CN110390469A - 一种配电变压器雷害风险评估方法 - Google Patents

一种配电变压器雷害风险评估方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种配电变压器雷害风险评估方法，涉及配电技术领域。首先通过配电变压器绕组绝缘水平决定的过电压耐受水平，其次结合配电变压器已装设的雷电防护措施，量化防雷措施的防护等级，然后再次量化变压器所在区域地形地貌与雷击的关系情况；最后统计配电变压器所在区域的雷电活动规律，通过分析配电变压器的耐雷水平、配电变压器现有的雷电防护措施水平、配电变压器所在区域地形地貌的雷电防护措施水平、配电变压器所在区域的雷电活动强度计算配电变压器的雷害风险评估结果，给设备运维单位提供预警风险和雷电防护水平信息。

Description

一种配电变压器雷害风险评估方法
技术领域
本发明涉及避雷器技术领域，尤其涉及一种配电变压器雷害风险评估方法。
背景技术
目前配电变压器防雷措施主要为降低接地电阻和加装避雷器，但是设计标准没有考虑各地雷电活动情况，南北地区雷电活动情况差异很大，尤其是南方沿海地区雷电活动尤其强雷，对配电变压器的安全运行影响较大。对于山区户外配电变压器没有考虑在强雷区下的加强措施，造成南方雷电活动强烈地区的配电变压器遭雷击事故时有发生。
在设计和建设阶段，配电变压器的防雷措施为统一标准。但是对于雷电活动差异的地区、不同地形地貌的地区，配电变压器遭受雷击的概率是不一样的。当前国内缺乏对户外配电变压器雷害风险评估，无法了解什么地区、什么地形的配电变压器需要提升防雷设计水平，或者如何提升耐雷水平。由此雷电活动强烈的地区或易遭受雷击的山区的配电设备频遭受雷击损坏，缺乏对配电变压器运行环境的雷害风险评估，没有依据来提升配电变压器的防雷改造。
在由此可知，本发明提供适用于一种配电变压器雷害风险评估的方法，从配电变压器本体、雷电活动规律、地形地貌和防雷措施等方面对配电变压器开展雷害风险评估并给出明确结果，给设备运维单位提供预警风险和雷电防护水平。
发明内容
针对以上不足，本发明提供一种配电变压器雷害风险评估方法，能够开展配电变压器所在区域运行环境的雷害风险评估。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种配电变压器雷害风险评估方法，包括以下步骤：
S1，计算配电变压器的耐雷水平Ii；
S2，计算配电变压器现有的雷电防护措施水平Mi；
S3，计算配电变压器所在区域地形地貌的雷电防护措施水平Dn；
S4，计算配电变压器所在区域的雷电活动强度Ni；
S5，根据步骤S1~S4的计算结果计算配电变压器的雷害风险评估结果Pi并确定评估等级。
进一步地，所述步骤S1中配电变压器的耐雷水平Ii由配电变压器绕组线圈的漆包线绝缘水平决定，所述配电变压器绕组线圈的漆包线绝缘水平从低到高的分类有n种，其中n≥2，设配电变压器绕组线圈的漆包线绝缘水平取第i种，则配电变压器的耐雷水平Ii=1-i*5％，i=1，2，3…n。
进一步地，所述步骤S2中配电变压器现有的雷电防护措施划分为：M1为高低压侧均无防雷措施，M2为仅低压侧有防雷措施，M3为仅高压侧有防雷措施，M4为高和低压侧均有防雷措施，所述配电变压器现有的雷电防护措施水平为Mi=1-(i-1)*5％。
进一步地，所述步骤S3中配电变压器所在区域地形的防雷水平Dn由变压器所在区域地形决定，按照平原、丘陵、山区等地形划分：D1为山区地形，D2为丘陵地形，D3为平原地形，则配电变压器所在区域地形的防雷水平为D n =1-(n-1)*5％。
进一步地，所述步骤S4中配电变压器所在区域的雷电活动强度Ni表示该地区的落雷的频度和强度，配电变压器所在区域的地闪密度为Ni0，所在区域省级公司平均地闪密度为N0，则配电变压器所在区域的雷电活动强度Ni=Ni0/N0*100％。
进一步地，所述配电变压器的雷害风险评估结果Pi=Ii*Mi*D n *Ni；根据计算配电变压器的雷害风险评估结果Pi，所述评估等级划分为红色预警、橙色预警、蓝色预警、正常；其中，Pi≥1为红色预警；1＞Pi≥0.8为橙色预警；0.8＞Pi≥0.6为蓝色预警；Pi≤0.6为正常。
本发明的有益效果为
