本發(fā)明涉及可控避雷器技術領域，具體而言，涉及一種1000kv特高壓交流開關型可控避雷器電壓分布試驗方法。
背景技術：
目前，鑒于特高壓交流輸電系統(tǒng)深度降低操作過電壓的必要性，以及斷路器加裝合閘電阻在經(jīng)濟性和運行可靠性方面存在的不足，國家電網(wǎng)公司和中國電力科學研究院提出了一種自適應運行條件變化的操作過電壓柔性限制方法，該方法的核心內容是將在變電站線路側安裝可控避雷器和在線路中部安裝避雷器兩種措施綜合起來，在系統(tǒng)正常運行時具有高可靠性，暫態(tài)情況下能夠深度降低操作過電壓，且比常規(guī)限制方法更經(jīng)濟，具有重大的理論和工程創(chuàng)新意義。
操作過電壓柔性限制方法的核心內容為可控避雷器。關于可控避雷器，國家電網(wǎng)公司和中國電科院研究團隊在前期研究的基礎上，初步選定開關型可控避雷器方案。研究團隊對該方案進行了大量前期研究工作，這些工作為方案的實現(xiàn)奠定了堅實的基礎，但要實現(xiàn)特高壓開關型可控避雷器的掛網(wǎng)運行，還需要進行設備研制和型式試驗研究。
特高壓交流開關型可控避雷器安裝于變電站線路側，和線路斷路器聯(lián)動，主要用于限制系統(tǒng)合閘操作過電壓。
可控避雷器是新產(chǎn)品，以往的常規(guī)避雷器的電壓分布試驗方法已經(jīng)比較成熟，但由避雷器本體和控制單元組合而形成的可控避雷器的電壓分布試驗卻無標準可依，必須提出新的電壓分布試驗方法。
技術實現(xiàn)要素：
鑒于此，本發(fā)明提出了一種1000kv特高壓交流開關型可控避雷器電壓分布試驗方法。
本發(fā)明提出了一種1000kv特高壓交流開關型可控避雷器電壓分布試驗方法，
其特征在于，包括：
步驟s1，布置電壓分布試驗回路；
步驟s2，為可控避雷器施加持續(xù)運行電壓，并使可控單元處于分閘狀態(tài)；
步驟s3，測量流過可控避雷器上的電阻片的電流；
步驟s4，計算電壓分布不均勻系數(shù)，具體如下：
第一步，計算電阻片上的電壓ui：
式中：ui－－電阻片兩端的電壓；ici——通過電阻片的全電流峰值；f——頻率；ci——被測阻電阻片的電容
第二步，分別計算出雜散電容引起的電壓分布不均勻系數(shù)kvi及其最大值kv：
kv＝max(kvi)
式中：kvi——雜散電容引起的電壓分布不均勻系數(shù)；kv——雜散電容引起的最大電壓分布不均勻系數(shù)；
第三步，計算電阻片電容分散引起的電壓分布系數(shù)kc：
式中：kc——電阻片電容分散引起的電壓分布不均勻系數(shù)
第四步，計算整只避雷器的電壓分布不均勻系數(shù)k：
k＝(1+kv)×(1+3×kc)-1
進一步地，上述1000kv特高壓交流開關型可控避雷器電壓分布試驗方法中，其特征在于，還包括步驟s5：將獲得1000kv特高壓交流可控避雷器的電壓分布不均勻系數(shù)，與標準避雷器電壓分布不均勻系數(shù)k值進行比較，判斷測量結果是否滿足標準要求，k值大小為0.15。
進一步地，上述1000kv特高壓交流開關型可控避雷器電壓分布試驗方法中中，其特征在于，所述可控避雷器包括避雷器本體和控制單元；所述避雷器本體包括固定元件和受控元件。
進一步地，上述1000kv特高壓交流開關型可控避雷器電壓分布試驗方法中中，其特征在于，所述電壓分布試驗回路，包括：變壓器、光纖、光接收機和錄波儀。
進一步地，上述1000kv特高壓交流開關型可控避雷器電壓分布試驗方法中中，其特征在于，給可控避雷器施加的試驗電壓為持續(xù)運行電壓，大小為638kvrms。
進一步地，上述1000kv特高壓交流開關型可控避雷器電壓分布試驗方法中中，其特征在于，步驟s3測量布置在可控避雷器上的電阻片的電流采用光纖電流傳感器。
