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申请/专利权人：国网甘肃省电力公司电力科学研究院

摘要：本发明涉及一种超高压输电线路鸟粪闪络风险区域计算方法，该方法包括以下步骤：⑴构建超高压输电杆塔及I型绝缘子串有限元分析实体模型；⑵根据当地鸟类体型，确定鸟粪的体积范围；⑶建立角钢、均压环、均压屏蔽环的空间几何方程，确定鸟粪一端与角钢连接的情况下致使空气间隙击穿的风险区域；⑷鸟粪两端悬空向下滑落时，计算鸟粪上端与角钢、下端与均压环及均压屏蔽环的最短间隙平均电场强度，确定鸟粪两端悬空向下滑落情况下两端空气间隙所导致发生击穿的风险区域；⑸确定I型绝缘子串鸟粪下落致使空气间隙击穿发生输电线路接地故障的危险区，并绘制I型绝缘子串的鸟粪击穿危险区。本发明可指导输电线路鸟害防护措施优化与提升。

主权项：1.一种超高压输电线路鸟粪闪络风险区域计算方法，包括以下步骤：⑴构建超高压输电杆塔及I型绝缘子串有限元分析实体模型；⑵根据当地鸟类体型，确定鸟粪的体积范围；所述鸟粪的体积范围按下述方法确定：先通过小型鸟类排泄体积确定一个折算系数范围；再将鸟粪模型近似视为圆柱体，并根据当地鸟类体型按下式计算大型鸟类排泄的体积范围： ；式中：m为鸟类体重，单位g；K为折算系数；V为鸟粪体积，单位ml；⑶建立角钢、均压环、均压屏蔽环的空间几何方程，求解鸟粪下端距离均压环的最短间隙及此时鸟粪上端的悬挂位置，仿真计算该间隙的平均电场强度，确定鸟粪一端与角钢连接的情况下致使空气间隙击穿的风险区域；所述角钢和均压屏蔽环的空间几何方程为线段方程；式中：A、B、C、D为所绘模型中角钢方程系数，x、y、z为角钢线段上的任意一点；所述均压环的空间几何方程为圆形方程；式中：a、b、c为所绘模型中均压环方程圆心坐标，x、y、z为均压环圆形上的任意一点，r为均压环的圆形半径；通过上述构造的方程计算不同长度的鸟粪距均压环与均压屏蔽环的最短距离Lmin及最短距离处对应的角钢位置上的悬挂坐标x1，z1，最后求解Lmin距离下的平均电场强度Eav；若Eav小于棒-棒间隙击穿平均电场强度5.66kVcm，表明鸟粪上端与角钢连接情况下，鸟粪下端与带电部分无发生间隙击穿的风险，反之，则说明鸟粪存在发生间隙击穿的风险，并对存在间隙击穿风险的鸟粪以步长K1为基准在角钢上悬挂鸟粪计算鸟粪底端到高压端的平均电场强度Eav，获取临界击穿位置x2，z2，其风险区为以绝缘子悬挂点为中心，长为2x2，宽为2z2的矩形区域；⑷鸟粪两端悬空向下滑落时，计算鸟粪上端与角钢、下端与均压环及均压屏蔽环的最短间隙平均电场强度，与典型棒-棒间隙击穿平均电场强度进行对比，当一端空气间隙平均电场强度大于棒-棒间隙平均电场强度时，将该间隙视为电气等电位连接，改变模型参数再次计算，确定鸟粪两端悬空向下滑落情况下两端空气间隙所导致发生击穿的风险区域；计算鸟粪两端悬空向下跌落时，在x轴方向与z轴方向分别以步长K2为基准确定鸟粪下落位置，并以K3步长的基准确定鸟粪向下跌落的距离，计算鸟粪与均压环、均压屏蔽环的平均电场强度；当鸟粪通道下端与高压端最短剩余空气间隙的平均电场强度Eav达到5.66kVcm，此时将鸟粪下端电位升为最大相电压，计算鸟粪上端与角钢最短剩余空气间隙的平均电场强度；若其大于5.23kVcm，则该位置存在击穿风险，返回选择K2步长再次计算下一下落位置时的击穿风险，直至获取x和z轴的临界位置x3，0，0，z3；⑸综合步骤⑶和步骤⑷两种情况下计算结果，确定I型绝缘子串鸟粪下落致使空气间隙击穿发生输电线路接地故障的危险区，并绘制I型绝缘子串的鸟粪击穿危险区。

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