一种高压输电线路架空地线的布置方法技术

本发明专利技术公开了一种高压输电线路架空地线的布置方法，包括确定地线绝缘段长度、分段绝缘、中间换位和两点接地的步骤。进一步地，确定地线绝缘段长度具体为：计算最大节距、根据最大节距计算得到地线绝缘段长度等。本发明专利技术中两根架空地线均采用相同的布置方式，避免了OPGW逐塔接地，普通地线分段绝缘、单点接地的布置方法时，OPGW更易遭受雷击而导致断股和通信中断的现象，保证了OPGW中信息传输和通信的顺畅，为电力系统的安全稳定运行提供了基础。与分段绝缘、单点接地方式相比，能有效地降低绝缘段首末两端的感应电压；在输电线路单相接地短路运行时，故障相的潜供电流较小，在一定程度上缩短潜供电弧的熄灭时间，提高自动重合闸的成功率。

A layout method of overhead ground wire for high voltage transmission line

【技术实现步骤摘要】
一种高压输电线路架空地线的布置方法
本专利技术涉及一种高压输电线路架空地线的布置方法，属于高压输电线路领域。
技术介绍
我国的架设高压输电线路电压等级高，输电线路长，输电容量大，运行环境恶劣，运行中易遭受雷击的破坏，且随着电压等级的升高，电力杆塔高度增加，杆塔和输电线路遭受雷击的概率也随之增加。若输电线路遭受雷击而导致线路跳闸甚至毁坏电力设备，必会影响电力系统的安全稳定运行，带来巨大的经济损失。因此，为了保证输电线路的安全稳定运行，避免线路遭受雷击，我国220kV及以上的高压输电线路，均布置了两条架空地线，其中一根为普通的钢绞线，另一根为光纤复合架空地线(OPGW)。普通地线的作用为防雷，OPGW兼具有通信和防雷的双重功能，为电力系统内部信息传输和通信的载体。鉴于OPGW的优良性质，近年来，在高压输电线路领域得到了广泛的应用。工程中，普通的钢芯铝绞线均采用分段绝缘、单点接地的布置方法，OPGW采用逐塔接地的布置方法。输电线路和架空地线为平行架设，各条线路间存在互感和互电容，线路正常运行时，通电的导线周围会产生电磁场，地线上会感应出电磁感应电压和静电感应电压，对于普通地线，从接地点到分段点的末端，感应电压逐渐升高，较高的感应电压会增加线路在绝缘方面的投资，同时也会对线路检修人员产生威胁，对于OPGW，由于采用逐塔接地的布置方法，会形成OPGW--铁塔--大地--铁塔--OPGW的环流，在地线上产生大量的损耗，带来巨大的经济损失，同时也会导致金具发热等一系列问题。两根地线的布置方式不同，导致OPGW更容易遭受雷击，造成地线断股甚至通信中断的问题，给电力系统的稳定性带来一定的影响。在线路单相接地故障时，故障相在接地点会产生潜供电流，潜供电流的幅值是影响潜供电弧熄灭的重要因素之一。地线的布置方法对接地相潜供电流的幅值也有一定的影响，现有普通地线分段绝缘、单点接地，OPGW逐塔接地的布置方法，会在一定程度上增大潜供电流，使得接地线路熄弧时间更长，线路单相重合闸的成功率大大降低。
技术实现思路
为了克服目前工程中地线布置方法的不足，本专利技术提供了一种高压输电线路架空地线布置方法，能有效的减小地线上的感应电压、感应电流和损耗，同时能在一定程度上减小单相接地故障时的潜供电流。实现本专利技术目的的技术方案为：一种高压输电线路架空地线的布置方法，包括确定地线绝缘段长度；分段绝缘：依据地线绝缘段长度，将普通地线与OPGW的对应点分别断开得到绝缘段，绝缘段的前、后两端分别通过带放电间隙的绝缘子挂载到前、后两端位置的杆塔，并保持OPGW光纤连接；中间换位：普通地线与OPGW的绝缘段，在其中间位置的杆塔，通过跳线将普通地线和OPGW的布置位置进行互换，并分别通过带放电间隙的绝缘子挂载到中间位置的杆塔；两点接地：临近普通地线与OPGW的绝缘段的长度三分之一和三分之二的点，分别通过对应位置的杆塔接地；普通地线与OPGW的绝缘段还分别通过带放电间隙的绝缘子挂载到其余位置的杆塔。进一步地，所述确定地线绝缘段长度，具体为：计算最大节距l，其中，Um为架空地线上的感应电压限值；n为输电线路的回路数；j为虚数单位；w为输电线路工频角频率；IA(i)、IB(i)、IC(i)为最大输电容量时第i个回路中A、B、C三相中的电流；LDA(i)、LDB(i)、LDC(i)分别为第i个回路中A、B、C三相与地线的互感；令依次排列的多个杆塔所承载的普通地线或OPGW的长度之和为地线绝缘段长度，且地线绝缘段长度小于最大节距l。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术中两根架空地线均采用相同的布置方式，避免了OPGW逐塔接地，普通地线分段绝缘、单点接地的布置方法时，OPGW更易遭受雷击而导致断股和通信中断的现象，保证了OPGW中信息传输和通信的顺畅，为电力系统的安全稳定运行提供了基础。