本發(fā)明的有益效果：可以借助電壓分布不均勻系數(shù)確定可控避雷器的結構設計的合理性，涉及的結構包括：電阻片裝配結構、均勻電容的配置、均壓環(huán)的設計、可控單元的結構設計、避雷器本體與可控單元之間的連接方式和距離、避雷器本體底座設計、可控單元安裝支架設計等。
附圖說明
通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：
圖1為本發(fā)明實施例結構示意圖
其中：1.可控避雷器2.固定元件moa13.受控元件moa24.控制單元cu5.變壓器6.光接收機7.錄波儀
具體實施方式
下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
可控避雷器是新產(chǎn)品，以往的常規(guī)避雷器的電壓分布試驗方法已經(jīng)比較成熟，但由避雷器本體和控制單元組合而形成的可控避雷器的電壓分布試驗卻無標準可依，必須提出新的電壓分布試驗方法。
本實施例提出的一種1000kv特高壓交流開關型可控避雷器電壓分布試驗方法，其特征在于，包括：
步驟s1，布置電壓分布試驗回路；
步驟s2，為可控避雷器施加持續(xù)運行電壓，并使可控單元處于分閘狀態(tài)；
步驟s3，測量流過可控避雷器上的電阻片的電流；
步驟s4，計算電壓分布不均勻系數(shù)，具體如下：
第一步，計算電阻片上的電壓ui：
式中：ui－－電阻片兩端的電壓(折算成平均厚度)；ici——通過電阻片的全電流峰值；f——頻率；ci——被測阻電阻片的電容(折算成平均厚度時的電容)
第二步，分別計算出雜散電容引起的電壓分布不均勻系數(shù)kvi及其最大值kv：
kv＝max(kvi)
式中：kvi——雜散電容引起的電壓分布不均勻系數(shù)；kv——雜散電容引起的最大電壓分布不均勻系數(shù)；
第三步，計算電阻片電容分散引起的電壓分布系數(shù)kc：
式中：kc——電阻片電容分散引起的電壓分布不均勻系數(shù)
第四步，計算整只避雷器的電壓分布不均勻系數(shù)k：
k＝(1+kv)×(1+3×kc)-1
進一步地，上述1000kv特高壓交流開關型可控避雷器電壓分布試驗方法中，還包括步驟s5：將獲得1000kv特高壓交流可控避雷器的電壓分布不均勻系數(shù)，與標準避雷器電壓分布不均勻系數(shù)k值進行比較，判斷測量結果是否滿足標準要求，k值大小為0.15。
可控避雷器1包括避雷器本體和控制單元4；所述避雷器本體包括固定元件2和受控元件3。
設計采用的電壓分布試驗回路，包括：變壓器5、光纖8、光接收機6和錄波儀7，將變壓器與避雷器主體連接，再將避雷器、光纖、光接收機和錄波儀依次連接，光接收機和錄波儀設置在地面上。
在測量避雷器本體電壓分布時，給可控避雷器施加持續(xù)運行電壓，并使可控單元處于分閘狀態(tài)，以便使測量工況與實際運行工況更加吻合。給可控避雷器施加的試驗電壓為持續(xù)運行電壓，大小為638kvrms。
步驟s3測量布置在可控避雷器上的電阻片的電流采用光纖電流傳感器。可控避雷器的電壓分布測量方法采用“光纖－電流法”，該方法通過電流傳感器測量流經(jīng)不同位置處電阻片的電流(有效值)，從測到的電流推導電壓分布不均勻系數(shù)。
通過實施本方案獲得了1000kv特高壓交流可控避雷器的電壓分布不均勻系數(shù)，通過與標準規(guī)定——避雷器電壓分布不均勻系數(shù)k值不超過0.15進行比較，可以判斷測量試驗結果是否滿足標準要求。
同時，可以確定可控避雷器的結構設計的合理性，涉及的結構包括：電阻片裝配結構、均勻電容的配置、均壓環(huán)的設計、可控單元的結構設計、避雷器本體與可控單元之間的連接方式和距離、避雷器本體底座設計、可控單元安裝支架設計等。
顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。