一种架空线路地线短路电流分流系数获取方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种架空线路地线短路电流分流系数获取方法，属于高压输电技术领域。本发明专利技术通过测量接地电阻时架空线路地线获取第j条架空地线电流与变电站接地电阻短路电流的总电流的幅值和相位，获得架空地线对短路电流的阻性部分，通过计算的架空线路地线耦合电流、以及架空线路的三相导线零序电流，计算得到变电站短路时架空地线中的总电流，从而得到架空地线短路电流的总的分流系数。本发明专利技术将容易计算的与线路参数相关的互感部分通过计算获得，变电站接地电阻、土壤结构等复杂因素的影响通过测量获得，避免了由于接地电阻测试中的线路地线分流情况与实际变电站接地网内发生接地短路故障时电流分布情况不完全相同导致的计算误差的问题。

Method for acquiring shunt current coefficient of overhead line short circuit current

The embodiment of the invention discloses a method for acquiring the shunt current coefficient of an overhead line ground wire short circuit current, which belongs to the technical field of high-voltage transmission. The amplitude and phase of the invention by measuring the grounding resistance overhead lines to obtain total current article J overhead ground wire current and grounding resistance short-circuit current, obtained overhead ground wire resistive part on the short-circuit current, the zero sequence current through the three-phase wire overhead line calculation of ground coupled current, and overhead lines, calculate the total the current overhead substation short circuit, so as to obtain the total short-circuit current of overhead ground wire shunt coefficient. The invention will be easy to calculate and the line parameters of transformer parts obtained by calculation, effect of substation grounding resistance, soil structure and other complex factors obtained by measuring, avoiding the ground resistance test in line with the actual situation of ground wire shunt grounding calculation error of grounding fault current distribution is not exactly the same result the occurrence of network problems.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高压输电
，特别是涉及一种架空线路地线短路电流分流系数获取方法。
技术介绍
中性点接地系统的输电线路中，线路杆塔上发生单相接地短路故障时，短路电流将通过塔杆接地装置入地，产生塔杆地电位升高。同时为了满足输电线路防雷的需要，国内的输电线路中多配备架空地线，架空地线将短路电流分散开，减少了塔杆的入地短路电流。同时，变电站接地系统的设计过程中，计算最大入地故障电流的过程至关重要，影响着变电站的安全性能。架空地线的最大入地电流的大小会影响变电站地网入地电流的大小，从而影响地电位升降、跨步电压和接触电压。输电线路中的架空地线与变电站接地网相连，当变电站接地网内发生接地短路故障时，短路电流具有三条流向路径：第一，短路电流经与接地网相连的架空线路的“地线—杆塔”接地系统分流；第二，短路电流经由接地网(不经由大地)直接流回变电站变压器的中性点；第三，短路电流经过接地网流入大地。因此，在设计变电站接地系统的过程中，应考虑接地网内发生接地短路故障的情况，即计算架空线路地线对变电站短路电流的分流系数，也就是真正流过架空线路地线的电流与短路电流的比，再根据分流系数评估变电站接地系统的性能。现有的架空地线短路电流的详细分布情况可以通过仿真模拟、模拟短路实验以及实际测量线路地线分流情况等方法获得。仿真模拟需估算架空地线与接地网相连的架空线路的回路数、线路和杆塔等参数与变电站接地电阻，并考虑土壤结构等因素的影响，计算架空电路的短路电流的详细分布情况。然而上述参数在实际模拟中存在难以测量以及精度较低的问题，导致仿真模拟结果与实际地线分流情况相差较大。模拟短路实验中，需对架空地线进行短路实验，短路实验成本高、风险高，测试工作量大。目前常规的测量线路地线分流情况中，工作人员需在变电站进行接地电阻测试，同时测量此时的线路地线分流情况，计算此时线路地线分流系数，并将这一分流系数直接作为架空线路地线对变电站短路电流分流系数。然而，由于接地电阻测试中的注入电流路径与分走电流的线路地线之间存在互感，因此接地电阻测试中的线路地线分流情况与实际变电站接地网内发生接地短路故障时的电流分布情况并不完全相同。此时获得的架空地线短路电流分流结果与实际结果会出现一定偏差，导致测量结果不准确。
技术实现思路
本专利技术提供了一种架空线路地线短路电流分流系数获取方法，以解决现有的架空线路地线短路电流分流系数获取方法中，因此接地电阻测试中的线路地线分流情况与实际变电站接地网内发生接地短路故障时的电流分布情况并不完全相同，导致测量结果不准确，以及通过人工短路试验获取分流系数，试验成本高，很难工程应用的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：一种架空线路地线短路电流分流系数获取方法，包括：通过接地电阻测试，获得第j条架空地线电流IVj与短路电流的总电流Im的幅值和相位；根据公式计算获得架空地线对短路电流的分流系数阻性部分Wm；获取当第i条架空线路三相导线中有零序电流时，第i条架空线路地线耦合电流kMi；获取架空地线短路时第i条架空线路的优选的，变电站接地网内发生接地短路故障时，架空地线中的总电流Iw为第j条架空线路地线中由于地电位升造成的电流IVj与第i条架空线路地线中由于相应相线和地线之间的互感耦合形成的电流IMi之和，即优选的，第i条架空线路地线中由于相应相线和地线之间的互感耦合形成的电流IMi正比于第i条架空线路地线耦合电流kMi，即IMi＝3kMiI0i。优选的，第i条架空线路地线耦合电流kMi的获取方法包括：模拟架空电路等效电路；根据戴维宁等效电路原理，获取等效电路开路电压UDi与等效电阻ZDi；根据公式计算得到第i条架空线路地线耦合电流kMi。优选的，第j条架空线路地线中由于地电位升造成的电流IVj正比于入地电流Ig，其比例系数kv通过接地电阻测试时获取的架空地线分流获得。优选的，当各架空线路相同时，每条架空线路地线耦合电流kMi相同，架空线路地线耦合电流记为km，架空地线短路电流的分流系数Wf的获取公式为Wf＝Wm+kM(1-Wm)。由以上技术方案可见，本专利技术提供的一种架空线路地线短路电流分流系数获取方法，通过测量架空线路地线对变电站接地电阻短路电流的分流情况，获取第j条架空地线电流IVj与短路电流的总电流Im的幅值和相位，计算架空地线对短路电流的分流系数阻性部分Wm、第i条架空线路地线耦合电流kMi、以及第i条架空线路的三相导线零序电流I0，计算得到变电站短路时架空地线中的总电流Iw，从而进一步得到架空地线短路电流的分流系数Wf。本专利技术实施例公开了一种架空线路地线短路电流分流系数获取方法，属于高压输电
本专利技术通过测量接地电阻时架空线路地线获取第j条架空地线电流与变电站接地电阻短路电流的总电流的幅值和相位，从而获得架空地线对短路电流的阻性部分，通过计算的架空线路地线耦合电流、以及架空线路的三相导线零序电流，计算得到变电站短路时架空地线中的总电流，从而进一步得到架空地线短路电流的总的分流系数。本专利技术将容易计算的与线路参数相关的互感部分通过计算获得，将变电站接地电阻、土壤结构等复杂因素的影响通过测量获得，避免了由于接地电阻测试中的线路地线分流情况与实际变电站接地网内发生接地短路故障时的电流分布情况不完全相同导致的计算误差的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种架空线路地线短路电流分流系数获取方法流程示意图；图2为模拟架空电路等效电路图；图3为变电站接地测试时电流路径示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种架空线路地线短路电流分流系数获取方法流程示意图，由图1可知，架空线路地线短路电流分流系数获取方法包括通过接地电阻测试，获得第j条架空地线电流IVj与短路电流的总电流Im的幅值和相位；根据公式计算获得架空地线对短路电流的分流系数阻性部分Wm；获取当第i条架空线路三相导线中有零序电流时，第i条架空线路地线耦合电流kMi；获取架空地线短路时第i条架空线数Wf。当变电站内发生短路时，架空线路出现短路电流，架空线路地线中的电流可以分为两部分：其中，Iw是所有架空线路地线中的总电流，IVj是在第j条架空线路地线中由于地电位升造成的电流，IMi是在第i条架空线路地线中由于相应相线和地线之间的互感耦合形成的电流。由互感原理可知，IMi正比于第i条架空线路的三相导线的零序电流I0i(忽略不同线路之间的导地线互感)：IMi＝3kMiI0i，式中kMi等于第i条架空线路三相导线中有1A零序电流时在该线路地线耦合出的电流。考虑线路杆塔接地电阻对该电流的影响，kMi可以通过图2所示的模拟架空电路等效电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种架空线路地线短路电流分流系数获取方法，其特征在于，所述架空线路地线短路电流分流系数获取方法包括：通过接地电阻测试，获得第j条架空地线电流IVj与短路电流的总电流Im的幅值和相位；根据公式计算获得架空地线对短路电流的分流系数阻性部分Wm；获取当第i条架空线路三相导线中有零序电流时，第i条架空线路地线耦合电流kMi；获取架空地线短路时第i条架空线路的三相导线零序电流I0i；根据公式得到变电站短路时架空地线中的总电流Iw；根据公式得到架空地线短路电流的分流系数Wf。

