[发明专利]一种考虑环向电流修正的架空导线分层电流的计算方法

说明书

本发明公开了一种考虑环向电流修正的架空导线分层电流的计算方法，所述计算方法包括下列步骤：S1、确定导体的规格尺寸和主要技术参数；S2、考虑轴向电流修正的单相导体内，各导体之间互感与自感的计算；S3、三相系统内各导体的自感抗和互感抗的计算；S4、各层电流分布的计算。该方法考虑导线内部各导线之间的磁场耦合作用，能够准确的计算流过导线各层导体的电流，并能准确的反映各层导体之间的相位关系。

技术领域

本发明涉及架空导线交流电阻计算的技术领域，具体涉及一种考虑环向电流修正的架空导线分层电流的计算方法。

背景技术

输电线路的损耗主要由电阻损耗组成，我国交流线路占输电线路的比重很大，而且随着经济的发展，输电量一直保持增长势头，因此由交流输电造成的损耗变得由为可观，同时对交流电阻计算结果的准确性变得非常必要。在交流电作用下，交流电阻相比直流电阻增加主要由绞线的集肤效应、邻近效应和涡流损耗和磁滞损引起。

目前关于架空导线交流电阻的计算方法主要有Morgan公式和JCS 0374标准两种计算方法。JCS 0374方法通过各种类型导线的实验数据拟合得到，Morgan计算公式以理论推导为依据，然而在计算磁滞损耗和涡流损耗时，忽略了导体的轴向电流并假设电流在铝导体中均匀分布。根据架空导线的制造工艺，各层绞线的绞和方向相反，已使得各层导线的轴向磁场有所减弱，但残存的磁场强度通常由于钢芯磁滞和涡流引起显著的能力损耗，导致交流电阻的增加。所以准确计算磁滞损耗和涡流损耗对准确计算交流电阻至关重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种考虑环向电流修正的架空导线分层电流的计算方法，该计算方法准确考虑了绞线型导线实际的结构尺寸，能够用于修正绞线型导线的交流电阻。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种考虑环向电流修正的架空导线分层电流的计算方法，所述计算方法包括：

S1、确定导体的规格尺寸和技术参数，该步骤具体为：

S101、确定架空导线层数、各层导体数、各层导体的节径比Ki和螺升角；

S102、确定各层导体材料和相应的电阻率和磁导率；

S2、单相导体内各导体之间互感与自感的计算，该步骤具体为：

S201、计算单相第i层导体与第j层导体之间的互感以及自感；

S202、计算考虑环向电流的影响的单相第i层导体与第j层导体之间的互感以及自感；

S3、计算三相系统内各层导体的自感抗和互感抗，该步骤具体为：

S301、计算三相系统中，A相导体第i层导线与第j层导线总的互感抗；

S302、计算三相系统中，A相导体第i层导线自感抗；

S4、各层导体电流分布的计算。

进一步地，所述步骤S101具体如下：

对导线进行编号，三相导线每一相均有m层，由内到外分别编为1、 2…m，每层导线有n根导体，每层内部的导线之间不做区分，三相仅在推导时以下标a、b、c区分；

确定架空导线半径、每根导体的半径；

确定每层导体的节径比、螺升角；

对于电流用表示第i层的总的电流，用表示第i层内部一个导线上的电流，即

其中，n为第i层中的导体数，仅在结果分析中出现以比较集 肤效应的影响。

进一步地，所述步骤S102具体如下：