專利名稱：一種交流同塔多回線路電暈特性試驗(yàn)系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于交流同塔多回線路電暈特性研究的試驗(yàn)系統(tǒng)及其方法，是進(jìn)行多回路耦合條件下線路帶電裝置電暈特性試驗(yàn)的系統(tǒng)及研究平臺(tái)，屬于電カ系統(tǒng)輸變電裝置電暈特性研究領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和輸電線路建設(shè)發(fā)展的需要，鑒于線路走廊的選擇越來(lái)越困難和日趨增長(zhǎng)的拆遷費(fèi)用，盡可能的壓縮輸電線路走廊和增加輸送容量，就成為我國(guó)電カ行業(yè)極為關(guān)注的問(wèn)題，因而同塔多回輸電技術(shù)被更加重視。20世紀(jì)80年代以來(lái)，我 國(guó)華東、廣東地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電カ需求的高速增長(zhǎng)，同時(shí)又由于我國(guó)沿海地帯土地資源的緊缺，只建單回輸電線路已無(wú)可能。1988年華東地區(qū)的石黃、南楊等500kV輸電線路エ程，1990年廣東沙增等500kV輸電線路工程先后就采用了同塔雙回路的設(shè)計(jì)。隨后東北、浙江、江蘇、山西等地區(qū)的多條500kV輸電線路工程就大量采用了同塔雙回路的設(shè)計(jì)。同塔多回路線路架設(shè)符合建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的總體要求，是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、土地昂貴、房屋稠密地區(qū)節(jié)省線路走廊和工程投資、提高輸送容量的最有效辦法，含IOOOkV特高壓線路的同塔多回架設(shè)輸電技術(shù)將是規(guī)劃建設(shè)的特高壓電網(wǎng)工程解決局部土地緊缺地區(qū)輸電走廊問(wèn)題的首選方案。交流線路同塔架設(shè)時(shí)，由于導(dǎo)線相間距離縮小，導(dǎo)線間電壓耦合增強(qiáng)，導(dǎo)線表面場(chǎng)強(qiáng)較常規(guī)單回線路表面場(chǎng)強(qiáng)高。從而使同塔多回架設(shè)線路電暈放電及電暈損失情況更加嚴(yán)重，電暈損失對(duì)于線路總體損耗的比例也較高。所以針對(duì)該技術(shù)問(wèn)題，需要開(kāi)展仿真計(jì)算分析及試驗(yàn)線段的模擬試驗(yàn)，進(jìn)而提出合理的導(dǎo)線布置方式，選擇經(jīng)濟(jì)的導(dǎo)線截面和分裂數(shù)。在進(jìn)行線路電暈性能試驗(yàn)研究時(shí)，需要配套有試驗(yàn)線段、エ頻電源、電壓測(cè)量裝置及電暈測(cè)量?jī)x器，實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)和電暈放電、電暈損失的測(cè)量，所以為開(kāi)展該項(xiàng)研究工作，研究單位需建立電暈性能試驗(yàn)系統(tǒng)。目前，國(guó)內(nèi)在針對(duì)多個(gè)電壓等級(jí)線路進(jìn)行電暈特性試驗(yàn)研究時(shí)，通常采用多套エ頻試驗(yàn)變壓器或?qū)⒏叩燃?jí)的串級(jí)變壓器串級(jí)回路打開(kāi)，改為多臺(tái)試驗(yàn)變壓器分別加壓(如圖I所示)，要求的試驗(yàn)設(shè)備多，工作量大，試驗(yàn)周期較長(zhǎng)，需要的試驗(yàn)人員也較多。況且在國(guó)內(nèi)大部分高電壓實(shí)驗(yàn)室，一般僅有ー套高等級(jí)エ頻變壓器，如按照常規(guī)方法，則無(wú)法開(kāi)展同塔多回路的電暈損失研究。有鑒于此，有必要提供用于交流同塔多回線路電暈特性研究的試驗(yàn)系統(tǒng)及其方法，以克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是建立起一套可滿足導(dǎo)線、金具、絕緣子等全套線路部件的帶電運(yùn)行條件下電暈特性測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)只配置一套エ頻試驗(yàn)電源，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同電壓等級(jí)線路電暈損失、起暈電壓測(cè)試和帶電考核等功能。
