擊距系數(shù)及基于電氣幾何模型的輸電線路繞擊跳閘率計(jì)算的研究.pdf

1、雷擊是引起線路故障的重要原因之一，隨著電壓等級(jí)的升高，由于繞擊而引起的線路跳閘事故所占的比例也越來越大，因此準(zhǔn)確評(píng)價(jià)線路的繞擊耐雷性能對(duì)于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的意義。目前，評(píng)價(jià)線路繞擊特性的方法主要有規(guī)程法、先導(dǎo)發(fā)展模型和電氣幾何模型。電氣幾何模型作為一種繞擊計(jì)算方法，將雷電放電特性同線路的結(jié)構(gòu)尺寸聯(lián)系起來，用擊距來描述物體的引雷能力，比傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)方法前進(jìn)了一大步。在電氣幾何模型的發(fā)展過程中，很多學(xué)者提出了不同擊距公式和繞擊跳

2、閘率的計(jì)算方法。論文依據(jù)電氣幾何模型的基本思想和擊距的概念，確定以IEEE工作組推薦公式作為擊距計(jì)算公式，由各雷電流幅值的大小關(guān)系確定繞擊跳閘率積分上下限，根據(jù)線路的幾何關(guān)系建立坐標(biāo)系得到相應(yīng)各點(diǎn)坐標(biāo)，比較了各種繞擊跳閘率計(jì)算方法的原理并進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算，得到用暴露距離來計(jì)算繞擊跳閘率更準(zhǔn)確這一結(jié)論。由于具體線路結(jié)構(gòu)的不同，暴露距離的取法也不同，論文對(duì)各種情況下的暴露距離進(jìn)行分類推導(dǎo)，并運(yùn)用這種方法計(jì)算了江西九江220kV潯青線線路的繞擊

3、跳閘率，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況相符。本文還分析了地面傾角、避雷線保護(hù)角和溫度等影響因素對(duì)繞擊跳閘率的影響。計(jì)算結(jié)果表明：隨著地面傾角的增加，避雷線保護(hù)角的增大，溫度的降低，繞擊跳閘率增大。根據(jù)此結(jié)論提出了減小線路繞擊跳閘率的相應(yīng)措施。擊距系數(shù)的引入描述了雷電先導(dǎo)對(duì)導(dǎo)線和地面的擊穿強(qiáng)度的差別。有學(xué)者根據(jù)雷電先導(dǎo)發(fā)展過程建立了擊距系數(shù)模型，得到擊距系數(shù)k與桿塔高度H滿足關(guān)系：k＝1.18－H/108.7。本文根據(jù)長間隙放電與雷電過程的相似性，采

4、用棒－板間隙結(jié)構(gòu)來模擬雷擊放電進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明擊距系數(shù)隨著線路高度的升高而減小這一結(jié)論，此結(jié)論與擊距系數(shù)模型和經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)所得結(jié)果一致。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推得擊距系數(shù)k與高度H的關(guān)系為：k＝1.066－H/240.5。擊距系數(shù)模型忽略了上下行先導(dǎo)發(fā)展的實(shí)質(zhì)，將先導(dǎo)對(duì)地與對(duì)導(dǎo)線的臨界擊穿強(qiáng)度均取為500kV/m，這種假設(shè)不合理。而模擬實(shí)驗(yàn)所得到的k值變化范圍滿足了IEEE導(dǎo)則中的變化范圍，能反映不同高度線路引雷能力的差別，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際