擊距系數及基于電氣幾何模型的輸電線路繞擊跳閘率計算的研究.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，因此準確評價線路的繞擊耐雷性能對于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有著重要的意義。目前，評價線路繞擊特性的方法主要有規(guī)程法、先導發(fā)展模型和電氣幾何模型。電氣幾何模型作為一種繞擊計算方法，將雷電放電特性同線路的結構尺寸聯(lián)系起來，用擊距來描述物體的引雷能力，比傳統(tǒng)的經驗方法前進了一大步。在電氣幾何模型的發(fā)展過程中，很多學者提出了不同擊距公式和繞擊跳

2、閘率的計算方法。論文依據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算公式，由各雷電流幅值的大小關系確定繞擊跳閘率積分上下限，根據線路的幾何關系建立坐標系得到相應各點坐標，比較了各種繞擊跳閘率計算方法的原理并進行了實例計算，得到用暴露距離來計算繞擊跳閘率更準確這一結論。由于具體線路結構的不同，暴露距離的取法也不同，論文對各種情況下的暴露距離進行分類推導，并運用這種方法計算了江西九江220kV潯青線線路的繞擊

3、跳閘率，計算結果與實際情況相符。本文還分析了地面傾角、避雷線保護角和溫度等影響因素對繞擊跳閘率的影響。計算結果表明：隨著地面傾角的增加，避雷線保護角的增大，溫度的降低，繞擊跳閘率增大。根據此結論提出了減小線路繞擊跳閘率的相應措施。擊距系數的引入描述了雷電先導對導線和地面的擊穿強度的差別。有學者根據雷電先導發(fā)展過程建立了擊距系數模型，得到擊距系數k與桿塔高度H滿足關系：k＝1.18－H/108.7。本文根據長間隙放電與雷電過程的相似性，采

4、用棒－板間隙結構來模擬雷擊放電進行模擬實驗。實驗結果表明擊距系數隨著線路高度的升高而減小這一結論，此結論與擊距系數模型和經驗統(tǒng)計數據所得結果一致。由實驗數據推得擊距系數k與高度H的關系為：k＝1.066－H/240.5。擊距系數模型忽略了上下行先導發(fā)展的實質，將先導對地與對導線的臨界擊穿強度均取為500kV/m，這種假設不合理。而模擬實驗所得到的k值變化范圍滿足了IEEE導則中的變化范圍，能反映不同高度線路引雷能力的差別，計算結果與實際