CN102298105A - 一种线路雷电绕击性能校核方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种线路雷电绕击性能校核方法，将全线各线路档距划分为指定个数区段，运用计算机对各区段沿线导地线相对几何位置、雷电参数、沿线地形、线路工作电压进行整理，依据整理结果，采用雷击跳闸率计算方法计算线路及其各档距绕击跳闸率，并根据各档距雷电绕击跳闸率相对偏差来精确定位线路雷电绕击薄弱点。本发明对输电线路雷电绕击性能校核计及了线路档距中各区段地形条件变化、导地线相对几何位置变化以及线路工作电压相位变化的影响，对输电线路绕击性能的评估结果更加准确，更真实可靠。
Description
技术领域
本发明涉及电网防雷领域，具体涉及一种线路雷电绕击性能校核方法，其适用于电力系统500kV及以上电压等级架空输电线路雷电绕击性能评估。
背景技术
电力系统500kV及以上电压等级架空输电线路雷击跳闸次数占总跳闸次数比例较高，特别是特高压输电线路，发生其它类型的故障的概率很小，其主要故障就是雷击绕击跳闸。前苏联特高压线路雷击跳闸率占其总跳闸次数的84％。日本1000kV线路自1993年投运至2007年9月，一共发生68次跳闸故障，其中67次是雷击跳闸，占其总跳闸次数的98％。因此，线路雷电绕击跳闸率校核是超、特高压工程线路设计的重要一环。
申请人在研究中发现，线路沿线地形条件、导地线沿线相对几何位置以及线路工作电压对线路绕击性能影响很大。据申请人所知，目前，线路防雷性能评估方法为逐基输入杆塔参数后得到各基杆塔的雷击跳闸率，或者以杆塔进行分段依据各区段雷电参数得到各区段雷击跳闸率。在实际线路绕击跳闸性能的评估中，这些基于杆塔或以基于杆塔分段的防雷性能评估方法并不准确，无法反映两杆塔之间（即一个档距内）由于地形条件不同以及线路沿线相对几何位置的变化对绕击跳闸率的影响，也未考虑由于线路工作电压对绕击跳闸率的影响。
目前国内计算线路雷电绕击跳闸率的方法主要存在以下几个问题：
1）无法反映两杆塔之间（即一个档距内）地形条件变化对绕击跳闸率的影响；
2）无法反映两杆塔之间（即一个档距内）线路沿线相对几何位置的变化对绕击跳闸率的影响；
3）未考虑由于线路工作电压对绕击跳闸率的影响。
有鉴于此，有必要提供一种线路雷电绕击性能校核方法，使得防雷工作经济性和针对性更强，以满足工业应用需要。
发明内容
本发明的目的是：针对现有技术不足，提出一种考虑线路沿线地形条件、线路沿线相对几何位置以及线路工作电压相位的输电线路绕击性能校核方法。
本发明所采用的技术方案是：一种线路雷电绕击性能校核方法，将全线各线路档距划分为指定个数区段，运用计算机对各区段沿线导地线相对几何位置、雷电参数、沿线地形、线路工作电压进行整理，依据整理结果，采用雷击跳闸率计算方法计算线路及其各档距绕击跳闸率，并根据各档距雷电绕击跳闸率相对偏差来精确定位线路雷电绕击薄弱点，实现对输电线路差异化防雷评估，其特征在于，输电线路绕击跳闸率计算中考虑线路沿线地形条件变化、线路沿线导地线相对几何位置变化以及线路工作电压变化的影响，再以各档距雷电绕击跳闸率相对偏差精确定位线路雷电绕击薄弱点，采用的基本步骤如下：
（1）给定需进行雷电绕击性能校核的输电线路信息，包括线路基本信息，线路结构特征，线路绝缘特征，其中，线路基本信息包括线路名称、电压等级、线路总长度、各档距内分段数；线路结构特征包括杆塔塔型、导地线型号、导地线弧垂、档距长度、绝缘子串结构串长；线路绝缘特征包括绝缘子串或最短空气间隙闪络电压；
（2）将输电线路各档距划分为指定个数区段，根据所给输电线路基本信息和线路结构特征，得到各分段处导地线相对几何位置；
（3）根据各档距内区段划分给定线路地理信息，包括各杆塔处海拔高度、沿线各分段处海拔高度、垂直线路方向距杆塔不同距离处海拔高度、垂直线路方向分别距沿线各分段处不同距离处海拔高度；
（4）导线工作电压相位变化范围为0°至360°，将导线工作电压相位划分为指定区段，以（2）中得到的各分段处导地线相对几何位置，结合（3）给定的输电线路地理信息、线路绝缘特征，计算不同相位导线工作电压下各分段线路雷电绕击跳闸率；各分段线路雷电绕击跳闸率为该段线路不同导线工作电压下雷电绕击跳闸率加权平均值；各档距线路雷电绕击跳闸率为该档距内各分段线路雷电绕击跳闸率加权平均值；整条线路雷电绕击跳闸率为线路各档距线路雷电绕击跳闸率加权平均值；雷电绕击跳闸率单位为“次/100km·年”；
（5）根据（4）得到的结果计算得到各档距雷电绕击跳闸率相对偏差来定位线路雷电绕击薄弱点，实现对输电线路差异化防雷评估。
如上所述的线路雷电绕击性能校核方法，其特征在于，将输电线路各档距划分为指定个数区段，可以对线路档距内各区段、各档距和整条线路进行雷电绕击性能评估。
