一种750kV交流同塔四回输电均压金具设计方法技术

本发明专利技术涉及一种750kV交流同塔四回输电均压金具设计方法，其技术特点是：根据绝缘子串和均压金具两者的参数，采用三维软件进行初设模型建立，将模型导入电场仿真模拟软件进行求解计算，对仿真求解结果满足要求的设计进行试品制作进行真型塔电晕试验。对于仿真模拟和电晕试验不满足要求的设计进行重新设计，重复进行建模、仿真模拟和制作试品进行电晕试验，直至满足要求，最后择优确定最终的均压金具设计方案。本发明专利技术通过仿真计算与模拟试验相结合，可获得750kV交流同塔四回输电均压金具的最优设计，使得750kV交流同塔四回输电均压金具设计具备经济性、可靠性、安全性。

A Design Method of Balancing Fittings for 750 kV AC Four Circuit Transmission on the Same Tower

【技术实现步骤摘要】
一种750kV交流同塔四回输电均压金具设计方法
本专利技术涉及电力输变线路上的电力金具
，更具体地，涉及一种750kV交流同塔四回输电均压金具设计方法。
技术介绍
我国西北地区750kV输电系统发展迅速，线路建设已逐步实现网络化，规划建设的多条线路经过城市周边输电走廊紧张地区，为缓解西北部分地区750kV输电走廊紧张问题，进一步提高工程建设和运行的经济性，有必要进一步研究输送容量更大、输电走廊占地更少的大容量750kV输电技术。在备选的输电方式中，同塔多回输电技术将多回线路架设于同一杆塔实现大容量和少占地，且在我国各地区已经过多年应用实践，运行情况良好。因此，我国750kV交流输电线路采用同塔多回路架设是一项具有很好的应用前景的技术。根据我国超高压输电同塔架设线路技术的应用情况，四回路同塔较为普遍，设计运行经验更为丰富，因此750kV同塔四回输电更有技术可行性。在严酷的自然环境下，为了保障750kV同塔多回输电线路能够安全稳定运行，必须保证输电线路外电晕性能能够满足运行现场的要求。国内外研究表明，均压金具电晕特性与其结构尺寸、安装位置具有重要关联，750kV输电线路结构复杂，带电导体表面局部场强高，极易导致电晕，因此，必须对均压金具结构进行优化设计，将均压金具电晕控制在合理范围内，使其满足线路安全可靠运行的需要。目前，对750kV同塔四回输电均压金具结构设计主要是通过改变均压金具结构尺寸、安装位置，然后进行反复试验来达到设计要求，但是这种试验方法产品开发周期长，研发成本高，产品的可靠性也得不到保证，严重影响750kV同塔四回输电均压金具的研发进度。专利
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种750kV交流同塔四回输电均压金具设计方法，以解决现有技术中的问题。根据本专利技术，提供一种750kV交流同塔四回输电均压金具设计方法，输电塔上设有支撑架，支撑架包括所述均压金具和绝缘子串，所述均压金具与绝缘子串连接，该支撑架设于输电塔上用于支撑线缆，包括以下步骤：步骤一、获得绝缘子串和均压金具两者的参数，并根据所述获得绝缘子串和均压金具两者的参数采用三维软件进行初设模型建立；步骤二、将步骤一中建立的初设模型导入有限元仿真模拟软件，进行剖分、求解，获得绝缘子串的场强分布计算结果；步骤三、判断初设模型的场强计算结果是否满足要求，若不满足要求进入步骤四，若满足要求进入步骤五；步骤四、对所述均压金具的各所述参数进行重新设计，重复进入步骤一；步骤五、对仿真模拟满足场强要求的均压金具制作试品，开展均压金具电晕试验；步骤六、判断均压金具试品的电晕试验结果是否满足要求，若不满足要求，进入步骤四，若满足要求，完成均压金具设计。优选地，所述步骤一中，所述获得绝缘子串和均压金具两者的参数包括如下步骤：(a)、根据所述输电塔的塔型结构，确定绝缘子串的结构型式；(b)、针对所述绝缘子串的结构型式，对所述均压金具在所述绝缘子串上的安装位置及参数进行初步设计。优选地，所述均压金具包括两个第一均压环和第二均压环，所述第二均压环的环径大于所述第一均压环的环径，其中一个所述第一均压环设于所述绝缘子串的低压侧，另一个所述第一均压环以及一个第二均压环设于所述绝缘子串的高压侧。其中，绝缘子串高压侧的第二均压环的安装高度大于绝缘子串高压侧的第一均压环的安装高度。优选地，所述均压金具的参数包括各个均压环的均压环环径、均压环管径以及上扛高度。优选地于，所述步骤三中，确定所述均压金具表面工作控制场强低于24.22kV/cm。优选地，所述均压金具对应的绝缘子串高压侧护套表面场强低于5.44kV/cm。优选地，所述均压金具电晕试验采用750kV交流同塔四回输电真型塔布置，逐步提高试验电压直到均压金具开始电晕放电，观察电晕放电位置。优选地，观察电晕放电预设时长，然后逐步降低电压，直到均压金具电晕熄灭，记录起晕及熄灭电压。优选地，采用紫外成像仪观察电晕放电位置。优选地，设计多种不同参数的均压金具进行仿真模拟和试品试验，对满足要求的均压金具进行比对，择优选取一种均压金具结构作为最终设计。本专利技术提供的750kV交流同塔四回输电均压金具设计方法，利用三维软件建立绝缘子串和均压金具设计模型，通过仿真计算与模拟试验相结合，大大减小了750kV交流同塔四回输电均压金具产品的开发周期和研发成本，可获得750kV交流同塔四回输电均压金具的最优设计，使得750kV交流同塔四回输电均压金具设计具备经济性、可靠性、安全性。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。图1示出了根据本专利技术实施例的750kV交流同塔四回输电均压金具设计方法的流程图。图2示出了根据本专利技术实施例的六层横担750kV交流同塔四回输电塔的结构示意图。图3示出了根据本专利技术实施例的四层横担750kV交流同塔四回输电塔的结构示意图。图4示出了根据本专利技术实施例的I型绝缘子串的结构示意图。图5示出了根据本专利技术实施例的V型绝缘子串的结构示意图。图中：I型绝缘子串1、V型绝缘子串2、横担3、第一均压环4、第二均压环5、绝缘子串6、连接装置7、联板8、悬垂线夹9。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本专利技术的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。参考图1，一种750kV交流同塔四回输电均压金具设计方法，该750kV交流同塔四回输电均压金具设计方法包括以下步骤：步骤一、获得绝缘子串和均压金具两者的参数，并根据所述获得绝缘子串和均压金具两者的参数采用三维软件进行初设模型建立。该步骤中，获得绝缘子串和均压金具两者的参数包括如下步骤：(a)、根据所述输电塔的塔型结构，确定绝缘子串的结构型式。具体地，依据现有同塔四回输电塔塔型确定两种750kV交流同塔四回输电塔塔型，如图3和图4所示，分别为六层横担750kV交流同塔四回输电塔和四层横担750kV交流同塔四回输电塔的塔型结构。输电塔上设有支撑架，支撑架包括均压金具和绝缘子串，均压金具与绝缘子串连接，该支撑架设于输电塔上用于支撑线缆。六层横担750kV交流同塔四回输电塔采用I型绝缘子串1，四层横担750kV交流同塔四回输电塔采用V型绝缘子串2。I型绝缘子串1和V型绝缘子串2的结构如图4和图5所示。每个绝缘子串6包括芯棒、护套和伞裙，护套和伞裙是绝缘子串6的外绝缘部分，它主要作用是保护芯棒免受气候影响和电蚀作用，并提供所需的爬电距离，护套和伞裙一般采用硅橡胶材料制成，绝缘子串6上端通过连接装置7与横担3相连，绝缘子串6的下端连接联板8，联板8上连接有悬垂线夹9，悬垂线夹9用于固定安装输电线缆。(b)、针对所述绝缘子串的结构型式，对所述均压金具在所述绝缘子串上的安装位置及参数进行初步设计。具体地，均压金具包括两个第一均压环4和一个第二均压环5，第二均压环5的环径大于第一均压环4的环径，其中一个第一均压环4设于绝缘子串6的低压侧，另一个第一均压环4以及一个第二均压环5设于绝缘子串6的高压侧。其中，绝缘子串6高压侧的第二均压环5的安装高度大于绝缘子串6高压侧的第一均压环4的安装高度。均压金具的参数包括各个均压环的均压环环径、均压环管径以及上扛高度。对上述均压金具各参数进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种750kV交流同塔四回输电均压金具设计方法，输电塔上设有支撑架，支撑架包括所述均压金具和绝缘子串，所述均压金具与绝缘子串连接，该支撑架设于输电塔上用于支撑线缆，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、获得绝缘子串和均压金具两者的参数，并根据所述获得绝缘子串和均压金具两者的参数采用三维软件进行初设模型建立；步骤二、将步骤一中建立的初设模型导入有限元仿真模拟软件，进行剖分、求解，获得绝缘子串的场强分布计算结果；步骤三、判断初设模型的场强计算结果是否满足要求，若不满足要求进入步骤四，若满足要求进入步骤五；步骤四、对所述均压金具的各所述参数进行重新设计，重复进入步骤一；步骤五、对仿真模拟满足场强要求的均压金具制作试品，开展均压金具电晕试验；步骤六、判断均压金具试品的电晕试验结果是否满足要求，若不满足要求，进入步骤四，若满足要求，完成均压金具设计。

