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影响线路雷击跳闸因素的计算研究
杆塔接地电阻影响雷击跳闸率的计算研究
降低杆塔接地电阻是高压输电线路基本的防反击雷害措施,应给予优先考虑。
I=
≈110(kA)
按照1997年电力行业标准(规程)《DL/T620-1997交流电气装置过电压保护和绝缘配合》中的110~500kV线路的杆塔尺寸和绝缘子的50%雷电冲击绝缘水平,对不同杆塔接地电阻计算出各自的耐雷水平如下表。
110~500kV线路耐雷水平与杆塔接地电阻的关系
电压等级(kV)
110
220
500
接地电阻(Ω)
7
15
30
50
7
15
30
50
7
15
30
50
耐雷水平(kA)
63
41
24
16
110
76
48
32
177
125
81
55
在规程中雷电流强度概率分布用 lgP= -
计算,由计算式:
得到雷击跳闸率:,。
:雷电流强度的概率分布
Ik(kA)
>100
>80
>60
>40
>20
>10
规程值P(%)

实测值P(%)

当接地电阻发生变化时,耐雷水平和雷击跳闸率也将发生相应的变化。
使用ATP—EMTP计算:
主要使用ATP—EMTP计算机算雷击杆塔的耐雷水平。
建模:
a. 雷电流的模型
雷电流幅值、波头时间均按规程规定处理,%、负极性,作为研究中的主要波型。用简炼的数学表达式来描述典型的雷电流波形,显然有助于定量分析,以便于进行许多相关的计算。Stekolnikov(1941)以及Bruce和Golde(1941)同时提出了双指数表达式:
雷电模型
经计算,其双指数波形的表达式为:
b. 杆塔模型
在工程近似计算上,杆塔常被等效为集中参数的电感或分布参数长线。本文将杆塔视为分布参数,采用我国规程推荐的杆塔波阻抗为150Ω,,相应的波速为300m/μs,模型如下:
酒杯塔仿真模型

绝缘子串雷电冲击伏秒特性
25片
28片
31片
34片
t(μs)
V
(kV)
V
(kV)
V
(kV)
V
(kV)
2
3330
3550
3930
4250
3
2830
3000
3360
3650
4
2630
2810
3080
3330
5
2500
2690
2940
3140
7
2330
2500
2740
2920
10
2260
2400
2625
2800
14
2200
2375
2560
2720
29、30、33片几种绝缘子可根据以上数值进行牛顿插值得到其雷电冲击伏秒特性。得到:
29片绝缘子串的伏秒特性
t(μs)
2
3
4
5
7
10
14
V+(kV)