专利名称：一种降低交流输电线路绝缘架空地线感应电压的方法
技术领域：
本发明涉及一种降低交流输电线路绝缘架空地线感应电压的方法，可将交流输电线路绝缘架空地线感应电压降低到任意限值Utl以内。
背景技术：
目前绝缘架空地线主要采用全线绝缘或单点接地的方式，输电线路架空地线全线绝缘时，500kV输电线路绝缘架空地线感应电压达40 kV以上，220kV输电线路达30kV以上。绝缘架空地线(同上述绝缘架空地线)单点接地时，其上的感应电压随着绝缘架空地线长度增加而増大，一般也可达数千伏。过高的绝缘架空地线感应电压可能导致地线绝缘子保护间隙误放电烧损地线绝缘子保护间隙等故障，还易对外界无线电等信号产生无线干扰，另外也不利于工作人员塔上带电作业。 虽然可通过导线、地线换位方法降低上述感应电压，但由于缺乏科学的换位节距计算方法，所以各地区绝缘架空地线的感应电压值存在较大差异，这给地线绝缘子保护间隙距离的设定带来不便。而如果地线绝缘子保护间隙的距离设定不当，则可能出现地线绝缘子保护间隙误放电的情况，还可能因保护间隙恢复电压较高而不易灭弧，严重时可能烧坏地线绝缘子保护间隙，甚至引起地线绝缘子炸裂。另外，因绝缘架空地线感应电压缺乏统ー数值，使塔上作业人员对架空地线感应电压认识模糊，容易引发安全事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种降低交流输电线路绝缘架空地线感应电压的方法，可降低感应电压到任意设定的感应电压限值Utl以内。
本发明为解决上述技术问题，提供了两种降低交流输电线路绝缘架空地线感应电压的方法，方法一仅适用于单回交流输电线路，方法ニ适用于单回和同塔双回交流输电线路。方法一主要通过设定导线、地线换位节距的方式以将绝缘架空地线感应电压降低到感应电压限值Utl以内，方法ニ主要是通过设定绝缘架空地线的分段节距来将其感应电压降低到感应电压限值Utl以内的。无论是上述换位操作还是上述分段操作，都是利用感应电压与绝缘架空地线长度的关系，通过控制节点节距来控制绝缘架空地线感应电压的升幅，所以本发明的两种方法属于ー个总的发明构思。降低交流输电线路绝缘架空地线感应电压的方法一，其特征在于，包括如下步骤
51)确定绝缘架空地线感应电压限值Utl和线路电流I;
52)选择绝缘架空地线接地点在绝缘架空地线一端部或处于绝缘架空地线两端之间S2. I)若选择绝缘架空地线接地点在其一端部
S2. 11)计算绝缘架空地线换位节距为Ici= (8^15) *U0/I (km),从绝缘架空地线所述端部开始每隔Itl处选择就近的耐张杆塔作为换位节点进行地线换位或导线换位；
S2. 2)若选择绝缘架空地线接地点处于绝缘架空地线两端之间S2. 21)计算绝缘架空地线换位节距为2* I0= (16 30)* U0/1 (km)，从绝缘架空地线一端部开始每隔2* I0处选择就近的耐张杆塔作为换位节点进行地线换位或导线换位，并将所述绝缘架空地线接地点设在距其中的ー个换位节点半个换位节距附近。上述方法ー实质包括三种接线方式一、绝缘架空地线换位，即只操作地线换位；ニ、单回输电线路导线换位，即只操作导线换位；三、绝缘架空地线和单回输电导线配合换位，即部分换位节点处选择地线换位，另一部分则选择导线换位。
降低交流输电线路绝缘架空地线感应电压的方法ニ，其特征在于，包括如下步骤
51)确定绝缘架空地线感应电压限值Utl和线路电流I;
52)初步选择绝缘架空地线接地点设于各分段地线端部还是设于各分段地线中部
S2. I)若选择绝缘架空地线接地点在各分段地线端部
S2. 11)计算绝缘架空地线分段节距为Ic/ = (8^15)*U0/I (km)，从绝缘架空地线一端部开始每隔Itl处选择就近的耐张杆塔作为分段节点进行地线分段，并将绝缘架空地线接地点设于各分段地线同侧端部；
S2. 2)若选择绝缘架空地线接地点在各分段地线中部S2. 21)计算绝缘架空地线分段节距为2* Ic/ = (16 30)* U0/1 (km)，从绝缘架空地线一端部开始每隔2* I/处选择就近的耐张杆塔作为分段节点进行地线分段，并将绝缘架空地线接地点设于各分段地线中部附近。方法ニ各分段地线都单点接地，将整条绝缘架空地线分成若干段，各段之间绝缘断开，其中的每段构成本发明的一段分段地线。本发明具有如下有益效果1)本发明通过计算绝缘架空地线的换位节距或分段节距，能将交流输电线路的绝缘架空地线的感应电压降低到较低水平的任意设定感应电压限值Utl以内，一方面方便根据所述感应电压限值U0设定地线绝缘子的保护间隙，有利于保护地线绝缘子；另一方面绝缘架空地线感应电压限制在某ー限值以内，有利于使输电线路的运行和维护人员对绝缘架空地线感应电压的存在形成清楚的认识，同时也为保障带电塔上作业人员的人身财产安全提供了途径；再者，将绝缘架空地线的感应电压限定在设定的感应电压限值Utl以内，有利于减弱绝缘架空地线可能造成的无线电干扰；