【技术特征摘要】
1.一种750kV交流同塔四回输电均压金具设计方法，输电塔上设有支撑架，支撑架包括所述均压金具和绝缘子串，所述均压金具与绝缘子串连接，该支撑架设于输电塔上用于支撑线缆，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、获得绝缘子串和均压金具两者的参数，并根据所述获得绝缘子串和均压金具两者的参数采用三维软件进行初设模型建立；步骤二、将步骤一中建立的初设模型导入有限元仿真模拟软件，进行剖分、求解，获得绝缘子串的场强分布计算结果；步骤三、判断初设模型的场强计算结果是否满足要求，若不满足要求进入步骤四，若满足要求进入步骤五；步骤四、对所述均压金具的各所述参数进行重新设计，重复进入步骤一；步骤五、对仿真模拟满足场强要求的均压金具制作试品，开展均压金具电晕试验；步骤六、判断均压金具试品的电晕试验结果是否满足要求，若不满足要求，进入步骤四，若满足要求，完成均压金具设计。2.根据权利要求1所述的750kV交流同塔四回输电均压金具设计方法，其特征在于，所述步骤一中，所述获得绝缘子串和均压金具两者的参数包括如下步骤：(a)、根据所述输电塔的塔型结构，确定绝缘子串的结构型式；(b)、针对所述绝缘子串的结构型式，对所述均压金具在所述绝缘子串上的安装位置及参数进行初步设计。3.根据权利要求1所述的750kV交流同塔四回输电均压金具设计方法，其特征在于，所述均压金具包括两个第一均压环和第二均压环，所述第二均压环的环径大于所述第一均压环的环径，其中一个所述第一均压环设于所述绝缘子串的低压侧，另一个所述第一均...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琴，霍锋，黄道春，王学宗，王森，张鹏，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，武汉大学，国网陕西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11