高海拔地区35kV及以下带电投切空载线路研究方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术在高海拔地区对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。

【技术实现步骤摘要】
高海拔地区35kV及以下带电投切空载线路研究方法
本专利技术属于带电作业检修
，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。
技术介绍
在带电作业方面，国内电力供电企业或相关研究单位尚未对高海拔地区35kV及以下线路带电作业海拔和湿度等因素对断接空载线路的影响等问题进行研究分析的报道。因此，如何为高海拔地区35kV及以下线路开展带电作业提供技术支持，服务于公司创一流工作，是公司35kV及以下线路带电检修急需解决的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供高海拔地区35kV及以下带电投切空载线路研究方法，提供35kV、20kV、10kV海拔气候条件下投切空载线路时，影响作业检修的断口距离、电容电流值、电压值关系，实现安全带电检修。其技术方案为：高海拔地区35kV及以下带电投切空载线路研究方法，按照以下步骤进行：(1)确定海拔和湿度条件：在以下五个海拔等条件下开展相关试验：A.海拔1800m-2000m的自然环境选择一个值，湿度为自然湿度；B.海拔3000m-3500m的自然环境选择一个值，湿度为自然湿度；C.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％；D.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％；E.在模拟气候试验室中模拟海拔4000m的自然环境，湿度80％；(2)投切电容电流仿真研究：A.确定仿真模型：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；B.开展仿真研究：a.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；隔离开关的固定合闸角为90°时，观察隔离开关的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；隔离开关的固定分闸角为270°时，即残余电压为-Em，，观察隔离开关的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；b.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；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；c.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；(3)投切电容电流试验研究：A.确定试验设备：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；B.开展试验研究：a.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；b.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；(4)得出研究结论：对比仿真研究和试验研究中的电压数值，得出时间作业与仿真作业之间电压差异，分析造成差异的因素。专利技术的有益效果：本专利技术在高海拔地区对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。附图说明图1为固定合闸角为90°，分闸角为0°时母线过电压水平曲线；图2为固定合闸角为90°，分闸角为0°时母线过电流水平曲线；图3为固定合闸角为90°，分闸角为90°时母线过电压水平曲线；图4为固定合闸角为90°，分闸角为90°时母线过电流水平曲线；图5为固定合闸角为90°，分闸角为180°时母线过电压水平曲线；图6为固定合闸角为90°，分闸角为180°时母线过电流水平曲线；图7为固定合闸角为90°，分闸角为270°时母线过电压水平曲线；图8为固定合闸角为90°，分闸角为270°时母线过电压水平曲线；图9为固定合闸角为90°时，不同分闸角产生的过电压水平统计图；图10为固定合闸角为90°时，不同分闸角产生的过电流水平统计图；图11为固定分闸角为270°，合闸角为0°时母线过电压水平曲线；图12为固定分闸角为270°，合闸角为0°时母线过电流水平曲线；图13为固定分闸角为270°，合闸角为90°时母线过电压水平曲线；图14为固定分闸角为270°，合闸角为90°时母线过电流水平曲线；图15为固定分闸角为270°，合闸角为180°时母线过电流水平曲线；图16为固定分闸角为270°，合闸角为180°时母线过电流水平曲线；图17为固定分闸角为270°，合闸角为270°时母线过电流水平曲线；图18为固定分闸角为270°，合闸角为270°时母线过电流水平曲线；图19为固定分闸角为270°时，不同合闸角产生的过电压水平统计图；图20为固定分闸角为270°时，不同合闸角产生的过电流水平统计图；图21为切断10kV配电网空载线路工频熄弧理论下电容电流为0.5A时母线过电压水平曲线；图22为切断10kV配电网空载线路工频熄弧理论下电容电流为0.5A时母线过电流水平曲线；图23为切断10kV配电网空载线路高频理论下电容电流为0.3A时一次重燃时，母线过电压水平曲线；图24为切断10kV配电网空载线路高频理论下电容电流为0.3A时一次重燃时，母线过电流水平曲线；图25为切断10kV配电网空载线路高频理论下电容电流为0.3A时多次重燃时，母线过电压水平曲线；图26为切断10kV配电网空载线路高频理论下电容电流为0.3A时多次重燃时，母线过电流水平曲线；图27为简化仿真模型；图28为切断0.1A电流时隔离开关温度场分布情况；图29为切断0.2A电流时隔离开关温度场分布情况；图30为切断0.3A电流时隔离开关温度场分布情况；图31为切断0.4A电流时隔离开关温度场分布情况；图32为切断0.5A电流时隔离开关温度场分布情况；图33为试验研究典型波1示意图；图34为试验研本文档来自技高网...

【技术保护点】
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：(1)确定海拔和湿度条件：在以下五个海拔等条件下开展相关试验：A.海拔1800m‑2000m的自然环境选择一个值，湿度为自然湿度；B.海拔3000m‑3500m的自然环境选择一个值，湿度为自然湿度；C.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％；D.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％；E.在模拟气候试验室中模拟海拔4000m的自然环境，湿度80％；(2)投切电容电流仿真研究：A.确定仿真模型：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；B.开展仿真研究：a.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；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；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；b.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；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；c.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；(3)投切电容电流试验研究：A.确定试验设备：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；B.开展试验研究：a.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；b.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；(4)得出研究结论：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。...

【技术特征摘要】
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：(1)确定海拔和湿度条件：在以下五个海拔等条件下开展相关试验：A.海拔1800m-2000m的自然环境选择一个值，湿度为自然湿度；B.海拔3000m-3500m的自然环境选择一个值，湿度为自然湿度；C.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％；D.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％；E.在模拟气候试验室中模拟海拔4000m的自然环境，湿度80％；(2)投切电容电流仿真研究：A.确定仿真模型：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；B.开展仿真研究：a.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；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；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；b.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...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖庆初，杨亮，庞峰，蔡澍雨，龚明义，李志林，吝明强，郑瑞东，宋琪，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司带电作业分公司，云南电力试验研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53