[发明专利]一种输电线路的缩尺等效物理实验方法

摘要

本发明公开了属于高压架空输电技术领域的一种输电线路缩尺等效物理实验方法。首先设定输电线路缩尺的等效物理实验是以超远距离、大容量的半波长(3000km)输电方式，其次根据输电线路缩尺等效物理实验的缩尺倍数与频率及半波长的关系提出了等比例缩尺、等电导率缩尺和等半径缩尺的三种缩尺方案：通过计算、比较，优选等电导率缩尺方案。本发明与现有的研究输电线路传输特性的方法相比，可以保证输电线路缩尺前后的等效性，准确模拟真实输电线路。具有线路容易搭建、等效性好等优点，在需要利用输电线路进行实验的场合具有很好的应用前景。

主权项

1.一种输电线路缩尺等效物理实验方法，其特征在于，包括如下步骤：1)首先设定输电线路缩尺的等效物理实验是以超远距离、大容量的半波长3000km的输电方式，半波长输电线路的尺寸等于光速在一个周期内的传播距离，即λ＝3×10⁸/f(m)  (1)式中，f以Hz为单位，半波长为2)描述输电线路的主要参数是传播常数γ和特征阻抗Z_c，其中，输电线路的单位长阻抗Z＝R+jωL，导纳Y＝G+jωC；R为单位长的电阻，L为单位长的电感，G为电导和C为单位长的电容，ω为频率；输电线路缩尺等效物理实验的缩尺倍数与频率及半波长的关系如表1所示，表1频率、半波长以及缩尺倍数的关系3)输电线路上的电压、电流分布的形式表示为U(z)＝U₊e^‑γz+U_‑e^γz                (5)其中入射波振幅U₊和反射波振幅U_‑的具体值取决于输电线路端接电源的强度和负载的阻抗；4)将半波长输电线路的尺寸缩短到1/N，为了保证波形的不变，则将传播常数γ增大N倍，同时特征阻抗Z_c保持不变，即γ→Nγ    (7)Z_c→Z_c    (8)由于为了达到上述特征阻抗Z_c保持不变的效果，应有：ω→Nω    (11)L→L       (12)C→C      (13)R→NR    (14)因此，ω频率需要提高到N倍，同时保证单位长的电感L和单位长的电容C保持不变，由此要求：(1)输电线路的纵向长度即半波长输电线路的长度缩减到之前的1/N；(2)输电线路的横向尺寸：对地高度、不同导线之间的间距，以及导线的半径均需等比例缩减，即缩减到之前的1/N₁；(3)导线的电导率增加到之前的N₂倍，以保证单位长的电阻正好增加N倍。