2)本发明的方法ニ可适用于单回和同塔双回交流输电线路，适用范围广；本发明的方法一和方法ニ为降低交流输电线路绝缘架空地线感应电压提供多种接线方式、接地方式，用户可以根据实际情况灵活选择，具有更好的实用性。
图1、2、3为方法一的三种具体接线方式的结构示意图
图I为绝缘架空地线换位，其中，图Ia为绝缘架空地线接地点在绝缘架空地线一端部的情況，图Ib为绝缘架空地线接地点在绝缘架空地线两端之间的情况；
图2为单回输电线路导线换位，其中，图2a为绝缘架空地线接地点在绝缘架空地线ー端部的情況，图2b为绝缘架空地线接地点在绝缘架空地线两端之间的情况；
图3为绝缘架空地线和单回输电导线配合换位，其中，图3a为绝缘架空地线接地点在绝缘架空地线一端部的情況，图3b为绝缘架空地线接地点在绝缘架空地线两端之间的情况；
图4为方法ニ的具体接线方式的一个实施例其中，图4a为绝缘架空地线接地点设于各分段地线端部的情況，图4b为绝缘架空地线接地点设于各分段地线中部的情況。
具体实施例方式下面结合附图对发明及其四种具体的接线方式作进ー步描述如图1-4中的输电线路都为单回交流输电线路，其由平行设置的一对绝缘架空地线和一路三相导线构成。图I为本发明方法一的具体接线方式——绝缘架空地线换位接线方式的结构示意图。通过绝缘架空地线换位降低感应电压的接线方式适用于线路较短、全线导线不换位的单回输电线路，绝缘架空地线单点接地，可选择接地点为绝缘架空地线的一端部或为两端之间，分别如图la、Ib所示，具体步骤如下
1-1)确定绝缘架空地线感应电压限值U0和线路电流I ;·
1-2)选择绝缘架空地线接地点在绝缘架空地线一端部或处于绝缘架空地线两端之
间
1-2. I)若选择绝缘架空地线接地点在其一端部
1-2. 11)计算绝缘架空地线换位节距为Ici= (8^15) *U0/I (km),从绝缘架空地线所述端部开始每隔Itl处选择就近的耐张杆塔作为换位节点进行地线换位，如图Ia所示；
1-2. 2)若选择绝缘架空地线接地点处于绝缘架空地线两端之间
1-2.21)计算绝缘架空地线换位节距为2* I0= (16 30)* U0/1 (km)，从绝缘架空地线一端部开始每隔2* I0处选择就近的耐张杆塔作为换位节点进行地线换位，并将所述绝缘架空地线接地点设在距其中的ー个换位节点半个换位节距附近，如图Ib设于距第一个换位节点半个换位节距处。图2为本发明方法一的具体接线方式——单回输电线路导线换位接线方式的结构示意图。其与绝缘架空地线换位接线方式的差别在于，其根据所选择的绝缘架空地线接地点的位置，操作导线换位，绝缘架空地线全线不换位。具体区别步骤
2-2.I)若选择绝缘架空地线接地点在其一端部
2-2. 11)计算绝缘架空地线换位节距为Ici= (8^15) *U0/I (km),从绝缘架空地线所述端部开始每隔Itl处选择就近的耐张杆塔作为换位节点进行导线换位，如图2a所示；
2-2. 2)若选择绝缘架空地线接地点处于绝缘架空地线两端之间2-2. 21)计算绝缘架空地线换位节距为2* I0= (16 30)* U0/1 (km)，从绝缘架空地线一端部开始每隔2* I0处选择就近的耐张杆塔作为换位节点进行导线换位，并将所述绝缘架空地线接地点设在距其中的ー个换位节点半个换位节距附近，如图2b设于距第一个换位节点半个换位节距处。图3为本发明方法一的具体接线方式——绝缘架空地线和单回输电导线配合换位接线方式的结构示意图。其与绝缘架空地线换位接线方式的差别在于，其根据所选择的绝缘架空地线接地点的位置，在部分换位接点操作导线换位，另一部分换位接点操作地线换位。由于导线换位和地线换位有相同的降低绝缘架空地线感应电压的效果，在每个换位节点可根据实际情况选择地线换位或者导线换位，具体如图3a、3b所示。图4为本发明方法ニ的具体接线方式的结构示意图。通过绝缘架空地线分段方式降低绝缘架空地线感应电压的接线方式需要每段绝缘架空地线都单点接地，可选择接地点为分段地线端部或为分段地线中部，本发明的方法ニ可适用于单回和同塔双回交流输电线路。具体步骤如下
