拟气候试验室中模拟海拔4000m的自然环境，湿度80％；/n(2)投切电容电流仿真研究：/nA.确定仿真模型：/n采用ATP-EMTP仿真软件，搭建仿真模型，选用LCC输电线路模型(纯电缆线路和架空线路)，采用10kV-35kV系统常用的标准塔型，导线型号采用常用的标准型号，土壤电阻率选择500-2000Ω·m，系统选择为理想的无限大电源系统，隔离开关选择为时控开关；/nB.开展仿真研究：/na.将采用ATP-EMTP搭建投切空载线路模型，在同一海拔高度下，对投切10kV-35kV范围内同一电压的空载线路进行电磁暂态仿真，空载线路的电容电流值分别选择为0.1A、0.2A、0.3A、0.4A、0.5A；/n固定合闸角为90°时，观察分闸角不同时的情况，确定分闸角对过电压及过电流的影响；/n固定分闸角为270°时，即残余电压为-Em，观察合闸角不同时的情况，确定合闸角对过电压及过电流的影响；/nb.将采用ATP-EMTP搭建投切空载线路模型，在步骤(1)中的海拔条件中，对投切10kV-35kV范围内不同电压的空载线路进行电磁暂态仿真，空载线路的电容电流值分别选择为0.1A、0.2A、0.3A、0.4A、0.5A；/n设定隔离开关触头间的间距为240mm时，比较介质强度恢复电压与弧隙恢复电压，整定得到电弧可能重燃的时间区域，使用工频熄弧理论和高频理论，总结电弧一次重燃和多次重燃对过电压的幅值的影响，并记录一次重燃情况和最严重重燃情况下最大过电压水平和最大暂态过电流水平；/nc.将采用ATP-EMTP搭建投切空载线路模型，在步骤(1)中的海拔条件中，对投切10kV、0.2m/s条件下电弧衰减特性研究；/n(3)投切电容电流试验研究：/nA.确定试验设备：/n选择电容器组、工频试验变压器、隔离开关和高速摄像机组成模拟实际线路，模拟断接10kV-35kV线路空载容性电流工况进行试验，其中工频试验变压器通过线路连接着电容器组，线路上设置有隔离开关，高速摄像机对准隔离开关，配合高速摄像仪和录波仪使用；/nB.开展试验研究：/na.利用工频试验变压器创造三种电压工况，通过三相异步减速电机带动隔离开关进行分合闸，模拟带电作业，空载线路的电容电流值分别选择为0.1A、0.2A、0.3A、0.4A、0.5A；/nb.在步骤(1)中的海拔和湿度条件，对同一电压、不同容性电流的组合进行分合试验，通过接通时间和电源频率的调整来控制打开速度和打开距离，采用高速摄像仪来确定其速度，采用录波仪记录过电压、过电流值，采用高速摄像机录取拉弧过程，测量电弧长度；/n(4)得出研究结论：/n对比仿真研究和试验研究中的电压数值，得出实际作业与仿真作业之间电压差异，分析造成差异的因素。/n