一種對直流設備起暈電壓進行相對空氣密度校正的方法

2023-07-28 07:21:51 3

專利名稱：一種對直流設備起暈電壓進行相對空氣密度校正的方法
技術領域：
本發明涉及一種對起暈電壓的校正方法，特別是關於一種對直流設備的起暈電壓進行相對空氣密度校正的方法。

背景技術：
電暈是電場強度超過臨界值而引起帶電導體周圍空氣突然發生電離所引起的一種發光的放電現象，其實質就是在高場強作用下帶電導體表面空氣發生的局部放電。導致電暈產生的外施電壓定義為起暈電壓。電暈特性是影響輸電線路和電力設備設計的一個重要方面。在實際運行中，電暈產生的無線電幹擾和可聽噪聲會對周圍環境產生一定的影響，而電暈產生的損耗對電能也是一種浪費。因此，在輸電線路和電力設備的論證和設計過程中，電暈特性都是需要著重考慮的一個因素。
隨著電力工業的快速發展，我國已經投運了多條直流輸電線路，±800kV直流輸電工程也正在規劃和建設中，這其中的有些線路都經過高海拔地區。高海拔地區由於氣壓降低，空氣密度減小，平原地區可以滿足運行要求的設備在高海拔地區就有可能產生電暈。另外，不同地區的其他氣象條件，如溫度、溼度等會有所差別，而這些差別都會對設備的起暈電壓產生一定影響。設備在某一地區的起暈電壓是氣壓、溫度和溼度等各種因素綜合作用的結果。因此，要保證設備的正常運行，就需要針對不同地區選擇合適的尺寸。輸電線路會途經不同地區，如何利用已有運行經驗和試驗室獲得的試驗數據，針對不同地區具體情況為設備進行合理的配置，就需要研究如何把非標準大氣條件下設備的起暈電壓值校正到標準大氣條件下的情況。
關於起暈電壓的大氣狀態校正目前尚無國家標準和行業標準，對高海拔地區設備起暈電壓的校正，也只限於交流線路用金具和絕緣子，即電力金具標準GB/T2317.2-2000《電力金具電暈和無線電幹擾試驗》和絕緣子標準GB/T 775.2-2003《絕緣子試驗方法第二部分電氣試驗方法》。因為目前尚無針對直流設備的電暈標準，因此在實際應用中經常採用上述兩個標準中的校正方法作為參考。
將不同海拔高度下設備起暈電壓的試驗值校正到統一的海拔高度，其計算公式為 U校正＝k·U試驗 其中k為修正係數。
GB/T 2317.2-2000《電力金具電暈和無線電幹擾試驗》提出當金具用於海拔高於1000m地區時，修正係數k取 式中H為海拔高度，單位是km。海拔1000m以下的地區試驗結果不進行校正。
GB/T 775.2-2003《絕緣子試驗方法第2部分電氣試驗方法》提出絕緣子可見電暈試驗是以海平面即海拔0m為基值的，因此試驗地點不在海平面上進行時，修正係數k取 式中H為試驗地點海拔高度，單位是m。
在這些方法中，都只考慮了海拔高度對起暈電壓的影響，而實際上，氣壓、溫度和溼度等各氣象因素都可能對設備的起暈電壓造成影響。這些因素考慮的越全面，對不同地區設備起暈情況了解就越深入。


發明內容
針對上述問題，本發明的目的是提出一種對直流設備的起暈電壓進行相對空氣密度校正的方法，採用本發明方法綜合考慮氣壓、溫度等氣象因素對設備起暈電壓影響，使校正誤差小於已有技術。
為實現上述目的，本發明採取以下技術方案一種對直流設備的起暈電壓進行相對空氣密度校正的方法，包括以下步驟 (1)根據校正起暈電壓與試驗地電壓的關係U校正＝k·U試驗，首先測量試驗地電壓U試驗，其中k為修正係數； (2)建立修正係數k與相對空氣密度δ的關係； (3)由試驗地的大氣壓值p和當地溫度t計算出試驗地的相對空氣密度其中p0為標準大氣壓值，t0為標準室溫20℃； (4)將經步驟(3)得到的相對空氣密度δ值代入步驟(2)中的k＝e1.49(1-δ)，得到修正係數k值； (5)將修正係數k值帶入U校正＝k·U試驗，得到校正起暈電壓。
本發明由於採取以上技術方案，其具有以下優點1、本發明相對空氣密度校正法中既包含了氣壓(即海拔高度)的影響，也包含了溫度的影響，使得對起暈電壓的校正更加準確。2、本發明方法是基於大量直流電壓下各種設備的起暈電壓試驗數據，與已有標準中校正方法相比更加符合實際，也更加準確。3、採用本發明方法對不同地區各種設備的起暈電壓進行校正，可把誤差控制在一個較小的範圍，從而為相關部門的設計和配置的選擇提供更為科學的依據。