4-1)确定绝缘架空地线感应电压限值U0和线路电流I ;
4-2)初步选择绝缘架空地线接地点设于各分段地线端部还是设于各分段地线中部 4-2. I)若选择绝缘架空地线接地点在各分段地线端部
4-2. 11)计算绝缘架空地线分段节距为Ic/ = (8^15)*U0/I (km)，从绝缘架空地线ー端部开始每隔I/处选择就近的耐张杆塔作为分段节点进行地线分段，并将绝缘架空地线接地点设于各分段地线同侧端部，如图4a所示；
4-2. 2)若选择绝缘架空地线接地点在各分段地线中部
4-2. 21)计算绝缘架空地线分段节距为2* Ic/ = (16 30)* U0/1 (km)，从绝缘架空地线一端部开始每隔2* I/处选择就近的耐张杆塔作为分段节点进行地线分段，并将绝缘架空地线接地点设于各分段地线中部附近，如图4b所示。本发明比较了广东地区部分500kV和220kV交流输电线路绝缘架空地线感应电压的实测值和仿真值，计算了传统绝缘架空地线感应电压和使用本发明方法后的绝缘架空地线感应电压，对比两者结果，本发明的方法不但能有效降低交流输电线路绝缘架空地线感应电压，而且能使绝缘架空地线感应电压最大值低于任意限值。
权利要求
1.一种降低交流输电线路绝缘架空地线感应电压的方法，其特征在于，包括如下步骤 51)确定绝缘架空地线感应电压限值Utl和线路电流I; 52)选择绝缘架空地线接地点在绝缘架空地线一端部或处于绝缘架空地线两端之间S2. I)若选择绝缘架空地线接地点在其一端部 S2. 11)计算绝缘架空地线换位节距为Ici= (8^15) *U0/I (km),从绝缘架空地线所述端部开始每隔Itl处选择就近的耐张杆塔作为换位节点进行地线换位或导线换位；S2. 2)若选择绝缘架空地线接地点处于绝缘架空地线两端之间S2. 21)计算绝缘架空地线换位节距为2* I0= (16 30)* U0/1 (km)，从绝缘架空地线一端部开始每隔2* I0处选择就近的耐张杆塔作为换位节点进行地线换位或导线换位，并将所述绝缘架空地线接地点设在距其中的ー个换位节点半个换位节距附近。
2.一种降低交流输电线路绝缘架空地线感应电压的方法，其特征在于，包括如下步骤 51)确定绝缘架空地线感应电压限值Utl和线路电流I; 52)初步选择绝缘架空地线接地点设于各分段地线端部还是设于各分段地线中部S2. I)若选择绝缘架空地线接地点在各分段地线端部 S2. 11)计算绝缘架空地线分段节距为Ic/ = (8^15)*U0/I (km)，从绝缘架空地线一端部开始每隔Itl处选择就近的耐张杆塔作为分段节点进行地线分段，并将绝缘架空地线接地点设于各分段地线同侧端部；S2. 2)若选择绝缘架空地线接地点在各分段地线中部S2. 21)计算绝缘架空地线分段节距为2* Ic/ = (16 30)* U0/1 (km)，从绝缘架空地线一端部开始每隔2* I/处选择就近的耐张杆塔作为分段节点进行地线分段，并将绝缘架空地线接地点设于各分段地线中部附近。
全文摘要
一种降低交流输电线路绝缘架空地线感应电压的方法，包括如下步骤确定绝缘架空地线感应电压限值U0 和线路电流I；若选择绝缘架空地线接地点在其一端部，计算绝缘架空地线换位节距为l0=(8~15)*U0/I(km)，从绝缘架空地线所述端部开始每隔l0处选择就近的耐张杆塔作为换位节点进行地线换位或导线换位；若选择绝缘架空地线接地点处于绝缘架空地线两端之间，计算绝缘架空地线换位节距为2*l0=(16~30)*U0/I(km)，从绝缘架空地线一端部开始每隔2*l0处选择就近的耐张杆塔作为换位节点进行地线换位或导线换位，并将所述绝缘架空地线接地点设在距其中的一个换位节点半个换位节距附近。本发明可降低感应电压到任意设定的感应电压限值U0以内。
文档编号H02G1/02GK102780176SQ20121023461
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月6日 优先权日2012年7月6日
发明者姚森敬, 彭向阳, 徐晓刚, 李志峰, 毛先胤, 王宇, 王建国, 王建平, 许志海 申请人:广东电网公司电力科学研究院, 武汉大学