220kV同塔多回输电线路绕击特性的研究

摘要

雷电是自然界固有的现象，输电线路遭受雷击严重的危害了电力系统的稳定运行，所以防雷击导线至关重要。随着我国社会经济的繁荣发展，土地利用率越来越高，提高线路利用率、稳定持续供电成为待需解决的问题。据长期的运行经验表明，同塔双回、多回输电线路回路数较多、档距长、杆塔高、遭受绕击的概率越来越高，特高压以及混合双压线路雷击跳闸的主因是绕击。所以精准的评估线路的绕击跳闸率对于指导输电线路稳定安全的运作具有重要的意义。 电气几何模型（EGM）是最主要的计算输电线路绕击特性的方法，该方法将线路的几何参数，通过击距系数能够将雷电的放电特性与绕击性能联系起来，计算结果更加贴近线路真实状况，因而具有一定的准确性。但是传统的EGM模型，利用导线的平均高度，仅仅将雷电认为垂直向下，以此来估计输电线路的绕击性能会产生较大的误差。本文利用改进电气几何模型将雷击的方向扩至[-π/2，ψmax]，通过求出暴露弧、屏蔽弧不同雷电入射角下在地面上的投影，根据雷击入射角的概率分布得出绕击跳闸率。本文引进了三维电气几何模型，将输电线路的暴露弧面进行了三维的延伸扩展，计算了绕击跳闸率沿着档距内线路每一段与杆塔间长度的变化，通过沿着档距方向进行积分得出最终的绕击跳闸率。最后，通过实例的分析并借鉴相关文献计算方法进而验证本文计算的准确性。 通过计及雷电入射角的三维电气几何模型分别计算了同塔单回、双回、四回输电线路不同地面倾角、保护角、杆塔高度和横担长度下的绕击跳闸率，分析各个因素对绕击跳闸率的影响，并为防雷电绕击提出指导建议。最后，对通化地区220kV输电线路进行绕击风险评估，进而给出防雷电绕击的改造方案。

目录

第1章 绪论

1.1 本课题研究的背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 规程法

1.2.2 EGM法

1.2.3 LPM法

1.3 本课题完成的主要工作

第2章 输电线路绕击跳闸率计算基本参数和方法

2.1.1 雷电参数

2.1.2 绕击跳闸率计算的基本问题

2.2.1 风偏的基本参数

2.2.2 考虑风偏角后杆塔参数的计算

2.3 传统二维电气几何模型

2.3.1 平原下的二维电气几何模型

2.3.2 复杂地形下的二维电气几何模型

2.4 本章小结

第3章 计及雷电入射角下三维电气几何模型的分析

3.1.1 雷电入射角的影响

3.1.2 三维电气几何模型下绕击跳闸率的计算

3.1.3 算例分析

3.2.1 雷电入射角的影响

3.2.2 三维电气几何模型下绕击跳闸率的计算

3.2.3 算例分析

3.3.1雷电入射角的影响

3.3.2 三维电气几何模型

3.3.3 算例分析

3.4 本章小结

第4章 输电线路绕击性能的研究

4.1.1 地面倾角的影响

4.1.2 保护角和杆塔高度的影响

4.1.3 横担长度的影响

4.2 500kV/220kV四回输电线路与500kV、220kV双回输电线路绕击性能比较分析

4.3 本章小结

第5章 雷害事故风险评估分析与改进措施

5.1 雷害事故绕击风险评估标准

5.2 绕击风险评估结果

5.2.1 白东北线绕击风险评估结果

5.2.2 白梅乙线绕击风险评估结果

5.3 绕击事故分析

（1）白东北线103#杆塔事故分析

（2）白梅乙线122#杆塔事故分析

（3）白梅乙线288#杆塔事故分析

5.4 绕击防雷措施

5.5 绕击事故防雷改造方案

5.5.1 白东北线绕击事故防雷改造方案

5.5.2 白梅乙线绕击事故防雷改造方案

5.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

声明

致谢