确定防雷绝缘子的交流污闪电压的方法技术

本发明专利技术提供的一种确定防雷绝缘子的交流污闪电压的方法，包括以下步骤：S1.向防雷绝缘子施加电压U；S2.判断防雷绝缘子是否达到闪络条件，如是，则当前施加的电压U就为交流污闪电压；如否，则进入步骤S3；S3.确定防雷绝缘子表面剩余污层的电压梯度E

【技术实现步骤摘要】
确定防雷绝缘子的交流污闪电压的方法


[0001]本专利技术涉及一种确定污闪电压的方法，尤其涉及一种确定防雷绝缘子的交流污闪电压的方法。

技术介绍

[0002]为防止雷击对输电线路设备和安全运行造成损害，诸如并联间隙和氧化锌避雷器等防雷设备得到广泛的应用，但其通常与绝缘子配合使用形成一种新型防雷绝缘子，新型防雷绝缘子存在绝缘配合是否合理，以及污秽条件下闪络等问题，为了解决新型防雷绝缘子的闪络问题，需要准确确定出该绝缘子的交流污闪电压，然后根据交流污闪电压来对该新型绝缘子的结构等进行优化处理，但是，现有技术中，对于这些新型防雷绝缘子的污闪电压的确定准确性低，而且效率低，不能准确指导防污工作。
[0003]因此，为了解决上述技术问题，继续提出一种新的技术手段。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种确定防雷绝缘子的交流污闪电压的方法，能够对防雷绝缘子的交流污闪电压进行准确的确定，而且确定过程简单，效率高，从可以准确指导输电线路防雷绝缘子的选型以及优化设计，准确指导绝缘子防污措施的制定，确保电网安全稳定运行。
[0005]本专利技术提供的一种确定防雷绝缘子的交流污闪电压的方法，包括以下步骤：
[0006]S1.向防雷绝缘子施加电压U；
[0007]S2.判断防雷绝缘子是否达到闪络条件，如是，则当前施加的电压U就为交流污闪电压；如否，则进入步骤S3；
[0008]S3.确定防雷绝缘子表面剩余污层的电压梯度E
P
和电弧弧柱中的电压梯度E
arc
，并进入步骤S4；
[0009]S4.当E
P
≤E
arc
时，控制电压U增加设定的步长并返回步骤S1中。
[0010]进一步，步骤S3中，电压梯度E
P
通过如下公式计算：
[0011]其中，A和n均为反映电弧特性的常数，R为绝缘子表明剩余污层电阻。
[0012]进一步，通过如下公式计算电压梯度E
arc
：
[0013]E
arc
＝AI
‑
n
；其中，I为防雷绝缘子的泄漏电流。
[0014]进一步，通过如下方法确定泄漏电流I:
[0015]构建泄漏电流I的计算模型：
[0016][0017]其中：x为电弧长度，R
si
为绝缘子的绝缘段沿面剩余污层电阻，R
_a
为绝缘子避雷器阀片电阻，R
sa
为绝缘子的避雷器段沿面剩余污层电阻；
[0018]采用牛顿
‑
割线法求解泄漏电流I。
[0019]进一步，当E
P
＞E
arc
时，且满足交流电弧重燃条件时，则令电弧长度x增加vdt并代入至泄漏电流计算模型中，并重新求解泄漏电流I。
[0020]本专利技术的有益效果：通过本专利技术，能够对防雷绝缘子的交流污闪电压进行准确的确定，而且确定过程简单，效率高，从可以准确指导输电线路防雷绝缘子的选型以及优化设计，准确指导绝缘子防污措施的制定，确保电网安全稳定运行。
附图说明
[0021]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：
[0022]图1为本专利技术的流程图。
[0023]图2为本专利技术中新型防雷绝缘子的结构示意图。
具体实施方式
[0024]以下进一步对本专利技术做出详细说明：
[0025]本专利技术提供的一种确定防雷绝缘子的交流污闪电压的方法，包括以下步骤：
[0026]S1.向防雷绝缘子施加电压U；
[0027]S2.判断防雷绝缘子是否达到闪络条件，如是，则当前施加的电压U就为交流污闪电压；如否，则进入步骤S3；