本發(fā)明的技術(shù)方案是ー種交流同塔多回線路電暈特性試驗(yàn)系統(tǒng)，由上側(cè)試驗(yàn)線段、下側(cè)試驗(yàn)線段、ー套エ頻試驗(yàn)變壓器、一臺(tái)電抗器和兩臺(tái)分壓器組成，其特征在于，所述エ頻試驗(yàn)變壓器與上側(cè)試驗(yàn)線段端部相連，電抗器與下側(cè)試驗(yàn)線段端部相連，試驗(yàn)中，采用所述エ頻試驗(yàn)變壓器向上側(cè)試驗(yàn)線段施加電壓U1，根據(jù)諧振原理，當(dāng)調(diào)節(jié)電抗器電感量Lx,使其與下側(cè)試驗(yàn)線段對(duì)地電容C2接近諧振點(diǎn)時(shí)，下側(cè)試驗(yàn)線段電壓U2將快速上升，實(shí)現(xiàn)加壓，調(diào)節(jié)Lx為不同值，即可自由調(diào)節(jié)U2電壓值，滿足不同電壓試驗(yàn)需要。如上所述的交流同塔多回線路電暈特性試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述上側(cè)試驗(yàn)線段和下側(cè)試驗(yàn)線段上下布置，所述エ頻試驗(yàn)變壓器是1500kV，所述電抗器是5000pF可調(diào)電感。本發(fā)明還提供ー種交流同塔多回線路電暈特性試驗(yàn)方法，采用如上所述的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述方法包括如下步驟 1)將絕緣子、金具或/和導(dǎo)線試品安裝于上下側(cè)試驗(yàn)線段，如果僅有ー個(gè)電壓等級(jí)，可只安裝于上側(cè)試驗(yàn)線段；
2)使用エ頻試驗(yàn)變壓器向上側(cè)試驗(yàn)線段加壓達(dá)到預(yù)設(shè)電壓Ul，然后調(diào)節(jié)下側(cè)試驗(yàn)線段電抗器電感量Lx，根據(jù)諧振原理，當(dāng)電抗器與下側(cè)導(dǎo)線對(duì)地電容C2接近諧振點(diǎn)吋，下側(cè)導(dǎo)線電壓U2將快速上升，達(dá)到預(yù)設(shè)電壓后，停止調(diào)節(jié)電感量Lx，開(kāi)始試驗(yàn)；
3)上下側(cè)試驗(yàn)線段上試品達(dá)到預(yù)設(shè)電壓后，即可采用電暈觀測(cè)設(shè)備觀測(cè)試品電暈放電狀態(tài)。本發(fā)明的有益效果是本試驗(yàn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于(1)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同電壓等級(jí)線路電暈特性測(cè)試；(2)只需要一套エ頻試驗(yàn)電源，可達(dá)到不同電壓等級(jí)線路同時(shí)升壓；
(3)可用于導(dǎo)線、金具、絕緣子等全套線路配套部件的在線路運(yùn)行條件下的電暈性能測(cè)試及帶電運(yùn)行考核。本試驗(yàn)系統(tǒng)首次采用單電源裝置實(shí)現(xiàn)兩回路線路同時(shí)連續(xù)調(diào)節(jié)加壓，建立了同塔多回線路電暈特性研究平臺(tái)，可同時(shí)滿足懸垂絕緣子、耐張絕緣子、懸垂/耐張和跳線金具，以及導(dǎo)線等試品電暈特性測(cè)試，顯著改進(jìn)了我國(guó)在該研究領(lǐng)域的硬件條件，為我國(guó)同塔多回線路的大量建設(shè)提供了重要技術(shù)支撐。