架空输电线路最小相间距离计算分析

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1、第26卷第4期电力科学与工程V01．26．No．4372010年4月ElectricPowerScienceandEngineeringApr．，2010架空输电线路最小相间距离计算分析柏晓路，葛秦岭，余雯雯，谢帮华，赵全江(1．中南电力设计院，湖北武汉430071；2．武汉大学珞珈学院，湖北武汉430072)摘要：建立精确的计算模型，得到考虑风偏影响和不考虑风偏影响两种情况下的导线最小相间距离计算方法，并在Matlab平台上编程实现算法。对典型的双回路塔分支算例进行计算，并对该算例进行敏感性分析。关键词：输电线路；相间距离；电气间隙；相序排列；Matlab中图分类号：TM7

2、53文献标识码：A0引言1．1．2输入已知数据根据计算的气象条件，输入值；根据档距、在架空输电线路设计中，经常会遇到导线相高差、转角度数以及杆塔尺寸易得各挂点的坐标，序排列方式突然变化的情况⋯，如由原来的垂直设小号侧杆塔坐标分别为n，b，c，大号侧杆塔坐排列方式变成水平排列方式，特别是双回路塔分标分别为A，B，c。支或者双回路塔进龙门架时，需要检验导线最小1．1．3计算两相导线最小相间距离相间距离是否满足电气间隙的要求J。以往的已知挂点坐标后，易得A相导线挂点连线的检验方法是在CAD中作图进行计算，该方法速度方向向量为：慢，精确度较差。本文建立精确的计算模型，在A。=A一0(

3、1)Matlab平台上编程实现算法，计算速度快，精确则挂点连线A。上所有点坐标为J：度较高。并对典型的双回路塔分支时的导线最小XA。(m)=口+Am(0≤m≤1)(2)相间间隙进行计算，并进行敏感性分析。而导线A。上所有点坐标为：l导线最小相间距离计算方法XA。(m)=n+A。m一(0XA。)0)(0≤m≤1)(3)1．1不考虑风偏影响时的计算方法其中，XA)为点XA。处的弧垂，易由导线1．1．1空间坐标系建立斜抛物曲线公式f=4kx(1一z)求得。建立空间坐标系如图1所示。同理，可求其他两相导线，所有点的坐标，然后搜索导线A，所有点的距离最小值为D。具体搜索算法的程序流程图

4、如图2。】，1．1．4计算三相导线最小相间距离同理，求得，C相导线最小相间距离和B，c相导线最小相间距离D。小号侧杆塔中心x取两两导线距离的最小值，即Di：rain图1计算模型空间坐标系DAB．D惦D8c)。Fig．1Spatialcoordinatesystem根据以上计算步骤易在Matlab中编程实现，ofthecomputationmodeling输人数据少，计算过程简单，结果精确。收稿日期：2009—11—06。作者简介：柏晓路(1984一)，男，助理工程师，从事送电线路电气设计，E-mail：baixiaolu@csepdi．com。38电力科学与工程输电线路导线最

5、小相间距离必须大于4．6in。左C中右(806号塔)(880号塔)图3相序布置图Fig．3Layoutofthephaseposition工程已知条件：档距L=548m，挂点高差H=132m，806号塔转角度数为右转40。12，塔型为SDJ一27，降基为一6m；880号转角度数为图2搜索程序流程图左转7。26，塔型为JG522—27，降基为一5m。Fig．2Flowchartofthesearchingprogram不考虑风偏影响时，对该算例进行计算得m加如1．2考虑风偏影响时的计算方法到导线最小相间距离为8．3534m，发生在A，假设大风方向在沿z轴负方向，导线沿大风日相导

6、线档距间；考虑风偏影响时，对不同的方向发生相同角度的风偏。风偏角进行计算，得到导线最小相间距离列于此时，可将坐标系沿轴进行旋转(沿轴表1。正方向视角，逆时针旋转)，旋转角度为，得到表1风偏角变化时导线最小相间距离Tab．1Leastphase-to-phasedistanceofconductorwhen新的空间坐标系，XY轴平面即为风偏平面。winddeviationangledifer对各挂点坐标进行坐标变换如式(4)，可得到新的坐标n，b，C，A，B，c。K值使用大／(。)D⋯／m风K值，其他步骤与不考虑风偏时相同，即可求8．2564得风偏时导线最小相间距离。8．280

7、0rI]r1001F8．3057)，I=10c。ssinllyI(4)8．3303L，JL0一sincosJLJ8．35308．37262典型算例计算8．3882以三峡地下电站至荆门换流站双回路500kV无论是静态还是动态情况，导线最小相间距离均大于4．6m，且有较大裕度，满足电气问隙输电线路工程为背景，806～880号塔为典型的双回路塔分支情况，相序排列由垂直排列方式变成的要求。水平排列方式，对该档距内导线最小相间距离进3敏感性分析行计算分析。图3为相序布置图，806号塔为双回路耐张3．1杆塔位置塔右