雷电感应电压计算公式分析与修订

摘要

随着社会城市化和工业化的快速发展,雷电对人类活动的威胁越来越严重,尤其对电力系统的影响更加突出.为了准确估算架空传输线上的雷电感应电压峰值,提高供电网的防雷性能,本文首先利用二维时域有限差分(FDTD)方法实现了对雷电感应电压的计算,并与以往研究成果对比验证了该方法的有效性.然后对“交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T)”规程中的感应电压峰值计算公式进行了定性与定量两方面研究,其中定性研究发现,雷电感应电压峰值与电流幅值、架空线高度之间为正相关关系,而与距离成反相关关系,这种敏感性关系与FDTD的模拟结果相同;而定量研究结果发现,利用规程公式计算的雷电感应电压值与FDTD计算的电压值相比均偏小,在此基础上,本文提出通过修订系数k对规程公式进行改进,通过FDTD模拟计算确定了修订系数k的取值为1.6,那么规程公式应修订为40·I0·h/S.最后,文章利用LIOV软件对修订后的规程公式进行精度检验,结果发现,当雷击通道与架空传输线之间距离为100m和400m时,两种方法计算得到的电压峰值最大误差分别为3.7％和5.5％,从而可以证明,利用修订后的规程公式可以更加准确地计算架空传输线上的雷电感应电压峰值.