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)的兩臺(tái)試驗(yàn)變壓器的試驗(yàn)系統(tǒng)回路圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的單臺(tái)試驗(yàn)變壓器的試驗(yàn)系統(tǒng)回路圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的交流同塔多回線路電暈特性試驗(yàn)系統(tǒng)的安裝布置圖。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)ー步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣在本申請(qǐng)所列權(quán)利要求書(shū)限定范圍之內(nèi)。附圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明1_跳線金具安裝點(diǎn)；2_耐張絕緣子、金具安裝點(diǎn)；3_懸垂絕緣子、金具安裝點(diǎn)；4_導(dǎo)線安裝點(diǎn)。本試驗(yàn)系統(tǒng)由兩條試驗(yàn)線段(上、下布置長(zhǎng)150m)、ー套1500kVエ頻試驗(yàn)變壓器、一臺(tái)5000pF電抗器(可調(diào)電感)和兩臺(tái)分壓器組成。在試驗(yàn)中，將エ頻試驗(yàn)變壓器與上側(cè)試驗(yàn)線段端部相連，電抗器與下側(cè)試驗(yàn)線段端部相連。如圖2所示，試驗(yàn)中，采用變壓器向上側(cè)試驗(yàn)線段施加電壓U1，根據(jù)諧振原理，當(dāng)調(diào)節(jié)電抗器電感量Lx，使其與下側(cè)試驗(yàn)線段對(duì)地電容C2接近諧振點(diǎn)吋，下側(cè)試驗(yàn)線段電壓U2將快速上升，實(shí)現(xiàn)加壓。調(diào)節(jié)Lx為不同值，可自由調(diào)節(jié)U2電壓值，滿足不同電壓試驗(yàn)需要。如圖3所示，上下側(cè)試驗(yàn)線段可以自由安裝導(dǎo)線、均壓環(huán)、防振錘等金具，并可以安裝不同形式的絕緣子， 實(shí)現(xiàn)同塔多回路架設(shè)時(shí)的線路部件電暈放電測(cè)試或帶電運(yùn)行考核。采用本發(fā)明的交流同塔多回線路電暈特性試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)方法，包括以下步驟
(1)如圖3所示，本試驗(yàn)系統(tǒng)包括上、下兩條試驗(yàn)線段、ー套1500kVエ頻試驗(yàn)變壓器、一臺(tái)5000pF電抗器(可調(diào)電感)和兩臺(tái)エ頻分壓器；
(2)如圖3所示，根據(jù)對(duì)應(yīng)安裝點(diǎn)，首先將絕緣子、金具、導(dǎo)線等試品安裝于上下側(cè)試驗(yàn)線段，如果僅有ー個(gè)電壓等級(jí)，可只安裝于上方高壓側(cè)線段；
(3)變壓器向上側(cè)試驗(yàn)線段加壓達(dá)到預(yù)設(shè)電壓U1，然后調(diào)節(jié)下側(cè)試驗(yàn)線段電抗器電感量Lx，根據(jù)諧振原理，當(dāng)電抗器與下側(cè)試驗(yàn)線段對(duì)地電容C2接近諧振點(diǎn)吋，下側(cè)試驗(yàn)線段電壓U2將快速上升，達(dá)到預(yù)設(shè)電壓后，停止調(diào)節(jié)電感量Lx，開(kāi)始試驗(yàn)；
(4)上下側(cè)試驗(yàn)線段上試品達(dá)到預(yù)設(shè)電壓后，即可采用電暈觀測(cè)設(shè)備觀測(cè)試品電暈放電狀態(tài)。本說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技木。
權(quán)利要求