本发明提供了一种配电变压器雷害风险评估方法，配电变压器的耐雷水平由配电变压器绕组线圈的漆包线绝缘水平决定，其次结合配电变压器已装设的现有雷电防护措施，量化防雷措施水平，然后再次量化变压器所在区域地形地貌与雷击的关系情况；最后统计配电变压器所在区域的雷电活动规律，通过分析配电变压器的耐雷水平、配电变压器现有的雷电防护措施水平、配电变压器所在区域地形地貌的雷电防护措施水平、配电变压器所在区域的雷电活动强度计算分析配电变压器的雷害风险评估结果，雷害风险评估结果越小越好，给设备运维单位提供预警风险和雷电防护水平信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明的评估流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实例提供一种配电变压器雷害风险评估方法，如图1所示。
例如一台配电变压器，型号为S11-M-100,该配电变压器处于户外，属于山区地形，地闪密度为8次每平方公里，所在省份的地闪密度为6次每平方公里，在其高压侧、低压侧均安装有避雷器防雷措施，具体包括以下步骤：
（1）配电变压器的耐雷水平Ii由配电变压器绕组线圈的漆包线绝缘水平决定，该台配电变压器的漆包线绝缘水平为第3种，该配电变压器的耐雷水平I3=1-i*5％=1-3*5%=0.85。
（2）根据配电变压器的现有雷电防护措施，该配电变压器为高和低压侧均有防雷措施，i=4，配电变压器现有的雷电防护措施水平为M4=1-(i-1)*5％=1-（4-1）5%=0.85。
（3）配电变压器所在区域地形地貌的雷电防护措施水平Dn对配电变压器遭雷击有直接关系，有高大山体或建筑物屏蔽遮挡，遭受雷击的概率增强，按照平原、丘陵、山区等地形划分：1为山区地形，2为丘陵地形，3为平原地形，该配电变压器处于山区地形，n=1，配电变压器所在区域地形地貌的雷电防护措施水平为D1=1-(n-1)*5％=1-（1-1）*5%=1。
（4）根据雷电定位系统的落雷记录，该配电变压器所在区域的地闪密度Ni0为8次每平方公里，所在区域省级公司平均的地闪密度N0为6次每平方公里，配电变压器所在区域的雷电活动水平Ni=Ni0/N0*100％=8/6*100%=1.33。
（5）该配电变压器的雷害风险评估结果Pi=Ii*Mi*D n *Ni=0.85*0.85*1*1.33=0.96；其配电变压器的雷害风险评估结果Pi=0.96，为橙色预警，建议加强防雷水平的提升改造。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种配电变压器雷害风险评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，计算配电变压器的耐雷水平Ii；
S2，计算配电变压器现有的雷电防护措施水平Mi；
S3，计算配电变压器所在区域地形地貌的雷电防护措施水平Dn；
S4，计算配电变压器所在区域的雷电活动强度Ni；
S5，根据步骤S1~S4的计算结果计算配电变压器的雷害风险评估结果Pi并确定评估等级。
2.根据权利要求1所述的一种配电变压器雷害风险评估方法，其特征在于：所述步骤S1中配电变压器的耐雷水平Ii由配电变压器绕组线圈的漆包线绝缘水平决定，所述配电变压器绕组线圈的漆包线绝缘水平从低到高的分类有n种，其中n≥2，设配电变压器绕组线圈的漆包线绝缘水平取第i种，则配电变压器的耐雷水平Ii=1-i*5％，i=1，2，3…n。
3.根据权利要求1所述的一种配电变压器雷害风险评估方法，其特征在于：所述步骤S2中配电变压器现有的雷电防护措施划分为：M1为高低压侧均无防雷措施，M2为仅低压侧有防雷措施，M3为仅高压侧有防雷措施，M4为高和低压侧均有防雷措施，所述配电变压器现有的雷电防护措施水平为Mi=1-(i-1)*5％。
4.根据权利要求1所述的一种配电变压器雷害风险评估方法，其特征在于：所述步骤S3中配电变压器所在区域地形的防雷水平Dn由变压器所在区域地形决定，按照平原、丘陵、山区等地形划分：D1为山区地形，D2为丘陵地形，D3为平原地形，则配电变压器所在区域地形的防雷水平为D n =1-(n-1)*5％。
5.根据权利要求1所述的一种配电变压器雷害风险评估方法，其特征在于：所述步骤S4中配电变压器所在区域的雷电活动强度Ni表示该地区的落雷的频度和强度，根据雷电定位系统的落雷记录，配电变压器所在区域的地闪密度为Ni0，所在区域省级公司平均地闪密度为N0，则配电变压器所在区域的雷电活动强度Ni=Ni0/N0*100％。
6.根据权利要求1~5任一所述的一种配电变压器雷害风险评估方法，其特征在于：所述配电变压器的雷害风险评估结果Pi=Ii*Mi*D n *Ni；根据计算配电变压器的雷害风险评估结果Pi，所述评估等级划分为红色预警、橙色预警、蓝色预警、正常；其中，Pi≥1为红色预警；1＞Pi≥0.8为橙色预警；0.8＞Pi≥0.6为蓝色预警；Pi≤0.6为正常。
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