雷电屏蔽模型在线路雷击分析中的应用 application of lightning shielding model for analyzing lightning stroke of transmission line.pdfVIP

江苏电机工程 16 2012年1月 Electrical 第3l卷第1期 Jiangm EngiIleering “·电网技术 · ‰． 一 。。4凌 雷电屏蔽模型在线路雷击分析中的应用 温生1，马勇2，周志成2 (1．南京供电公司江苏南京21004l：2．江苏省电力公司电力科学研究院江苏南京211103) 摘要：绕击是输电线路雷击豌闸的主要原因。研究雷电屏蔽模型对线路雷电绕击计算及分析具有重要意义。详细阐 述了几何法、电气几何模型法和物理模型法在绕击计算中的特点和应用条件．并对220kv输电线路典型杆塔进行了 绕击耐雷性能计算分析和比较。结果表明，几何法来源于小模型试验。与实际应用有一定差距：电气几何模型和物理模 型计算得到的结果基本一致。都具有较强的工程应用性。 关键词：雷电屏蔽模型；几何法；电气几何模型法：物理模型法；绕击 中图分类号：TM863 文献标志码：A 文章编号：l009—0665(2012)O卜O0016一05 据统计．220kV及以上输电线路雷电绕击跳闸 次数占雷击跳闸总数的90％以上。雷电绕击是输电 ， 线路雷击跳闸的主要原因。输电线路发生雷电绕击 跳闸主要是因雷电屏蔽失效造成的。雷电屏蔽是指 通过设置避雷针、避雷线或者其他接闪装置。避免 地面建筑物或者其他接地物体遭受直击雷的危害。 利用雷电屏蔽分析模型可针对某一个具体的保护 对象．确定该对象最佳的接闪装置配置方案．对其 屏蔽系统可能存在的屏蔽失效率进行评估[I引。目 (a)避雷针屯平面上保护范围的截面 前，雷电屏蔽分析模型主要分为三大类：几何法、电 25。 气几何模型法、物理模型法。 h 1几何法 几何法是通过模拟试验结合运行经验建立起 来的一种划分避雷针和避雷线保护范围的分析方 法。由于雷云放电受很多偶然因素的影响。通常几 何法确定的避雷针和避雷线保护范围是指具有 (b)避雷线k平面上保护范围的截面 O．1％雷击概率的空间范围[I·制。 图1几何法确定避雷针和避雷线的保护范围 单支避雷针的保护范围如图l(a)所示。在高度 由于几何法是在实验室条件下小模型试验得出 为k的水平面上，其保护半径^为： 的结果．与雷击真实的物理背景存在一定差异．可作 f‘=(^一屯)·p丸≥^／2 … 、7 为工程中的屏蔽设计方法。 IL=(1．5^一2丸)·p丸≤^／2 式中：^为避雷针的高度，m；九。为被保护物体的高 2电气几何模型法 m时，p=l；30如≤ 度，m；p为高度影响系数(t≤30 电气几何模型利用击距概念使雷电屏蔽成为几 120m时，p=5．5／、／^)。 何参数和电气参数相结合的分析模型．其将地闪放 对于单根避雷线，其保护范围如图l(b)所示， 电特性与被保护物体的结构尺寸联系起来。该模型 在高度为^。的水平面上，其保护区域‘为： 主要基于2个基本假设：(1)由雷云向地面发展的 frl=o．47(^一丸)’p屯≥耽，。 先导放电通道头部到达被击物体的临界击穿距 、。7