一種多分裂導線分裂間距優化選擇方法技術

本發明專利技術涉及一種多分裂導線分裂間距優化選擇方法，包括以下步驟：(1)根據電壓等級，分析電磁環境，得到滿足電氣環境要求的導線分裂間距選擇范圍；(2)在所述導線分裂間距的選擇范圍內，確定幾種導線分裂間距的取值；(3)分析在所述導線分裂間距取值條件下，分裂導線次檔距振蕩幅值和最大次檔距的關系；(4)優選分裂間距取值；(5)利用金具設計條件和經濟性條件對分裂間距取值進行校核；(6)反復迭代步驟(3)-(5)，確定最優的分裂間距取值。本發明專利技術技術方案可針對線路情況選擇出合理的導線分裂間距，直接支撐線路的設計和建設。

【技術實現步驟摘要】

：本專利技術涉及分裂導線防振領域，更具體涉及一種多分裂導線分裂間距優化選擇方法。
技術介紹
：改革開放以來，我國電力工業快速發展。特別是近年來，隨著用電需求的持續高速增長，電力發展速度進一步加快。電力工業是關系國計民生的基礎產業。優化能源資源配置，保障國家能源安全，為國民經濟和社會發展提供優質、可靠的電力供應，是電力工業服務于構建社會主義和諧社會的重要使命。多分裂導線是目前架空輸電線路建設最常用的導線結構形式，而多分裂導線分裂間距的選擇是線路建設中的關鍵環節，分裂間距的選擇涉及的影響因素眾多，目前實際工程設計中分裂間距的選擇還主要依靠經驗，經濟性、可操作性和準確性都較差，建議一種有效的、準確的分裂間距優化選擇算法，對于輸電線路工程設計和建設具有重要的意義。
技術實現思路
：本專利技術的目的是提供一種多分裂導線分裂間距優化選擇方法，可針對線路情況選擇出合理的導線分裂間距，直接支撐線路的設計和建設。為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：一種多分裂導線分裂間距優化選擇方法，包括以下步驟：(1)根據電壓等級等電氣條件，分析電磁環境，得到滿足電氣環境要求的導線分裂間距選擇范圍；(2)在所述導線分裂間距的選擇范圍內，確定幾種導線分裂間距的取值；(3)分析在所述導線分裂間距取值條件下，分裂導線次檔距振蕩幅值和最大次檔距的關系；(4)優選分裂間距取值；(5)利用金具設計條件和經濟性條件對分裂間距取值進行校核；(6)反復迭代步驟(3)-(5)，確定最優的分裂間距取值。所述步驟(1)中電磁環境包括導線表面最大電場強度、地面最大合成電場強度、地面最大離子流密度、正極性導線對地投影外20m處可聽噪聲、正極性導線對地投影外20m處無線電干擾和極導線最小對地高度。所述步驟(2)根據輸電線路類型選取導線分裂間距的取值。所述步驟(3)通過下式分析在所述導線分裂間距取值條件下，分裂導線次檔距振蕩幅值和最大次檔距的關系：2X0=0.0248lVS/DT[2.56EDlV+1-0.487S/DTW]---(1)]]>其中，2X0為次檔距振動振幅，l為間隔棒間隔即次檔距，V為風速，S為子導線間距，D為導線外徑，T為導線張力，W為導線重量，E為單個周期內的振幅衰減率。通過所述式(1)確定S/D對次檔距振蕩的影響，包括三種次檔距振蕩形式，為部分背風側子導線次檔距振蕩、全部背風側子導線次檔距振蕩和全部子導線次檔距振蕩；當所述S/D的值大于10時發生次檔距振蕩的可能性小于所述S/D的值小于10時發生次檔距振蕩的可能性。所述部分背風側子導線次檔距振蕩為在無覆冰條件下，持續大風，背風側上、下兩個子導線發生以水平方向為主的振動；所述全部背風側子導線次檔距振蕩為在無覆冰條件下，持續大風，背風側三個子導線發生以水平方向為主的振動；所述全部子導線次檔距振蕩為在無覆冰條件下，持續強風，全部導線激發以水平方向為主的次檔距振蕩現象。根據所述步驟(4)選擇的導線分裂間距滿足所述步驟(5)中的金具設計條件和桿塔架構的經濟條件。基于有限元法建立多分裂導線次檔距振蕩分析參數化模型，通過導線分裂間距和最大次檔距長度的變化，以設計風速條件下計算得到的子導線最大位移作為目標函數，使振動位移小于允許值。和最接近的現有技術比，本專利技術提供技術方案具有以下優異效果1、本專利技術的技術方案經濟性、可操作性和準確性都較高；2、本專利技術的技術方案綜合考慮了防次檔距振蕩條件、電磁環境條件、金具設計條件和經濟性要求；3、本專利技術的技術方案可針對線路情況選擇出合理的導線分裂間距，在經濟性、可操作性和準確性方面具有明顯的優勢；4、本專利技術的技術方案優化能源資源配置，保障國家能源安全，為國民經濟和社會發展提供優質、可靠的電力供應。附圖說明圖1為本專利技術實施例提供的方法流程圖。具體實施方式下面結合實施例對專利技術作進一步的詳細說明。實施例1：本例的專利技術提供一種多分裂導線分裂間距優化選擇方法，綜合考慮抑制次檔距振蕩、電磁環境因素、金具設計條件和經濟性，提出多分裂導線分裂間距優化選擇算法，以六分裂線路為例，其優化算法流程如圖1所示，包括：(1)根據電壓等級等電氣條件，分析電磁環境，得到滿足電氣環境要求的分裂間距選擇范圍。(2)在分裂間距的選擇范圍內，確定幾種典型的取值。(3)分析典型取值條件下，分裂導線次檔距振蕩幅值和最大次檔距的關系。(4)優選分裂間距取值。(5)利用設計條件和經濟性條件對分裂間距取值進行校核。(6)反復迭代步驟(3)-(5)，確定最優的分裂間距取值。1.約束條件一(1)考慮電磁環境導線分裂間距的選擇，首先需要考慮電磁環境的影響，根據線路電壓等級及配置情況，分析不同分裂間距條件下導線電磁環境是否滿足設計要求，包括導線表面最大電場強度、地面最大合成電場強度、地面最大離子流密度、正極性導線對地投影外20m處可聽噪聲、正極性導線對地投影外20m處無線電干擾和極導線最小對地高度。(2)考慮金具設計選擇分裂導線的分裂間距還應滿足包括間隔棒在內的相關金具的設計要求，例如，在大風條件下，特別是子導線發生不同程度覆冰時，子導線可能會發生一定角度的擺動，會帶動懸垂線夾轉動，分裂間距過小可能會導致懸垂線夾在轉動時與懸垂板相碰。2、約束條件二(1)考慮S/D(S：導線分裂間距，D：導線直徑)對次檔距振蕩的影響。如表1考慮三種次檔距振蕩形式。表1不同S/D取值時分裂導線次檔距振蕩形式(2)次檔距振蕩幅值計算分裂導線次檔距振蕩引起的子導線的振幅計算如式(1)所示，為避免子導線振蕩時發生碰撞或疲勞破壞，根據具體情況確定子導線振幅的限值，然后通過公式(1)計算S/D的取值。2X0=0.0248lVS/DT[2.56EDlV+1-0.487S/DTW]---(1)]]>其中，2X0：次檔距振動振幅(m)，l：間隔棒間隔(m)，V：風速(m/s)，S：子導線間距(m)，D：導線外徑(m)，T：導線張力(kN)，W：導線重量(kg/m)，E：單個周期內的振幅衰減率，取0.05-0.1。3、經濟性考慮分裂導線不同分裂間距對經濟性的影響主要體現在對桿塔結構的影響，例如4×400mm2導線分裂間距450mm相對于400mm，相應的對地高度及塔頭尺寸會有所增加，在分裂間距調整較大的情況下需進行經濟性校核。4、目標函數的確定：基于有限元方法建立多分裂導線次檔距振蕩分析參數化模型，通過分裂間距和最大次檔距長度的變化，以設計風速條件下計算得到的子導線最大位移作為目標函數，使振動位移小于允許值。最后應當說明的是：以上實施例僅用以說明本專利技術的技術方案而非對其限制，所屬領域的普通技術人員盡管參照上述實施例應當理解：依然可以對本專利技術的具體實施方式進行修改或者等同替換，這些未脫離本專利技術精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本專利技術的權利要求保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多分裂導線分裂間距優化選擇方法，其特征在于：包括以下步驟：(1)根據電壓等級，分析電磁環境，得到滿足電氣環境要求的導線分裂間距選擇范圍；(2)在所述導線分裂間距的選擇范圍內，確定幾種導線分裂間距的取值；(3)分析在所述導線分裂間距取值條件下，分裂導線次檔距振蕩幅值和最大次檔距的關系；(4)優選分裂間距取值；(5)利用金具設計條件和經濟性條件對分裂間距取值進行校核；(6)反復迭代步驟(3)?(5)，確定最優的分裂間距取值。