【技术特征摘要】
1.一种架空线路地线短路电流分流系数获取方法，其特征在于，所述架空线路地线短路电流分流系数获取方法包括：通过接地电阻测试，获得第j条架空地线电流IVj与短路电流的总电流Im的幅值和相位；根据公式计算获得架空地线对短路电流的分流系数阻性部分Wm；获取当第i条架空线路三相导线中有零序电流时，第i条架空线路地线耦合电流kMi；获取架空地线短路时第i条架空线路的三相导线零序电流I0i；根据公式得到变电站短路时架空地线中的总电流Iw；根据公式得到架空地线短路电流的分流系数Wf。2.根据权利要求1所述的一种架空线路地线短路电流分流系数获取方法，其特征在于，变电站接地网内发生接地短路故障时，所述架空地线中的总电流Iw为第j条架空线路地线中由于地电位升造成的电流IVj与第i条架空线路地线中由于相应相线和地线之间的互感耦合形成的电流IMi之和，即3.根据权利要求2所述的一种架空线路地线短路电流分流系数获取方法，其特征在于，所述第i条架空线路地线中由...

【专利技术属性】
技术研发人员：马御棠，蔡汉生，周仿荣，王科，钱国超，丁薇，黄然，黑颖顿，翟兵，钟剑明，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53