[0028]S3.确定防雷绝缘子表面剩余污层的电压梯度E
P
和电弧弧柱中的电压梯度E
arc
，并进入步骤S4；
[0029]S4.当E
P
≤E
arc
时，控制电压U增加设定的步长ΔU并返回步骤S1中，也就是说，下一次向防雷绝缘子施加的电压就变为了U+ΔU，当通过上述方法多次迭代后，比如迭代了第m次时，交流污闪电压就为U+mΔU，通过本专利技术，能够对防雷绝缘子的交流污闪电压进行准确的确定，而且确定过程简单，效率高，从可以准确指导输电线路防雷绝缘子的选型以及优化设计，准确指导绝缘子防污措施的制定，确保电网安全稳定运行；如图2所示的绝缘子结构示意图中，
①
和
②
是金属电极，
③
和
④
硅橡胶伞裙，
⑤
是氧化锌阀片，
⑥
是一种耐酸耐高温绝缘棒；绝缘子是否达到闪络条件包括：(1)绝缘子的空气间隙电场强度E
gap
是否大于击穿场强，如是，则发生闪络，即电弧是否桥接空气间隙,(2)绝缘子避雷器段两端电压是否大于氧化锌阀片的动作电压E
znco
，如是，则发生闪络；上述两个条件任一达到，则绝缘子发生闪络，其中，E
gap
通过现有的算法或者实测得到，E
znco
则需要绝缘子的几何参数，包括：导弧脚半径r1，接地圆柱半径r2，爬电距离l，金属电极空气间隙距离d，以及导弧脚相对伞裙的几何距离，将这些几何参数输入至现有的仿真软件中进行方针计算得到。
[0030]本实施例中，步骤S3中，电压梯度E
P
通过如下公式计算：
[0031]其中，A和n均为反映电弧特性的常数，R为绝缘子表明剩余污层电阻。
[0032]通过如下公式计算电压梯度E
arc
：
[0033]E
arc
＝AI
‑
n
；其中，I为防雷绝缘子的泄漏电流。
[0034]通过如下方法确定泄漏电流I:
[0035]构建泄漏电流I的计算模型：
[0036][0037]其中：x为电弧长度，R
si
为绝缘子的绝缘段沿面剩余污层电阻，R
_a
为绝缘子避雷器阀片电阻，R
sa
为绝缘子的避雷器段沿面剩余污层电阻；
[0038]采用牛顿
‑
割线法求解泄漏电流I。
[0039]当E
P
＞E
arc
时，且满足交流电弧重燃条件时，则令电弧长度x增加vdt并代入至泄漏电流计算模型中，并重新求解泄漏电流I。
[0040]也就是说，通过上述步骤，通过确定出的泄漏电流I来确定出E
arc
，如果在E
P
＞E
arc
时，则将电弧长度x增加vdt，然后再代入至泄漏电流I的计算模型并采用牛顿
‑
割线法求解，当E
P
≤E
arc
，则将施加的电压就变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定防雷绝缘子的交流污闪电压的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.向防雷绝缘子施加电压U；S2.判断防雷绝缘子是否达到闪络条件，如是，则当前施加的电压U就为交流污闪电压；如否，则进入步骤S3；S3.确定防雷绝缘子表面剩余污层的电压梯度E
P
和电弧弧柱中的电压梯度E
arc
，并进入步骤S4；S4.当E
P
≤E
arc
时，控制电压U增加设定的步长并返回步骤S1中。2.根据权利要求1所述确定防雷绝缘子的交流污闪电压的方法，其特征在于：步骤S3中，电压梯度E
P
通过如下公式计算：其中，A和n均为反映电弧特性的常数，R为绝缘子表明剩余污层电阻。3.根据权利要求2所述确定防雷绝缘子的交流污闪电压的方法，其特征在于：通过如下公式计算电压梯度E
arc...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志劲，乔新涵，蒋正龙，蒋兴良，胡建林，胡琴，郑华龙，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司防灾减灾中心，
类型：发明
国别省市：