一种架空导线暂态温度的检测方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种架空导线暂态温度的检测方法及装置，方法包括：将金属球体设置在与架空导线相同空气环境中，当架空导线短时超负荷运行时，使金属球体处于暂态温升状态，每间隔预置时间获取金属球体温度；基于金属球体的暂态热平衡方程，分别根据金属球体温度计算得到若干个金属球体的雷诺数，并将金属球体的雷诺数的平均值设置为架空导线的雷诺数；根据架空导线的雷诺数对架空导线的暂态热平衡方程进行转换得到架空导线的暂态温度预测函数；将预置时间代入暂态温度预测函数计算得到架空导线在预置时间段内的暂态温度，从而解决了现有技术由于对环境风速的测量不精确，导致对架空导线在短时超负荷运行下的暂态温度检测出现较大误差的技术问题。现较大误差的技术问题。现较大误差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种架空导线暂态温度的检测方法及装置


[0001]本申请涉及电力
，尤其涉及一种架空导线暂态温度的检测方法及装置。

技术介绍

[0002]目前，我国大部分架空导线处于大负荷运行状态，随着接入电网的设备不断地增加，对现有架空导线的输送能力提出了更高的要求，因此，研究如何提高架空导线的输电能力具有重要的意义。由于架空导线的热容量较大，当架空导线通过的电流短时增加时，架空导线的温度需要经过一段时间后才进入稳态，因此，非常有必要对架空导线短时载流量进行研究，而影响架空导线短时载流量的主要因素是架空导线的暂态温度。
[0003]现有对架空导线短时超负荷运行下的暂态温度的检测方法应用较为广泛的是通过对导线温度、环境风速、日照强度、环境温度进行监测，从而根据热平衡方程对架空导线短时超负荷运行下的暂态温度进行求解，然而由于对环境风速的测量不够精确，导致对架空导线的短时超负荷运行下的暂态温度检测出现较大误差。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种架空导线暂态温度的检测方法及装置，用于解决现有技术由于对环境风速的测量不够精确，导致对架空导线在短时超负荷运行下的暂态温度检测出现较大误差的技术问题。
[0005]有鉴于此，本申请第一方面提供了一种架空导线暂态温度的检测方法，所述方法包括：
[0006]将金属球体设置在与架空导线相同空气环境的位置，当所述架空导线短时超负荷运行时，使所述金属球体处于暂态温升状态，每间隔预置时间获取所述金属球体的温度，所述金属球体的材质和直径均与所述架空导线相同；
[0007]基于所述金属球体的暂态热平衡方程，分别根据所述金属球体的温度计算得到若干个所述金属球体的雷诺数，并将若干个所述金属球体的雷诺数的平均值设置为所述架空导线的雷诺数；
[0008]根据所述架空导线的雷诺数，对所述架空导线的暂态热平衡方程进行转换，得到所述架空导线的暂态温度预测函数；
[0009]将预置时间代入所述暂态温度预测函数计算，得到所述架空导线在所述预置时间段内的暂态温度。
[0010]可选地，所述金属球体为铝球。
[0011]可选地，所述当所述架空导线短时超负荷运行时，使所述金属球体处于暂态温升状态，具体包括：
[0012]当所述架空导线短时超负荷运行时，通过恒定热源对所述金属球体持续进行加热。
[0013]可选地，所述基于所述金属球体的暂态热平衡方程，分别根据所述金属球体的温
度计算得到若干个所述金属球体的雷诺数，具体包括：
[0014]分别将若干个所述金属球体的温度代入到所述金属球体的暂态热平衡方程中，计算得到所述金属球体的对流散热功率；
[0015]将所述金属球体的对流散热功率代入到换热系数计算公式中，计算得到所述金属球体的换热系数；
[0016]根据隐式方程对所述金属球体的换热系数进行计算，得到若干个所述金属球体的雷诺数。
[0017]可选地，所述金属球体的暂态热平衡方程为：
[0018][0019]式中，q
cs
为所述金属球体的对流散热功率，q
rs
为所述金属球体的辐射散热功率，q
ss
为所述金属球体的日照吸热功率，q
gs
为所述金属球体的内热源功率，m
s
为所述金属球体的质量，C
ps
为所述金属球体的比热容，T
s
为所述金属球体的温度。
[0020]可选地，所述架空导线的暂态温度预测函数为：
[0021][0022]式中，T
ct
为所述架空导线在t时间段内的暂态温度，T
c0
为所述架空导线在起始时刻的温度，T
a
为所述架空导线的环境温度，I为所述架空导线的电流值，R(T
c
)为所述架空导线的在T
c0
温度下的单位长度电阻，q
s
为所述架空导线的对流散热功率，α
c
和α
r
均为常数，Re
c
为所述架空导线的雷诺数，D0为所述架空导线的直径。
[0023]本申请第二方面提供一种架空导线暂态温度的检测装置，所述装置包括：
[0024]获取单元，用于将金属球体设置在与架空导线相同空气环境的位置，当所述架空导线短时超负荷运行时，使所述金属球体处于暂态温升状态，每间隔预置时间获取所述金属球体的温度，所述金属球体的材质和直径均与所述架空导线相同；