【技術特征摘要】
1.一種多分裂導線分裂間距優化選擇方法，其特征在于：包括以下步驟：(1)根據電壓等級，分析電磁環境，得到滿足電氣環境要求的導線分裂間距選擇范圍；(2)在所述導線分裂間距的選擇范圍內，確定幾種導線分裂間距的取值；(3)分析在所述導線分裂間距取值條件下，分裂導線次檔距振蕩幅值和最大次檔距的關系；(4)優選分裂間距取值；(5)利用金具設計條件和經濟性條件對分裂間距取值進行校核；(6)反復迭代步驟(3)-(5)，確定最優的分裂間距取值。2.如權利要求1所述的一種多分裂導線分裂間距優化選擇方法，其特征在于：所述步驟(1)中電磁環境包括導線表面最大電場強度、地面最大合成電場強度、地面最大離子流密度、正極性導線對地投影外20m處可聽噪聲、正極性導線對地投影外20m處無線電干擾和極導線最小對地高度。3.如權利要求1所述的一種多分裂導線分裂間距優化選擇方法，其特征在于：所述步驟(2)根據輸電線路類型選取導線分裂間距的取值。4.如權利要求1所述的一種多分裂導線分裂間距優化選擇方法，其特征在于：所述步驟(3)通過下式分析在所述導線分裂間距取值條件下，分裂導線次檔距振蕩幅值和最大次檔距的關系：2X0=0.0248lVS/DT[2.56EDlV+1-0....

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉彬，張立春，齊翼，朱寬軍，劉操蘭，劉龍，邸玉賢，展雪萍，李新民，司佳鈞，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院，國家電網公司，國網山東省電力公司檢修公司，
類型：發明
國別省市：北京;11