1.ー種交流同塔多回線路電暈特性試驗(yàn)系統(tǒng)，由上側(cè)試驗(yàn)線段、下側(cè)試驗(yàn)線段、ー套エ頻試驗(yàn)變壓器、一臺(tái)電抗器和兩臺(tái)分壓器組成，其特征在于，所述エ頻試驗(yàn)變壓器與上側(cè)試驗(yàn)線段端部相連，電抗器與下側(cè)試驗(yàn)線段端部相連，試驗(yàn)中，采用所述エ頻試驗(yàn)變壓器向上側(cè)試驗(yàn)線段施加電壓U1，根據(jù)諧振原理，當(dāng)調(diào)節(jié)電抗器電感量Lx，使其與下側(cè)試驗(yàn)線段對(duì)地電容C2接近諧振點(diǎn)時(shí)，下側(cè)試驗(yàn)線段電壓U2將快速上升，實(shí)現(xiàn)加壓，調(diào)節(jié)Lx為不同值，即可自由調(diào)節(jié)U2電壓值，滿足不同電壓試驗(yàn)需要。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的交流同塔多回線路電暈特性試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述上側(cè)試驗(yàn)線段和下側(cè)試驗(yàn)線段上下布置，所述エ頻試驗(yàn)變壓器是1500kV，所述電抗器是5000pF可調(diào)電感。
3.ー種交流同塔多回線路電暈特性試驗(yàn)方法，采用權(quán)利要求I所述的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述方法包括如下步驟 1)將絕緣子、金具或/和導(dǎo)線試品安裝于上下側(cè)試驗(yàn)線段，如果僅有ー個(gè)電壓等級(jí)，可只安裝于上側(cè)試驗(yàn)線段； 2)使用エ頻試驗(yàn)變壓器向上側(cè)試驗(yàn)線段加壓達(dá)到預(yù)設(shè)電壓Ul，然后調(diào)節(jié)下側(cè)試驗(yàn)線段電抗器電感量Lx，根據(jù)諧振原理，當(dāng)電抗器與下側(cè)導(dǎo)線對(duì)地電容C2接近諧振點(diǎn)吋，下側(cè)導(dǎo)線電壓U2將快速上升，達(dá)到預(yù)設(shè)電壓后，停止調(diào)節(jié)電感量Lx，開(kāi)始試驗(yàn)； 3)上下側(cè)試驗(yàn)線段上試品達(dá)到預(yù)設(shè)電壓后，即可采用電暈觀測(cè)設(shè)備觀測(cè)試品電暈放電狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種交流同塔多回線路電暈特性試驗(yàn)系統(tǒng)及其方法，由上側(cè)試驗(yàn)線段、下側(cè)試驗(yàn)線段、一套工頻試驗(yàn)變壓器、一臺(tái)電抗器和兩臺(tái)分壓器組成，其特征在于，所述工頻試驗(yàn)變壓器與上側(cè)試驗(yàn)線段端部相連，電抗器與下側(cè)試驗(yàn)線段端部相連，試驗(yàn)中，采用所述工頻試驗(yàn)變壓器向上側(cè)試驗(yàn)線段施加電壓U1，根據(jù)諧振原理，當(dāng)調(diào)節(jié)電抗器電感量Lx，使其與下側(cè)試驗(yàn)線段對(duì)地電容C2接近諧振點(diǎn)時(shí)，下側(cè)試驗(yàn)線段電壓U2將快速上升，實(shí)現(xiàn)加壓，調(diào)節(jié)Lx為不同值，即可自由調(diào)節(jié)U2電壓值，滿足不同電壓試驗(yàn)需要。本試驗(yàn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于可同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同電壓等級(jí)線路電暈特性測(cè)試；只需要一套工頻試驗(yàn)電源，可達(dá)到不同電壓等級(jí)線路同時(shí)升壓。
文檔編號(hào)G01R31/12GK102654555SQ201210122619
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者劉云鵬, 劉琴, 朱雷, 謝雄杰, 霍鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院