[0025]设置单元，用于基于所述金属球体的暂态热平衡方程，分别根据所述金属球体的温度计算得到若干个所述金属球体的雷诺数，并将若干个所述金属球体的雷诺数的平均值设置为所述架空导线的雷诺数；
[0026]转换单元，用于根据所述架空导线的雷诺数，对所述架空导线的暂态热平衡方程进行转换，得到所述架空导线的暂态温度预测函数；
[0027]计算单元，用于将预置时间代入所述暂态温度预测函数计算，得到所述架空导线在所述预置时间段内的暂态温度。
[0028]可选地，所述金属球体为铝球。
[0029]可选地，所述获取单元，具体用于：
[0030]将金属球体设置在与架空导线相同空气环境的位置，当所述架空导线短时超负荷运行时，通过恒定热源对所述金属球体持续进行加热，每间隔预置时间获取所述金属球体的温度，所述金属球体的材质和直径均与所述架空导线相同。
[0031]可选地，所述设置单元，具体用于：
[0032]分别将若干个所述金属球体的温度代入到所述金属球体的暂态热平衡方程中，计
算得到所述金属球体的对流散热功率；
[0033]将所述金属球体的对流散热功率代入到换热系数计算公式中，计算得到所述金属球体的换热系数；
[0034]根据隐式方程对所述金属球体的换热系数进行计算，得到若干个所述金属球体的雷诺数，并将若干个所述金属球体的雷诺数的平均值设置为所述架空导线的雷诺数。
[0035]从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
[0036]本申请提供了一种架空导线暂态温度的检测方法，包括：将金属球体设置在与架空导线相同空气环境的位置，当架空导线短时超负荷运行时，使金属球体处于暂态温升状态，每间隔预置时间获取金属球体的温度，金属球体的材质和直径均与架空导线相同；基于金属球体的暂态热平衡方程，分别根据金属球体的温度计算得到若干个金属球体的雷诺数，并将若干个金属球体的雷诺数的平均值设置为架空导线的雷诺数；根据架空导线的雷诺数，对架空导线的暂态热平衡方程进行转换，得到架空导线的暂态温度预测函数；将预置时间代入暂态温度预测函数计算，得到架空导线在预置时间段内的暂态温度。
[0037]本申请的架空导线暂态温度的检测方法，通过将金属球体设置在与架空导线相同的空气环境的位置，使得金属球体与架空导线有着相同的环境温度等环境因素，由于架空导线在短时超负荷运行时处于暂态温升过程，因此当架空导线短时超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种架空导线暂态温度的检测方法，其特征在于，包括：将金属球体设置在与架空导线相同空气环境的位置，当所述架空导线短时超负荷运行时，使所述金属球体处于暂态温升状态，每间隔预置时间获取所述金属球体的温度，所述金属球体的材质和直径均与所述架空导线相同；基于所述金属球体的暂态热平衡方程，分别根据所述金属球体的温度计算得到若干个所述金属球体的雷诺数，并将若干个所述金属球体的雷诺数的平均值设置为所述架空导线的雷诺数；根据所述架空导线的雷诺数，对所述架空导线的暂态热平衡方程进行转换，得到所述架空导线的暂态温度预测函数；将预置时间代入所述暂态温度预测函数计算，得到所述架空导线在所述预置时间段内的暂态温度。2.根据权利要求1所述的架空导线暂态温度的检测方法，其特征在于，所述金属球体为铝球。3.根据权利要求1所述的架空导线暂态温度的检测方法，其特征在于，所述当所述架空导线短时超负荷运行时，使所述金属球体处于暂态温升状态，具体包括：当所述架空导线短时超负荷运行时，通过恒定热源对所述金属球体持续进行加热。4.根据权利要求1所述的架空导线暂态温度的检测方法，其特征在于，所述基于所述金属球体的暂态热平衡方程，分别根据所述金属球体的温度计算得到若干个所述金属球体的雷诺数，具体包括：分别将若干个所述金属球体的温度代入到所述金属球体的暂态热平衡方程中，计算得到所述金属球体的对流散热功率；将所述金属球体的对流散热功率代入到换热系数计算公式中，计算得到所述金属球体的换热系数；根据隐式方程对所述金属球体的换热系数进行计算，得到若干个所述金属球体的雷诺数。5.根据权利要求1所述的架空导线暂态温度的检测方法，其特征在于，所述金属球体的暂态热平衡方程为：式中，q
cs
为所述金属球体的对流散热功率，q
rs
为所述金属球体的辐射散热功率，q
ss
为所述金属球体的日照吸热功率，q
gs
为所述金属球体的内热源功率，m
s
为所述金属球体的质量，C
ps
为所述金属球体的比热容，T
s
为所述金属球体的温度。6.根据权利要求1所述的架空导线暂态温度的检测方法，其特征在于，所述架空导线的暂态温度预测函数为：式中，T
ct
为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锐，彭向阳，骆书剑，邰彬，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：