[發(fā)明專利]架空輸電線路桿塔石墨基柔性接地裝置適應(yīng)性的評(píng)估方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011395935.6 | 申請(qǐng)日: | 2020-12-03 |
| 公開(公告)號(hào): | CN112595938B | 公開(公告)日: | 2023-08-22 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 張國(guó)鋒;惠康;務(wù)孔永;康超;呂坤陽(yáng);陳澤鵬;胡松江;郭潔;鄭偉;陳彥青;李建鑫;張明磊;陳曉朋;周媛;邢遠(yuǎn);李付磊;朱淵博;呂金勇 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 河南四達(dá)電力設(shè)備股份有限公司 |
| 主分類號(hào): | G01R31/12 | 分類號(hào): | G01R31/12 |
| 代理公司: | 洛陽(yáng)九創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41156 | 代理人: | 炊萬(wàn)庭 |
| 地址: | 461500 河南省許昌市長(zhǎng)*** | 國(guó)省代碼: | 河南;41 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 架空 輸電 線路 桿塔 石墨 柔性 接地裝置 適應(yīng)性 評(píng)估 方法 | ||
1.一種架空輸電線路桿塔石墨基柔性接地裝置適應(yīng)性的評(píng)估方法,其特征在于,包括:
建立包括石墨基柔性接地裝置和石墨基柔性接地裝置所在環(huán)境土壤的工頻有限元模型,建立包括所述石墨基柔性接地裝置和所述石墨基柔性接地裝置所在環(huán)境土壤的雷電沖擊有限元模型;
根據(jù)所述工頻有限元模型獲取所述石墨基柔性接地裝置的工頻接地電阻,根據(jù)所述雷電沖擊有限元模型獲取所述石墨基柔性接地裝置的沖擊接地電阻;
將所述工頻接地電阻與所述石墨基柔性接地裝置對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)下的工頻接地電阻設(shè)計(jì)值比較;當(dāng)所述工頻接地電阻大于所述工頻接地電阻設(shè)計(jì)值時(shí),則所述石墨基柔性接地裝置不適用于其對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)下的架空輸電線路桿塔;當(dāng)所述工頻接地電阻不大于所述工頻接地電阻設(shè)計(jì)值時(shí),將所述工頻接地電阻和所述沖擊接地電阻輸入石墨基柔性接地裝置對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)下的架空輸電線路模型;
根據(jù)所述架空輸電線路模型獲取所述架空輸電線路在單相工頻短路時(shí)通過(guò)所述石墨基柔性接地裝置的電流以及在雷擊桿塔時(shí)通過(guò)所述石墨基柔性接地裝置的電流;
將在單相工頻短路時(shí)通過(guò)所述石墨基柔性接地裝置的電流作為所述工頻有限元模型的終端邊界條件,得到第一體積損耗密度;將在雷擊桿塔時(shí)通過(guò)所述石墨基柔性接地裝置的電流作為所述雷電沖擊有限元模型的終端邊界條件,得到第二體積損耗密度;
根據(jù)所述第一體積損耗密度和所述石墨基柔性接地裝置的比熱容計(jì)算所述石墨基柔性接地裝置的第一溫升;根據(jù)所述第二體積損耗密度和所述石墨基柔性接地裝置的比熱容計(jì)算所述石墨基柔性接地裝置的第二溫升;
將所述第一溫升和所述第二溫升與所述石墨基柔性接地裝置的溫升閾值比較;當(dāng)所述第一溫升和所述第二溫升至少一個(gè)大于所述溫升閾值時(shí),則所述石墨基柔性接地裝置不適用于其對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)下的架空輸電線路桿塔;當(dāng)所述第一溫升和所述第二溫升均不大于所述溫升閾值時(shí),則所述石墨基柔性接地裝置適用于其對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)下的架空輸電線路桿塔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種架空輸電線路桿塔石墨基柔性接地裝置適應(yīng)性的評(píng)估方法,其特征在于,所述工頻有限元模型和雷電沖擊有限元模型的建立過(guò)程為:
建立所述石墨基柔性接地裝置的三維模型,將三維模型導(dǎo)入有限元仿真軟件,根據(jù)所述石墨基柔性接地裝置的埋設(shè)深度,利用有限元仿真軟件建立所述石墨基柔性接地裝置所在環(huán)境土壤的模型,得到所述工頻有限元模型和雷電沖擊有限元模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種架空輸電線路桿塔石墨基柔性接地裝置適應(yīng)性的評(píng)估方法,其特征在于,根據(jù)所述工頻有限元模型獲取所述石墨基柔性接地裝置的工頻接地電阻的方法為:設(shè)置所述石墨基柔性接地裝置所在環(huán)境土壤的電阻率為固定值,采用電流場(chǎng)在頻域求解得到所述工頻接地電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種架空輸電線路桿塔石墨基柔性接地裝置適應(yīng)性的評(píng)估方法,其特征在于,根據(jù)所述雷電沖擊有限元模型獲取所述石墨基柔性接地裝置的沖擊接地電阻的方法為:
設(shè)置所述石墨基柔性接地裝置所在環(huán)境土壤的電阻率為與電場(chǎng)強(qiáng)度相關(guān)的分層插值函數(shù),采用電流場(chǎng)和磁場(chǎng)耦合的多物理場(chǎng)在時(shí)域求解得到所述沖擊接地電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種架空輸電線路桿塔石墨基柔性接地裝置適應(yīng)性的評(píng)估方法,其特征在于,所述架空輸電線路模型的建立方法為:
利用ATP-EMTP建立所述架空輸電線路模型;
所述架空輸電線路模型包括架空線路、桿塔和雷電流源,其中,架空線路采用ATP-EMTP中LCC模塊中的JMarti頻率響應(yīng)模型,桿塔采用多波阻抗模型,雷電流源采用雙指數(shù)模型模擬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種架空輸電線路桿塔石墨基柔性接地裝置適應(yīng)性的評(píng)估方法,其特征在于,根據(jù)所述第一體積損耗密度和所述石墨基柔性接地裝置的比熱容計(jì)算所述石墨基柔性接地裝置的第一溫升,具體公式為:
其中,Pmax—石墨基柔性接地裝置中石墨材料的最大體積損耗密度,單位W/m3;
Δt—工頻短路電流持續(xù)時(shí)間,單位s;
cm—石墨材料的比熱容,單位J/(kg·℃);
ρ—石墨材料的密度,單位kg/m3。
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G01R 測(cè)量電變量;測(cè)量磁變量
G01R31-00 電性能的測(cè)試裝置;電故障的探測(cè)裝置;以所進(jìn)行的測(cè)試在其他位置未提供為特征的電測(cè)試裝置
G01R31-01 .對(duì)相似的物品依次進(jìn)行測(cè)試,例如在成批生產(chǎn)中的“過(guò)端—不過(guò)端”測(cè)試;測(cè)試對(duì)象多點(diǎn)通過(guò)測(cè)試站
G01R31-02 .對(duì)電設(shè)備、線路或元件進(jìn)行短路、斷路、泄漏或不正確連接的測(cè)試
G01R31-08 .探測(cè)電纜、傳輸線或網(wǎng)絡(luò)中的故障
G01R31-12 .測(cè)試介電強(qiáng)度或擊穿電壓
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