2km-4km海拔500kV電氣設備相對地雷電及操作沖擊海拔修正值的獲取方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了2km-4km海拔500kV電氣設備相對地雷電及操作沖擊海拔修正值的獲取方法，涉及高海拔超高壓輸變電工程領域。本發(fā)明技術要點：步驟1：根據(jù)公式Ka=（1.633-1.278）/（4000-2000）×(H-2000)＋1.278計算海拔高度為2000m-4000m之間某一區(qū)域的軟母線對地雷電沖擊絕緣水平修正系數(shù)；H為海拔高度，取值范圍為2000米到4000米之間；步驟2：查詢0海拔地區(qū)軟母線對地雷電沖擊絕緣水平值；步驟3：利用修正系數(shù)Ka乘以步驟2查詢到的0海拔地區(qū)軟母線對地雷電沖擊絕緣水平值便得到海拔高度為H的軟母線對地雷電沖擊絕緣水平海拔修正值。
【專利說明】2km-4km海拔500kV電氣設備相對地雷電及操作沖擊海拔修正值的獲取方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及高海拔超高壓輸變電工程領域。
【背景技術】
[0002]我國海拔高度1000米以上的地區(qū)約占國土面積的三分之二，四大高原的平均海拔都在IOOOm以上，西電東輸變電站不可避免要經(jīng)過高海拔地帶。高海拔地區(qū)空氣稀薄，氣壓較低，空氣絕緣性能降低，需對設備的外絕緣進行修正。目前，在海拔2000m以下，國內外針對空氣間隙放電特性及設備污穢外絕緣做過大量試驗研究，得到了較為成熟的高海拔設備外絕緣修正方法，并形成了修正標準及規(guī)范，但對于2000m及以上地區(qū)，尤其是對于我國西部海拔2000m - 4000m地區(qū)，國內外均缺乏對于變電站電氣設備空氣間隙雷電沖擊放電特性的系統(tǒng)研究，不清楚應該如何選擇合適的電氣設備外絕緣水平及安全凈距。設計過程中往往根據(jù)以往工程經(jīng)驗進行判斷。

【發(fā)明內容】

[0003]考慮到電氣設備外絕緣水平及空氣凈距由工頻過電壓、雷電沖擊過電壓及操作沖擊過電壓水平確定，本發(fā)明旨在提供一種針對海拔2000m - 4000m的500kV電氣設備相對地操作沖擊耐受電壓水平及電氣設備對地操作沖擊電壓絕緣水平的獲取方法，給高海拔地區(qū)電力工程設計中電氣設備操作沖擊絕緣水平選擇提供一種簡便、可行的方法。
[0004]本發(fā)明提供的電氣設備對地雷電沖擊電壓絕緣水平海拔修正值的獲取方法包括以下步驟:
[0005]步驟1:根據(jù)公式 Ka= (1.633-1.278) / (4000-2000) X (H-2000) + 1.278 計算海拔高度為2000m-4000m之間某一區(qū)域的軟母線對地雷電沖擊絕緣水平修正系數(shù)；其中H為海拔高度，取值范圍為2000米到4000米之間；
[0006]步驟2:查詢O海拔地區(qū)軟母線對地雷電沖擊絕緣水平值；
[0007]步驟3:利用修正系數(shù)Ka乘以步驟2查詢到的O海拔地區(qū)軟母線對地雷電沖擊絕緣水平值便得到海拔高度為H的軟母線對地雷電沖擊絕緣水平海拔修正值。
[0008]進一步還包括以下步驟:
[0009]步驟al:設計了用于高海拔地區(qū)相對地雷電沖擊電壓絕緣試驗模型，該模型與常規(guī)500kV變電站電氣設備比例為1:1;
[0010]步驟a2:在高海拔地區(qū)的所述試驗模型中進行模擬真型試驗，獲得了軟母線與人字管架間隙標準雷電沖擊放電特性曲線以及軟母線對橫擔間隙標準雷電沖擊放電特性曲線。
[0011]本發(fā)明提供的2000m-4000m海拔500kV均壓環(huán)相對地雷電沖擊絕緣水平海拔修正值的獲取方法，包括:
[0012]步驟1:根據(jù)公式 Ka= (1.640-1.283) / (4000-2000) X (H-2000) + 1.283 計算海拔高度為2000m-4000m之間某一區(qū)域的均壓環(huán)對地雷電沖擊絕緣水平修正系數(shù)；其中H為海拔高度，取值范圍為2000米到4000米之間；
[0013]步驟2:查詢O海拔地區(qū)均壓環(huán)對地雷電沖擊絕緣水平值；
[0014]步驟3:利用修正系數(shù)Ka乘以步驟2查詢到的O海拔地區(qū)均壓環(huán)對地雷電沖擊絕緣水平值便得到海拔高度為H的均壓環(huán)對地雷電沖擊絕緣水平海拔修正值。
[0015]進一步，還包括以下步驟:
[0016]步驟bl:設計了用于高海拔地區(qū)相對地雷電沖擊電壓絕緣試驗模型，該模型與常規(guī)500kV變電站電氣設備比例為1:1;
[0017]步驟b2:在高海拔地區(qū)的所述試驗模型中進行模擬真型試驗，獲得了水平布置均壓環(huán)對人字管架間隙標準雷電沖擊放電特性曲線、垂直布置均壓環(huán)對人字管架間隙標準雷電沖擊放電特性曲線以及均壓環(huán)對人字管架間隙標準雷電沖擊放電特性曲線。
[0018]本發(fā)明提供的2000m-4000m海拔500kV電氣設備相對地操作沖擊絕緣水平選擇方法海拔修正值的獲取方法，包括:
[0019]步驟al:設計了用于高海拔地區(qū)相對地操作沖擊電壓絕緣試驗模型，該模型與常規(guī)500kV變電站電氣設備比例為1:1;
[0020]步驟a2:在高海拔地區(qū)的所述試驗模型中進行模擬真型試驗，獲得了軟母線對人字管架間隙標準操作沖擊放電特性曲線、水平布置均壓環(huán)對人字管架間隙標準操作沖擊放電特性曲線以及垂直布置均壓環(huán)對人字管架間隙標準操作沖擊放電特性曲線。
[0021]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0022]1.本發(fā)明的實驗數(shù)據(jù)均為在與常規(guī)500kV變電站電氣設備比例為1:1的仿真模型中實驗，得到的實驗數(shù)據(jù)非常準確，能真實反映高海拔地區(qū)的電氣設備相對地雷電沖擊電壓放電特性及電氣設備相對地空氣間隙操作沖擊放電特性。
[0023]2.提供了位于海拔2000m-4000m海拔處軟母線及均壓環(huán)對地雷電沖擊電壓絕緣水平的海拔修正值獲取方法，給高海拔地區(qū)電力工程設計中電氣設備雷電沖擊絕緣水平選擇提供一種簡便、可行的方法。
[0024]3.本發(fā)明還提供了 2000m-4000m海拔處電氣設備對地空氣間隙操作沖擊放電特性對比曲線，通過查表可以得到高海拔地區(qū)電氣設備對地操作沖擊電壓絕緣水平的修正值，，給高海拔地區(qū)電力工程設計中電氣設備操作沖擊絕緣水平選擇提供一種簡便、可行的方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
[0026]圖1為2254m海拔處兩分裂軟母線對人字管架間隙標準雷電沖擊放電特性曲線。
[0027]圖2為2254m海拔處兩分裂軟母線對橫擔間隙標準雷電沖擊放電特性曲線。
[0028]圖3為2254m海拔處水平布置均壓環(huán)對人字管架間隙標準雷電沖擊放電特性曲線。
[0029]圖4為2254m海拔處垂直布置均壓環(huán)對人字管架間隙標準雷電沖擊放電特性曲線。
[0030]圖5為3742海拔處兩分裂軟母線對人字管架間隙標準雷電沖擊放電特性曲線。[0031 ] 圖6為3742海拔處垂直布置均壓環(huán)對人字管架間隙標準雷電沖擊放電特性曲線。
[0032]圖7為海拔2000m-4000m情況下兩分裂軟母線對人字管架間隙標準雷電沖擊放電特性對比曲線圖。其中，從下往上的曲線分別對應海拔2254m、3742m、4000m。
[0033]圖8為海拔2000m-4000m情況下均壓環(huán)對人字管架間隙標準雷電沖擊放電特性對比曲線圖。其中，從下往上的曲線分別對應海拔2254m、3742m、4000m。
[0034]圖9為海拔2254m處兩分裂軟母線對人字管架間隙標準操作沖擊放電特性曲線。
[0035]圖10為海拔2254m處水平布置均壓環(huán)對人字管架間隙標準操作沖擊放電特性曲線。
[0036]圖11為海拔2254m處垂直布置均壓環(huán)對人字管架間隙標準操作沖擊放電特性曲線。
[0037]圖12為海拔3742m處兩分裂軟母線對人字管架間隙標 準操作沖擊放電特性曲線。
[0038]圖13為海拔3742m處水平布置均壓環(huán)對人字管架間隙標準操作沖擊放電特性曲線。
[0039]圖14為海拔2000m-4000m地區(qū)電氣設備相對地空氣間隙操作沖擊放電特性對比曲線。其中，從下往上的曲線分別為間隙為5.54m、5m、4m、3m。
【具體實施方式】
