基于先导法的特高压输电线路绕击特性仿真计算研究 - 中国电机工程学会.pdf

中国电机工程学会高压专委会2007 年学术年会论文集 基于先导法的特高压输电线路绕击特性仿真 计算研究 胡京 文习山 武汉大学 摘要 在先导法的基础上，建立了特高压输电线路绕击仿真模型，并进行了校验，证明了模型的有效性。 关键词 先导；特高压；仿真模型 最大方向发展。 1 引言 第二阶段：在下行先导发展过程中，在 避雷线或者导线附近电场会发生变化。当某 随着输电线路电压等级的不断提高，国 导线或避雷线附近电场满足先导起始条件， 内外运行数据的日益丰富，有资料表明，输 则在该避雷线或者导线上产生上行先导。 电线路的工作电压对于线路的防雷性能有 [1] 第三阶段：上下行先导各自沿电场最大 一定的影响 ，日本1000kV 双回 （降压至 方向发展，当某一间隙(上下行先导之间或 500kV 运行）输电线路从1998 年至2004 年， 下行先导与某导体之间)的平均场强大于 一共记录到81 次绕击，其中79 次负雷，在 500kV/m 时，则发生最后跃变，该次雷击完 71%的雷击时刻，被雷击输电线处于交流的 成。当先导与地面之间的平均场强大于 正电位。这说明，线路工作电压 （特别是对 750kV/m时，则认为雷电击中大地。 于超高压及特高压线路）在雷击过程中起到 了不可忽视的作用。 国内通常采用电气几何模型(EGM)来 评估线路的防雷性能，然而电气几何模型主 要考虑单侧线路的几何尺寸，而未考虑线路 工作电压的影响。有研究表明，输电线上的 正工作电位会一定程度的削弱附近避雷线 的引雷能力，从而使该输电线更容易受到雷 [2] 击 。因此，仅考虑单侧地线，输电线以及 地面倾斜角等几何因素的电气几何模型已 难以满足工程实际需要。本文以先导传播模 型为基础，综合考虑输电线所有导线，工作 电位，雷电先导，地形等因素，对特高压附 近的落雷进行模拟仿真，对特高压输电线路 的防雷性能进行了评估。 图1 雷电先导发展过程 2 计算模型原理 (2) 下行先导建模 （1）雷电先导发展过程 如图 1，在本模型中，雷击发展过程如 下； 第一阶段：先导从雷云中生成，沿电场 中国电机工程学会高压专委会2007 年学术年会论文集 线工作电位、各导线自身的自电位/互电位 矩阵，可以解出各导线上的线电荷密度。 利用叠加原理，叠加下行先导电荷及其 镜象电荷、导线电荷及其镜象电荷的电场，