2、本专利技术中地线分段绝缘、两点接地、中点换位的布置方法，在绝缘段内线路三分之一和三分之二附近杆塔处接地，对于同样长度的架空地线，和分段绝缘、单点接地方式相比，能有效地降低绝缘段首末两端的感应电压，减少绝缘的投资；同时，在绝缘段内的中点进行地线换位的方法，换位前后地线上的感应电压得到中和，对于档距相近，导线对称布置的输电线路来说，两接地点中间段的环流接近于0，地线损耗非常低，与现有工程中的布置方式相比，地线上的损耗可忽略不计，能极大地减小供电公司的输电成本。3、本专利技术的地线布置方法，在输电线路单相接地短路运行时，与现有地线布置方法相比，故障相的潜供电流较小，在一定程度上缩短潜供电弧的熄灭时间，提高自动重合闸的成功率。4、本专利技术适用于任何架设两根架空地线的输电线路，结构简单，适用范围广，损耗低。附图说明图1是一个绝缘段内地线布置示意图。图2是线路布置平面示意图。图3是建模杆塔塔型及参数图。图4是仿真模型图。图5是感应电压分布图。图6是感应电流分布图。具体实施方式为了使本专利技术的优点和技术方案更加清楚明了，以下将结合附图和实施例对本专利技术具体实施方法做描述。首先结合附图对本文提出的分段绝缘、两点接地、中点换位的地线布置方法的实施方法进行说明。其次，建立一个输电线路仿真模型，地线采用本专利技术的布置方法，通过仿真正常运行时的感应电压、感应电流和地线损耗，单相接地故障运行时的地线潜供电流，验证本文方法的合理性和有效性。步骤一：线路参数的收集收集线路的杆塔、导线和地线的型号，线路长度，电压等级和输电容量等线路的结构参数和运行参数。步骤二：计算地线分段最大节距本专利技术中，地线布置方式的分段最大节距为：式中：Um为架空地线上的感应电压限值；n为输电线路的回路数；j为虚数单位；w为输电线路工频角频率；IA(i)、IB(i)、IC(i)为最大输电容量时第i个回路中A、B、C三相中的电流；LDA(i)、LDB(i)、LDC(i)分别为第i个回路中A、B、C三相与地线的互感。分段最大节距的计算也可以采样其它方法，在满足地线两端最大感应电压低于1000V时的分段分段节距，均适用于被专利技术的地线布置方法。步骤三：分段绝缘的实现按照不大于步骤二中计算的地线分段最大节距，将两根地线分成多个绝缘段，且在同一位置两根地线绝缘段长度对应相等，在每个绝缘段内保持地线的连通。对于普通地线分段，每个绝缘段之间保持断开，绝缘段两端分别通过带放电间隙的绝缘子与杆塔连接，实现地线的分段与大地的绝缘。对于OPGW分段，需要保证内部光纤连续，以保证电力信息正常传输。因此，在分段中，通过OPGW绝缘接续盒来实现相邻两绝缘段之间电气绝缘而光纤连续，每个绝缘段的两端部也通过带放电间隙的绝缘子与杆塔连接。步骤四：两点接地的实现在绝缘段内靠近线路三分之一处和三分之二处位置的杆塔处通过地线引下线与直接大地连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压输电线路架空地线的布置方法，其特征在于，包括/n确定地线绝缘段长度；/n分段绝缘：依据地线绝缘段长度，将普通地线与OPGW的对应点分别断开得到绝缘段，绝缘段的前、后两端分别通过带放电间隙的绝缘子挂载到前、后两端位置的杆塔，并保持OPGW光纤连接；/n中间换位：普通地线与OPGW的绝缘段，在其中间位置的杆塔，通过跳线将普通地线和OPGW的布置位置进行互换，并分别通过带放电间隙的绝缘子挂载到中间位置的杆塔；/n两点接地：临近普通地线与OPGW的绝缘段的长度三分之一和三分之二的点，分别通过对应位置的杆塔接地；普通地线与OPGW的绝缘段还分别通过带放电间隙的绝缘子挂载到其余位置的杆塔。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压输电线路架空地线的布置方法，其特征在于，包括
确定地线绝缘段长度；
分段绝缘：依据地线绝缘段长度，将普通地线与OPGW的对应点分别断开得到绝缘段，绝缘段的前、后两端分别通过带放电间隙的绝缘子挂载到前、后两端位置的杆塔，并保持OPGW光纤连接；
中间换位：普通地线与OPGW的绝缘段，在其中间位置的杆塔，通过跳线将普通地线和OPGW的布置位置进行互换，并分别通过带放电间隙的绝缘子挂载到中间位置的杆塔；
两点接地：临近普通地线与OPGW的绝缘段的长度三分之一和三分之二的点，分别通过对应位置的杆塔接地；普通地线与OPGW的绝缘段还分别通过带放电间隙的绝缘子挂载到其余位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张葛祥，杨强，范松海，姚光乐，刘重稷，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川;51