具體實施例方式 下面結合實施例對本發明進行詳細的描述。
本發明引入相對空氣密度δ，將其作為校正公式的自變量，對不同海拔高度地區各種設備的起暈電壓隨相對空氣密度的變化進行校正。相對空氣密度δ是描述氣象條件的一個物理量，它的定義由下式來表示 其中p為當地大氣壓值，p0為標準大氣壓值，p與p0單位一致，t為當地溫度值，單位是℃，t0為20℃。
對各地設備的起暈電壓進行校正時，在校正公式U校正＝k·U試驗中修正係數k與相對空氣密度δ的關係如下 k＝e1.49(1-δ) 實施例1在對一種管母線設備進行的起暈電壓校正試驗中，取當地海拔為2254m，當地氣壓為78.8kPa，當地溫度為15℃，當地試驗電壓為623kV，0m海拔基準起暈電壓為900kV。則在GB/T 2317.2-2000校正方法中 U校正1＝k·U試驗＝1.14×623＝710(kV) 在GB/T 775.2-2003校正方法中 U校正2＝k·U試驗＝1.29×623＝803(kV) 在本發明校正方法中 k＝e1.49(1-δ)＝1.37 U校正3＝k·U試驗＝1.37×623＝854(kV) 各種校正方法的優劣可以通過一種校正誤差的大小來對比，其中
這裡，校正誤差越小，說明校正值越接近實際情況，運用此種方法進行校正時結果越準確。
按照校正誤差公式，上述三種試驗方法的校正誤差分別為(如表1所示)


表1 採用管母線設備時三種校正方法中得到的校正誤差對比
實施例1說明管母線在上述三種方法下進行起暈電壓校正時，採用本發明方法得到的校正誤差最小，方法最好。
實施例2採用間隔棒設備進行的起暈電壓校正試驗中，同樣得到在三種校正方法中的校正誤差(如表2所示) 表2 採用間隔棒設備時三種校正方法中得到的校正誤差對比
實施例2說明間隔棒在上述三種方法下進行起暈電壓校正時，採用本發明方法得到的校正誤差較小，方法較好。
實施例3採用屏蔽環設備進行的起暈電壓校正試驗中，同樣得到在三種校正方法中的校正誤差(如表3所示) 表3 採用屏蔽環設備時三種校正方法中得到的校正誤差對比
實施例3說明屏蔽環在上述三種方法下進行起暈電壓校正時，採用本發明方法得到的校正誤差較小，方法較好。
綜合實施例1、實施例2和實施例3可以得出，使用本發明方法進行校正後，校正誤差比僅考慮海拔高度影響的GB/T 2317.2-2000和GB/T 775.2-2003兩標準中的校正方法誤差普遍要小，且綜合考慮每種設備，都能使其校正誤差保持在一個較小的數值。
權利要求
1.一種對直流設備的起暈電壓進行相對空氣密度校正的方法，
(1)根據校正起暈電壓與試驗地電壓的關係U校正＝k·U試驗，首先測量試驗地電壓U試驗，其中k為修正係數；
(2)建立修正係數k與相對空氣密度δ的關係；
(3)由當地大氣壓值p和當地溫度t求得當地的相對空氣密度δ，其中p0為標準大氣壓，t0為標準室溫20℃；
(4)將經步驟(3)得到的相對空氣密度δ值代入步驟(2)中的k＝e1.49(1-δ)，得到修正係數k值；
(5)將修正係數k值帶入U校正＝k·U試驗，得到校正起暈電壓。
全文摘要
本發明涉及一種對直流設備的起暈電壓進行相對空氣密度校正的方法，(1)根據校正起暈電壓與試驗地電壓的關係U校正＝k·U試驗，首先測量試驗地電壓U試驗，其中k為修正係數；(2)建立修正係數k與相對空氣密度δ的關係；(3)由當地大氣壓值p和當地溫度t求得當地的相對空氣密度δ，見式(Ⅰ)，其中p0為標準大氣壓，t0為標準室溫20℃；(4)將經步驟(3)得到的相對空氣密度δ值代入步驟(2)中的k＝e1.49(1-δ)，得到修正係數k值；(5)將修正係數k值帶入U校正＝k·U試驗，得到校正起暈電壓。本發明相對空氣密度校正法中既包含了氣壓(即海拔高度)的影響，也包含了溫度的影響，使得對起暈電壓的校正更加準確。
文檔編號G01R31/12GK101201381SQ200710179898
公開日2008年6月18日 申請日期2007年12月19日 優先權日2007年12月19日
發明者範建斌, 琛 谷, 禹 殷, 宿志一, 李慶峰, 軍 周 申請人:中國電力科學研究院