导线工作电压对特高压输电线路雷电绕击性能的影响 - 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 导线工作电压对特高压输电线路雷电绕击性 能的影响 袁海燕 魏本刚 傅正财 上海交通大学 摘要 雷电绕击是特高压输电线路安全可靠运行的主要影响因素之一。在 EGM 分析超高压及以下电压等级的 输电线路的雷电绕击性能时，通常不考虑导线工作电压的影响。特高压线路的主要特点之一是导线工作电压 高，国际上的特高压试验线路运行经验表明，现有 EGM 绕击跳闸率评估模型不考虑工作电压的影响取得的结 果难以与运行经验相一致。本文提出改进EGM模型，考虑特高压线路运行电压的影响，分析我国UHVAC试验 示范工程初步设计的ZMP2塔型线路的绕击性能。模型中考虑了导线工作电压随相位变化的随机分布对线路绕 击跳闸率的影响。仿真结果表明，在地面倾角为20°时，不考虑、只考虑导线工作电压峰值和考虑导线工作 电压随相位变化的绕击跳闸率分别为0.14、0.20和0.16次/100km.a。在特高压线路的绕击评估中，考虑周 期变化的导线工作电压的影响是必要的。 关键词 特高压交流线路；电气几何模型；绕击跳闸率；线路工作电压 但未考虑雷击时工作电压幅值的随机性。 1 引言 本文针对特高压线路电压高这一特点， 主要分析导线上工作电压对避雷线屏蔽性 我国的特高压试验示范线路已经进入 能的影响，并计及电压幅值的概率分布。 施工建设阶段，对特高压线路的绕击耐雷性 2.1 考虑导线工作电压相位的击距 能进行准确的评估是目前 1000kV 特高压输 雷电对避雷线的击距采用 IEEE 标准所 电工程投运前亟待解决的重要课题之一。特 推荐的击距公式[4] 高压线路本身的绝缘水平很高，雷击避雷线 r 10I 0.65 (1) 或塔顶而发生反击闪络的可能性很小，再加 s 上特高压线路杆塔高，绕击成为影响线路安 击距系数是先导对地击距与先导对导 全运行的主要因素之一。因此绕击耐雷水平 线击距的比率，文中采用IEEE Std [1] 对线路防雷特性有决定性的影响 。在 EGM 1243-1997[5]中给出的击距系数表达式： 分析500kV及以下电压等级的输电线路的雷 0.360.17ln(43h ) (h 40m) 电绕击性能时，通常不考虑导线工作电压的 k  0.65 c c (2) 5.5I (h 40m) 影响。但是特高压线路导线工作电压高，对  c 线路绕击性能有很大影响，以往不考虑导线 r kr (3) 工作电压或只考虑导线峰值电压的模型得 g s 出的结论难以与运行经验相一致。因此在特 I 为雷电流，kA；r 为雷电对避雷线的击距， 高压线路绕击性能评估中，考虑雷击