[0040]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0041]本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0042]本發(fā)明提供的2000m-4000m海拔500kV軟母線相對地雷電沖擊絕緣水平海拔修正值的獲取方法，設計了用于高海拔地區(qū)相對地雷電沖擊電壓絕緣試驗模型，該模型與常規(guī)500kV變電站電氣設備比例為1:1，也就是說該模型中各電氣設備的布置與常規(guī)500kV變電站是一樣的。將該模型修建在高海拔地區(qū)，實驗數(shù)據(jù)能真實反映高海拔地區(qū)電氣設備間隙對雷電沖擊電壓的放電特性。
[0043]步驟在高海拔地區(qū)的所述試驗模型中進行模擬真型試驗，獲得了軟母線與人字管架間隙標準雷電沖擊放電特性曲線以及軟母線對橫擔間隙標準雷電沖擊放電特性曲線；如圖1、2、5、7。其中包括以下數(shù)據(jù):
[0044]表 1-1
[0045]
【權利要求】
1.2000m-4000m海拔500kV軟母線相對地雷電沖擊絕緣水平海拔修正值的獲取方法，其特征在于，包括: 步驟 1:根據(jù)公式 Ka= (1.633-1.278) / (4000-2000) X (H-2000) + 1.278 計算海拔高度為2000m-4000m之間某一區(qū)域的軟母線對地雷電沖擊絕緣水平修正系數(shù)；其中H為海拔高度，取值范圍為2000米到4000米之間； 步驟2:查詢O海拔地區(qū)軟母線對地雷電沖擊絕緣水平值； 步驟3:利用修正系數(shù)Ka乘以步驟2查詢到的O海拔地區(qū)軟母線對地雷電沖擊絕緣水平值便得到海拔高度為H的軟母線對地雷電沖擊絕緣水平海拔修正值。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟: 步驟al:設計了用于高海拔地區(qū)相對地雷電沖擊電壓絕緣試驗模型，該模型與常規(guī)500kV變電站電氣設備比例為1:1 ; 步驟a2:在高海拔地區(qū)的所述試驗模型中進行模擬真型試驗，獲得了軟母線與人字管架間隙標準雷電沖擊放電特性曲線以及軟母線對橫擔間隙標準雷電沖擊放電特性曲線；其中包括以下數(shù)據(jù): 表1
3.2000m-4000m海拔500kV均壓環(huán)相對地雷電沖擊絕緣水平海拔修正值的獲取方法，其特征在于，包括: 步驟 1:根據(jù)公式 Ka= (1.640-1.283) / (4000-2000) X (H-2000) + 1.283 計算海拔高度為2000m-4000m之間某一區(qū)域的均壓環(huán)對地雷電沖擊絕緣水平修正系數(shù)；其中H為海拔高度，取值范圍為2000米到4000米之間； 步驟2:查詢O海拔地區(qū)均壓環(huán)對地雷電沖擊絕緣水平值； 步驟3:利用修正系數(shù)Ka乘以步驟2查詢到的O海拔地區(qū)均壓環(huán)對地雷電沖擊絕緣水平值便得到海拔高度為H的均壓環(huán)對地雷電沖擊絕緣水平海拔修正值。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟: 步驟bl:設計了用于高海拔地區(qū)相對地雷電沖擊電壓絕緣試驗模型，該模型與常規(guī)500kV變電站電氣設備比例為1:1 ; 步驟b2:在高海拔地區(qū)的所述試驗模型中進行模擬真型試驗，獲得了水平布置均壓環(huán)對人字管架間隙標準雷電沖擊放電特性曲線以及垂直布置均壓環(huán)對人字管架間隙標準雷電沖擊放電特性曲線；其中包括以下數(shù)據(jù): 表5
5.2000m-4000m海拔500kV電氣設備相對地操作沖擊絕緣水平選擇方法海拔修正值的獲取方法，其特征在于，包括: 步驟al:設計了用于高海拔地區(qū)相對地操作沖擊電壓絕緣試驗模型，該模型與常規(guī).500kV變電站電氣設備比例為1:1 ; 步驟a2:在高海拔地區(qū)的所述試驗模型中進行模擬真型試驗，獲得了軟母線對人字管架間隙標準操作沖擊放電特性曲線、水平布置均壓環(huán)對人字管架間隙標準操作沖擊放電特性曲線以及垂直布置均壓環(huán)對人字管架間隙標準操作沖擊放電特性曲線；其中包括以下數(shù)據(jù): 表1
【文檔編號】G06F19/00GK104021269SQ201410143097
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權日:2014年4月11日
【發(fā)明者】李龍才, 余波, 鄒家勇, 吳怡敏, 曹尹, 伍曉倫, 葛明, 蔡德江, 馮小明, 張映楨, 周德才, 朱大鵬, 尹大千, 邢毅, 丁曉飛, 樊艷, 楊倫, 張曄, 余露月 申請人:中國電力工程顧問集團西南電力設計院