同塔双回110千伏永滴线防雷技术应用研究

摘要

输电线路雷击故障是目前造成电力系统故障的主要形式。与单回输电线路相比，这一问题在双回输电线路中尤为严重。本研究针对山西省忻州地区同塔双回110千伏永滴线雷击跳闸的实际状况，通过现场调查统计分析和仿真研究，开展双回输电线路雷击跳闸仿真特性的研究，研究工作总结如下:
　　 1.对同塔双回110千伏永滴线雷击故障进行调查统计，分析了雷击跳闸的影响因素，总结了目前输电线路防雷工作存在的主要问题，采用全电路多种参数综合优化防雷保护指标体系和方法提高输电线路防雷性能;
　　 2.基于蒙特卡罗法这一随机数学方法，建立了适用于同塔双回110千伏永滴线绝缘及耐雷电冲击特性分析的仿真计算流程及方法，并通过与现场统计及测量数据的对比，验证了仿真计算方法的科学性;
　　 3.针对电气几何模型展开研究，改进了山区复杂地形因素和工频叠加因素影响的分析方法，采用改进后的模型对运行中的同塔双回110千伏永滴线展开对比研究，得到了与实际情况更为吻合的准确计算结果;
　　 4.结合仿真计算分析，研究确定了能够全面、真实反映防雷保护性能的多种参数综合优化指标体系，其中包括雷电活动参数、接地电阻、防雷措施、杆塔参数、线路参数、地形地貌、海拔高度、绝缘配合、工频运行电压叠加，对这些参数影响同塔双回110千伏永滴线的机理和效果进行了精确区分;
　　 5.针对忻州地区110千伏永滴线数据进行仿真计算，得到了与实际情况吻合较好的仿真结果，验证了仿真流程的可靠性和精确性，依据仿真结果提出了本线路防雷及耐雷电冲击特性的综合优化措施;
　　 6.依据现场调研和仿真计算结果，总结了各类常用防雷措施的应用方法，针对造成双回输电线路雷击跳闸故障的不同原因，提出了合理的改造及设计建议。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及其意义

1．1．1 输电线路雷击故障现状

1．1．2 双回输电线路绝缘及耐雷电冲击特性国内外研究现状

1．2 防雷措施应用现状及存在问题

1．2．1 降低接地电阻

1．2．2 线路避雷器

1．2．3 耦合地线

1．2．4 避雷线

1．2．5 负角保护针

1．2．6 减小保护角

1．2．7 不平衡绝缘方式

1．2．8 其他存在的问题

1．3 计算理论基础研究

1．3．1 反击计算方法

1．3．2 绕击计算方法

1．4 本课题研究意义及内容

第2章 基于蒙特卡罗法的输电线路雷击跳闸率仿真机理

2．1 工频叠加对线路雷击跳闸率的影响机理研究

2．1．1 工频叠加后的过电压计算和闪络判据

2．1．2 工频叠加影响雷击跳闸率的理论分析

2．2 山区复杂地形对线路雷击跳闸率的影响机理研究

2．2．1 电气几何模型的基本原理

2．2．2 考虑地面倾角因素的电气几何模型

2．2．3 山区复杂地形下的电气几何模型

2．3 基于蒙特卡罗法的输电线路雷击跳闸率仿真机理

2．3．1 输电线路仿真模型建立

2．3．2 输电线路仿真流程建立

2．4 本章小结

第3章 雷电活动参数统计与特征分析

3．1 山西省雷电活动分布规律

3．2 忻州地区雷电活动分布规律

3．2．1 运行经验

3．2．2 雷电日、雷电小时、总雷电数统计

3．2．3 落雷密度

3．2．4 雷电流幅值、极性

3．2．5 雷电流波形

3．3 本章小结

第4章 输电线路雷击跳闸影响因素分析

4．1 仿真默认参数确定

4．2 雷电活动参数

4．2．1 雷电流幅值、极性及波形

4．2．2 雷电日

4．3 杆塔结构参数

4．3．1 杆塔高度

4．3．2 导地线耦合系数

4．4 接地电阻

4．5 绝缘配合

4．5．1 绝缘子类型

4．5．2 绝缘子类型及串长

4．6 工频电压叠加

4．7 地形地貌

4．8 海拔高度

4．9 线路参数

4．9．1 弧垂

4．9．2 档距

4．10 防雷措施

4．10．1 线路避雷器

4．10．2 耦合地线

4．10．3 负角保护针

4．11 本章小结

第5章 同塔双回110千伏永滴线雷击跳闸率计算

5．1 计算说明

5．1．1 使用的仿真系统

5．1．2 计算参数依据

5．1．3 计算参数默认值

5．1．4 忽略的影响因素

5．1．5 杆塔接地装置冲击系数

5．1．6 计算速度与误差

5．1．7 地形处理

5．2 同塔双回110千伏永滴线雷击跳闸故障仿真分析

5．2．1 110千伏永滴线线路概况

5．2．2 110千伏永滴线雷击跳闸故障统计

5．2．3 110千伏永滴线雷击跳闸仿真分析

5．3 本章小结

第6章 同塔双回110千伏永滴线绝缘及耐雷冲击特性优化

6．1 同塔双回110kV永滴线绝缘及耐雷电冲击特性优化

6．1．1 110kV永滴线逐杆塔防雷优化

6．1．2 110千伏永滴线综合优化防雷措施

6．2 本章小结

第7章 结论

7．1 同塔双回110千伏永滴线

7．2 同塔双回110千伏永滴线影响因素分析结论综述

7．3 针对同塔双回110千伏永滴线设计和运行工作的建议

7．4 总结

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

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