重雷区域输电线路耐雷水平影响因素的研究

摘要

高压、超高压输电线路长期的运行统计结果表明，雷击事故在线路故障中占很大比例，随着我国电网建设不断往超高压方向发展，采用同杆四回输电线路已成为超高压发展的必然趋势。因此，研究重雷区域220kV同杆四回输电线路的耐雷水平，具有重要的科学意义和工程应用价值。 本文分析了重雷区域雷电活动情况，并针对重雷区域220kV同杆四回输电线路的防雷保护问题，建立了分析线路反击耐雷水平的PSCAD/EMTDC仿真模型。绝缘子串闪络模型考虑了波尾发生闪络的情况，弥补了传统相交法的不足，杆塔多波阻抗模型能够反映雷电流在杆塔上的传播过程。根据雷击塔顶与导线的不同原理，提出了雷击形式的判别新方法，并通过PSCAD/EMTDC对雷击判别方法进行了验证。结果表明：该方法简单、快捷，能够准确区分雷击形式。 最后利用所建立的反击仿真模型和改进后的电气几何模型分别对影响重雷区域220kV同杆四回输电线路的反击、绕击耐雷水平的各种因素进行了计算和分析，结果表明：采用改进后相交法的计算结果比定义法更符合实际运行情况，降低杆塔接地电阻仍是提高同杆单回、多回线路反击耐雷水平最有效的方法之一。杆塔高度对线路耐雷水平的影响也很明显，导线应采用逆相序排列。在上部两回线路上安装两组避雷器效果最好，同时在上部一回线路安装一组避雷器仍有相当效果。地面倾角是影响线路最大绕击耐雷水平的重要因素，地面倾角增加时，最大绕击耐雷水平呈非线性增加。降低杆塔高度，将同时提高同杆四回线路的反击和绕击耐雷水平。本文的研究结果将为同类型的线路提供参考。

目录

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声明

第1章绪论

1.1研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1输电线路雷击形式判别方法研究现状

1.2.2输电线路反击耐雷水平研究现状

1.2.3输电线路绕击耐雷水平研究现状

1.3本文研究的内容

第2章重雷区域雷电特性与输电线路防雷技术

2.1重雷区域雷电活动分析

2.1.1雷电日和雷电小时

2.1.2地闪密度

2.1.3雷电活动季节变化规律

2.2重雷区域雷电流幅值的研究

2.3输电线路耐雷水平的研究

第3章输电系统模型建立与雷击形式判别

3.1输电系统模型的建立

3.1.1输电线路模型

3.1.2绝缘子串闪络模型

3.1.3杆塔模型及计算参数

3.1.4雷电流模型

3.2雷击形式判别方法的研究

3.2.1雷电绕击、反击原理分析

3.2.2传统的判别方法

3.2.3新判别方法PSCAD/EMTDC仿真

第4章输电线路耐雷水平影响因素的研究

4.1输电线路反击耐雷水平影响因素的分析

4.1.1绝缘子闪络判据的影响

4.1.2接地电阻的影响

4.1.3杆塔高度的影响

4.1.4导线排列方式的影响

4.1.5避雷器安装方式的影响

4.2输电线路绕击耐雷水平影响因素的分析

4.2.1保护角的影响

4.2.2地面坡度的影响

4.2.3杆塔高度的影响

4.2.4击距系数的影响

结 论

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果