交流輸電線路繞擊仿真模型及同桿雙回耐雷性能的研究.pdf

1、為了適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展對(duì)電力負(fù)荷增長(zhǎng)的需要，電網(wǎng)不斷朝超高壓、大容量的方向發(fā)展，不僅500kV電網(wǎng)已經(jīng)成為我國(guó)的骨干網(wǎng)架，而且為了減少超高壓輸電線路走廊占地，采用同桿架設(shè)雙回輸電線路已成為超高壓主干網(wǎng)架發(fā)展的必然趨勢(shì)。但近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外交流500kY輸電線路因雷擊造成跳閘停電事故時(shí)有發(fā)生，超高壓線路耐雷性能的研究雖然已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛注意，但深入而系統(tǒng)的研究報(bào)道甚少，而且在超高壓輸電線路、特別是高桿塔的防雷計(jì)算中也發(fā)現(xiàn)按現(xiàn)有雷電繞

2、擊計(jì)算模型進(jìn)行的防雷設(shè)計(jì)與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不一致。因此，研究500kV同桿雙回線路的耐雷性能，并探索一種適用于超特高壓線路防雷設(shè)計(jì)的新的雷電繞擊仿真模型，以便為進(jìn)一步探索同桿雙回線路防雷性能奠定基礎(chǔ)，對(duì)三峽電站送出工程及實(shí)施“西電東送”的500kV輸電線路防雷設(shè)計(jì)都具有重要的科學(xué)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文針對(duì)超高壓交流輸電線路的耐雷性能，進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，主要內(nèi)容有： ①考慮迎面上行先導(dǎo)對(duì)雷擊的影響和高桿塔時(shí)發(fā)生“回頭雷擊”的情況，采

3、用變步長(zhǎng)的方式來(lái)模擬下行雷電先導(dǎo)的下降，首次提出了適用超高壓交流輸電線路的雷電繞擊性能仿真計(jì)算模型。通過(guò)實(shí)例計(jì)算和模擬試驗(yàn)表明，仿真模型不僅很好地反映了雷擊輸電線路的基本規(guī)律，而且與輸電線路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)吻合；該仿真計(jì)算模型也適用于高桿塔大跨越段線路的繞擊耐雷性能評(píng)估計(jì)算。 ②通過(guò)對(duì)500kY同桿雙回輸電線路的反擊耐雷性能的深入研究，建立了計(jì)算500kY同桿雙回輸電線路的反擊耐雷水平的桿塔分布參數(shù)模型；考慮到雷擊塔頂時(shí)導(dǎo)線運(yùn)行電壓的隨

4、機(jī)性，提出了利用統(tǒng)計(jì)法分析500kY同桿雙回輸電線路的反擊耐雷水平；針對(duì)歐美、日本等國(guó)認(rèn)為同塔雙回輸電線路不宜采用不平衡絕緣方式的觀點(diǎn)，通過(guò)理論和仿真分析，作者認(rèn)為采用不平衡高絕緣方式，在不增加單回跳閘率時(shí)可以大大降低雙回跳閘率。 ③通過(guò)對(duì)500kY同桿雙回輸電線路的繞擊耐雷性能的深入研究，在考慮線路的實(shí)際氣象條件下，著重研究了風(fēng)速對(duì)500kY同桿雙回輸電線路的繞擊耐雷性能的影響，并將計(jì)算結(jié)果與繞擊仿真模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較和

5、分析。 ④通過(guò)對(duì)影響500kY同桿雙回輸電線路繞擊耐雷性能的因素如桿塔高度、地面傾角、擊距系數(shù)、保護(hù)角等和對(duì)影響500kY同桿雙回輸電線路反擊耐雷性能的因素如桿塔波阻抗、導(dǎo)線排列方式、接地電阻、桿塔高度、絕緣方式、避雷線根數(shù)、絕緣閃絡(luò)判據(jù)等的系統(tǒng)研究，提出了合理有效的防雷保護(hù)措施。 ⑤通過(guò)對(duì)500kV同塔雙回輸電線路的導(dǎo)線布型對(duì)其電氣特性影響的深入研究，提出500kY同桿雙回輸電線路導(dǎo)線布型的最佳排列方式為逆相序并反向換