获取超高压电缆线路的入地电流的方法和装置的制造方法_2

文档序号:9564738阅读:来源:国知局
合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
[0021]需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0022]首先,在对本发明实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语适用于如下解释:
[0023]大地电阻率:高压电线的电流进入大地后,由于土壤存在一定的电阻率,在地中不同的地点会形成不同的电位,大地电阻率即计算大地对外界电磁场影响的一个参数。
[0024]高压电缆:包括的组成部分有导体、绝缘、内护层、填充料、外绝缘等。
[0025]电磁暂态分析软件:Electro-MagneticTransient Program,简称 EMTP,包括Micro Tran、ATP (即 ATP-EMTP)等版本。
[0026]ATPDraw:是基于微软操作系统的、鼠标操作的、ATP-EMTP软件专用的图形预处理程序,用户可以从菜单中选择元件搭建电路模型。ATPDraw封装了电力系统各种元件,用户只需进行图形化操作,即可利用已有模块或自己封装的模块搭建系统模型,并可通过人机界面修改电路参数。
[0027]线路参数和电缆参数:lineconstants,cable constants or cable parameters,简称LCC。
[0028]ATP_LCC:ATP_LCC是鼠标控制的ATP所支持的用于设置线路参数和电缆参数的预处理程序。在ATP_LCC中,用户可以在输入窗口中为架空线路或电缆线定义结构参数和物理参数。程序包括两部分:一部分用于线路参数,另一部分用于电缆参数。这两部分在程序里是用不同的输入窗口分别处理的。系统的结构参数和电气参数可以在笔记本式样的对话框中设置。
[0029]根据本发明实施例,提供了一种获取超高压电缆线路的入地电流的方法的实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0030]图1是根据本发明实施例的获取超高压电缆线路的入地电流的方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:
[0031]步骤S102,获取输变电系统中两个相邻杆塔间电缆线的长度和线缆参数、输变电系统输入端的主变压器的电压和容量以及输变电系统输出端的用户的用电负荷。
[0032]步骤S104,按照电缆线的长度和线缆参数,通过ATP_LCC软件建立对应于电缆线的电缆模型。
[0033]步骤S106,按照主变压器的电压和容量获取ATPDraw软件中对应于主变压器的主变模型。
[0034]步骤S108,按照用户的用电负荷获取ATPDraw软件中对应于用户的用户模型。
[0035]步骤S110,根据电缆模型、主变模型以及用户模型对输变电系统在运行过程中的暂态故障进行数字仿真,得到电缆线的入地电流。
[0036]通过上述实施例,采用如下步骤:获取输变电系统中两个相邻杆塔间电缆线的长度和线缆参数、输变电系统输入端的主变压器的电压和容量以及输变电系统输出端的用户的用电负荷;按照电缆线的长度和线缆参数,通过ATP_LCC软件建立对应于电缆线的电缆模型;按照主变压器的电压和容量获取ATTOraw软件中对应于主变压器的主变模型;按照用户的用电负荷获取ATPDraw软件中对应于用户的用户模型;以及根据电缆模型、主变模型以及用户模型对输变电系统在运行过程中的暂态故障进行数字仿真,得到电缆线的入地电流。从而解决了相关技术中不能准确获取超高压输电系统的入地电流的技术问题,实现了准确获取超高压输电系统的入地电流的技术效果。
[0037]可选地,上述的电缆线的电缆模型为PI型模型。
[0038]500kV电缆工程设计中接地网设计直接关系到电网安全性能、施工成本和施工难度,由于输变电工程线路长度较大,常为多点接地系统,因此,建立合理的系统模型,以找出接地点分流特性的意义非常重大。在本申请的方案中,搭建500kV超高压电缆送电工程多接地点系统仿真模型,进行仿真实验,分析出了 500kV超高压电缆线路各接地点的分流特性,为500kV超高压电缆线路设计提供可信方法,也为接地网设计提供了设计依据。
[0039]输变电工程由架空线、电缆或架空电缆混合线路组成,目前基于架空线路研究资料较多、建模方式也较为成熟,而多接地点电缆系统建模的相关资料几乎没有,为了对多接地点电缆线路进行建模。在本申请的方案中,电缆线包括金属导线、金属保护层、内绝缘层以及外绝缘层,金属导线的根数至少为3,每一根金属导线周围包裹有一层金属保护层,线缆参数包括金属导线的内径和外径、金属保护层的内径和外径、内绝缘层的相对磁导率、外绝缘层的相对磁导率以及用于描述金属导线间的位置排列关系的位置参数,其中,通过ATP_LCC软件建立对应于电缆线的电缆模型包括:按照金属导线的内径和外径、金属保护层的内径和外径、金属导线间的位置参数、以及电缆线的长度确定电缆线的电阻;按照内绝缘层的相对磁导率、外绝缘层的相对磁导率以及电缆线的长度确定电缆线的磁性参数;以及从ATP_LCC软件获取对应于电缆线的电阻、电缆线的磁性参数、以及获取到的大地电阻率的电缆模型。
[0040]上述的位置参数用于描述金属导线间的位置排列关系,如3根金属导线采用平行排列和采用交叉排列对应的位置参数就不相同,目前大部分的金属导线采用相互交替交叉的排列方式,其对应的位置参数为1.08,不同的排列方式对应的位置参数可以从导线生产厂家处获取。
[0041]需要说明的是,ATP_LCC程序不需要专门安装,用户只需将解压文件LCC.EXE复制到想要安装ATP_LCC的目录下,然后进入该目录,运行LCC.EXE解压。根据用户使用的操作系统的版本,为ATP_LCC创建程序图标,用户可以为ATP_LCC创建一个单独的程序组,但是一般是将它的图标放入现有的ATP软件或ATPDraw软件的文件夹中。
[0042]若考虑回流线作用,电缆模型包括3根导体(即金属导线)、3个护套(由金属保护层和非金属保护层组成)和I根回流线,可以将回流线等效为一根无护套的电缆元件
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