本发明的有益效果是：本发明对输电线路雷电绕击性能校核计及了线路档距中各区段地形条件变化、导地线相对几何位置变化以及线路工作电压相位变化的影响，对输电线路绕击性能的评估结果更加准确，更真实可靠，实现对输电线路沿线绕击性能的评估。本发明的推广应用，将有效帮助输电线路设计和运行部门掌握线路各区段绕击性能的差异，更科学、更经济、更有针对性地采取防绕击措施，提升线路防雷性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种线路雷电绕击性能校核方法的流程图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式，结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明提出的考虑线路沿线地形条件、线路沿线相对几何位置以及线路工作电压相位的输电线路绕击性能校核方法，在实施中，具体采用以下步骤：
（1）输电线路信息的录入
给定需进行雷电绕击性能校核的输电线路信息，包括线路基本信息（线路名称、电压等级、线路总长度、各档距内分段数），线路结构特征（杆塔塔型、导地线型号、导地线弧垂、档距长度、绝缘子串结构串长），线路绝缘特征（绝缘子串或最短空气间隙闪络电压）；
（2）根据指定的各档距内分段数将输电线路各档距划分为指定个数区段，根据所给输电线路基本信息和线路结构特征，得到各分段处导地线相对几何位置。
（3）根据各档距内区段划分给定线路地理信息（各杆塔处海拔高度、沿线各分段处海拔高度、垂直线路方向距杆塔不同距离处海拔高度、垂直线路方向分别距沿线各分段处不同距离处海拔高度）；
（4）将导线工作电压相位划分为指定区段，以（2）中得到的各分段处导地线相对几何位置，结合（3）给定的输电线路地理信息、线路绝缘特征，计算不同相位导线工作电压下各分段线路雷电绕击跳闸率；各分段线路雷电绕击跳闸率为该段线路不同导线工作电压下雷电绕击跳闸率加权平均值；各档距内线路雷电绕击跳闸率为该档距内各分段线路雷电绕击跳闸率加权平均值；整条线路雷电绕击跳闸率为线路各档距线路雷电绕击跳闸率加权平均值；雷电绕击跳闸率单位为“次/100km·年”；
（5）根据计算得到各档距雷电绕击跳闸率相对偏差定位线路雷电绕击薄弱点，实现对输电线路差异化防雷评估。相对偏差值为负值说明该档距内雷电绕击跳闸率低于全线雷电绕击跳闸率，防雷性能较好；相对偏差值为正值说明该档距内雷电绕击跳闸率高于全线雷电绕击跳闸率，为全线雷电绕击薄弱点。
作为一个例子，本发明对某1000kV输电线路雷电绕击性能进行校核。表1是该线路两个档距共10区段绕击跳闸率校核结果：杆塔#70档距内各区段雷电绕击性能较好，杆塔#101档距内各区段雷电绕击性能较差。鉴于该条线路不同档距内雷电绕击性能有明显差别，线路运行部门应根据该差别对不同区段采取有差异的防雷措施。
表1 某1000kV输电线路两档距绕击防雷性能校核结果
Claims (2)
1.一种线路雷电绕击性能校核方法，将全线各线路档距划分为指定个数区段，运用计算机对各区段沿线导地线相对几何位置、雷电参数、沿线地形、线路工作电压进行整理，依据整理结果，采用雷击跳闸率计算方法计算线路及其各档距绕击跳闸率，并根据各档距雷电绕击跳闸率相对偏差来定位线路雷电绕击薄弱点，实现对输电线路差异化防雷评估，其特征在于，输电线路绕击跳闸率计算中考虑线路沿线地形条件变化、线路沿线导地线相对几何位置变化以及线路工作电压变化的影响，再以各档距雷电绕击跳闸率相对偏差来定位线路雷电绕击薄弱点，采用的基本步骤如下：
（1）给定需进行雷电绕击性能校核的输电线路信息，包括线路基本信息，线路结构特征，线路绝缘特征，其中，线路基本信息包括线路名称、电压等级、线路总长度、各档距内分段数；线路结构特征包括杆塔塔型、导地线型号、导地线弧垂、档距长度、绝缘子串结构串长；线路绝缘特征包括绝缘子串或最短空气间隙闪络电压；
（2）将输电线路各档距划分为指定个数区段，根据所给输电线路基本信息和线路结构特征，得到各分段处导地线相对几何位置；
（3）根据各档距内区段划分给定线路地理信息，包括各杆塔处海拔高度、沿线各分段处海拔高度、垂直线路方向距杆塔不同距离处海拔高度、垂直线路方向分别距沿线各分段处不同距离处海拔高度；
（4）导线工作电压相位变化范围为0°至360°，将导线工作电压相位划分为指定区段，以（2）中得到的各分段处导地线相对几何位置，结合（3）给定的输电线路地理信息、线路绝缘特征，计算不同相位导线工作电压下各分段线路雷电绕击跳闸率；各分段线路雷电绕击跳闸率为该段线路不同导线工作电压下雷电绕击跳闸率加权平均值；各档距线路雷电绕击跳闸率为该档距内各分段线路雷电绕击跳闸率加权平均值；整条线路雷电绕击跳闸率为线路各档距线路雷电绕击跳闸率加权平均值；雷电绕击跳闸率单位为“次/100km·年”；
（5）根据（4）中计算得到各档距雷电绕击跳闸率相对偏差来定位线路雷电绕击薄弱点，实现对输电线路差异化防雷评估。
2.根据权利要求1所述的线路雷电绕击性能校核方法，其特征在于，将输电线路各档距划分为指定个数区段，可以对线路档距内各区段、各档距和整条线路进行雷电绕击性能评估。
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