我国输电线路杆塔防雷指标研究.docx

文档介绍：我国输电线路杆塔防雷指标研究(山西元工电力工程设计有限公司030009)摘要:输电线路塔杆是用来支撑高压线路,确保输电线路能够正常运行,其需要具备良好的防雷功能,这需要在设计阶段充分的考虑塔杆的防雷性能,以确保输电线路运输的稳定性,但目前我国在塔杆线路防雷性能研究方面,存在着较大的分歧。木文笔者从传输线杆塔模型与计算基木原理等方面,对输电线路塔杆防雷性能指标,做了简单的论述。关键词:输电线路;塔杆;防雷指标输电线路塔杆防雷性能评估,作为输电线路设计的主要内容,其主要的防雷指标包括:线路耐雷水平、雷击跳闸率、线路同时跳闸率等,就以往的输电线路来看,雷电直击架空导线的机率较小,雷击主要发生在塔杆顶部,若在此处发生雷击,则雷电流可能会进入大地,使得塔杆电位升高,岀现闪络情况。一、 输电线路塔杆防雷性能指标计算模型目前,我国线性的防雷性能指标计算,主要采取的是塔杆电感模型,其是基于单回输电线路理论与运行统计得出的,但是其计算结果相对保守,且投资建设的成木相对较大。武汉高压所曾研究测量过高塔波阻抗,但是未能达成有效共识形成标准,而且按照杆塔波阻模型,不仅计算出来的耐雷水平低,同时也不符合国家标准。基于电感模型与波阻抗模型,从基木原理、计算方法、存在的问题等方面,对其做简单的讨论与分析,意在推动防雷性能指标计算方法研究。二、 塔杆电感模型与波阻模型基木原理与计算过程(-)电感模型计算原理与过程基于构建原理的电感模型结构:电感模型如图1所示,其中Ri代表塔杆冲击接地电阻,其中LT是等效电感,L3指的是避雷线等效电感;lc是相导线流通的电流,Zc是导线波阻抗;Up是塔杆横担电压,而Utop是杆塔顶部电压,Uin是绝缘子两端的电压,其中Uc3指的是相导线3电压。电感模型计算过程:首先要计算岀塔杆电流,利用计算公式iT=bi=bat,其中iT指的是过塔杆电流,b指的是塔杆分流系数,将通过避雷线的分流记为is,再利用分压原理,计算出塔杆横担电压(Up),利用计算公式Up二RiiT+LOhp,是用冲击接地屯阻与其是横担高度电感上的电压之和,其中L0指的是塔杆单位长度电感值,hp指的是横担高度最后计算出Uc即雷击塔杆导线上的电压,计算公式为:Uc=KUtop-ahc(1-kO),其中k指的是耦合系数,而Utop指的是杆塔顶部电压,其计算公式为Utop二RiiT+LOhp,其中hT指的是塔杆高度。绝缘子串电压Uin=Up-UCo(二)波阻抗模型的基本原理与计算过程基本原理:雷电流经过输电线路塔杆的接地电阻与波阻抗的避雷线时,会产生初始塔顶电压分量;在经过两倍档距传播后,由邻近探杆传输的反射波,会影响塔杆电压,使得塔顶的电压被降低,但是在实际计算中,反射波可以忽略不计;避雷线和导线相互耦合,会给导线引入电压分量,若避雷线没有出现电晕时,则耦合系数一般为互阻抗和自阻抗之间的比值,将电晕条件看作是需要修正的偏差。计算过程:首先计算Utop即塔顶电压,利用计算公式Utop(t)=i(t)ZO,其中ZO指的是塔顶波阻抗,t为时间,接着计算冲击电阻电压UR(t+τ)=αi(t)Z0,以及反射回塔顶的电压波U'R(t+τ)=(l-α)i(t)ZOo其次计算经过2t时间后,塔顶处电压Utop(t+2τ)=[i(t+2τ)-(l-&alph