改进电气几何模型计算500kV输电线路绕击率

对某500kV输电线路一次典型雷击事故的事故原因进行了分析。提出了改进的电气几何模型,成功地解释了EGM难以解释的现场事故原因。应用改进的电气几何模型分析了输电线路杆塔结构、避雷线和导线的布置、雷电流的幅值、地面倾角对绕击率的影响。结果表明,在地形复杂的山区,大雷电流也能对线路造成绕击。

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第 2 0卷第 4期 2O O6年 7月

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改进电气几何模型计算 50k输电线路绕击率 0 V刘家芳，罗庆跃(阳学院电气工程系，邵湖南邵阳 42 ) 21 ￣

摘要：对某 50k 0 V输电线路一次典型雷击事故的事故原因进行了分析。提出了改进的电 气几何模型，成功地解释了 E M难以解释的现场事故原因。应用改进的电气几何模型分析了输 G电线路杆塔结构、避雷线和导线的布置、雷电流的幅值、地面倾角对绕击率的影响。结果表明，在地形复杂的山区，大雷电流也能对线路造成绕击。 关键词：雷击事故；电气几何模型；绕击率中图分类号： 2 T 6文献标识码：A 文章编号：10—2 1 (06 0一O6 0 0 8 6 l2 0 )4 O 6— 4

1事故分析及问题的提出华中某一途经山区的 50k 0 V输电线路#19 9杆塔附近边相发生雷击故障跳闸，重合成功。接地引下线上有不太明显的放电痕迹。据现场资料，塔高度^杆

,为雷电流幅值，单位为 k。 A由式() P=1 l%。因此， 2得 . 4超过此幅值的雷电流出现的概率很小。国内外高压线路的运行经验表明， 对于杆塔高度小于 5, 0m接地电阻小于 5 Q的输电线路，反击的可能性很小。输电线路运行雷击跳闸率的统

为 3, 6m避雷线高度为 4地面倾角约为一 5, 1 m, 3。 计也表明，雷击跳闸率主要是由绕击引起的。对于 30 3线路保护角为 77。两避雷线间的距离 b 2 . 。 .。为 38 7 5k 0 V的线路，实际上只有绕击才是危险的。][ 2 m。用规程法和现有 E M理论对事故作出分析。 G~

1 1反击跳闸分析 .

1 2绕击跳闸分析 .

雷电直击杆塔或避雷线是造成反击的主要形式，

按照规程法，击导线时的耐雷水平，雷

目前，对反击的分析主要是采用规程法。根据现场资料， 9杆塔接地电阻很小，#19两个接地点的接地电阻分别为 07 . Q和 13故反击耐雷水平很高。根据规 . Q, 程法，雷击杆塔时的耐雷水平u由下式计算： J卜

2 .5 A超

过此幅值的雷电流概率 P= 43%, 33, k 5.山区发生绕击概率计算式为：][。g Pa 3。 5

() 3

式(): 3中

a为保护角，单位为。;式 ()中： 1 Uo s%为绝缘子串临界雷闪电压， 2 3 V取 5k; 3

^为避雷线的高度，单位为 m; P为绕击率。。 经计算得 P。=15 .4×1-可见#19 03 o 9杆塔产生绕击跳闸事故的可能性也极小。 按照 E M法， G绝缘子串的耐雷水平计算式为：=了U5 A 0%o

k为导地线间耦合系数； 为杆塔分流系数； 单位为 H; l为杆塔电感， ! tRh。为杆塔冲击接地电阻，单位为 Q;^为导线高度， d单位为 i n。经估算，约为 128k我国一般地区雷电流幅， 6 . A, 值超过，的概率可按下式求得…:1

7

0

()\/ - 4 t

式 ()中： 45% 0

为绝缘子串临界雷闪电压， 235k;取 V 3

z为波阻， 0k 5 V四分裂导线有电晕时取 20Q 0 8;则此条件下能引起绝缘子串闪络的最小绕击雷电流l= 1 7k o f 6. AJn

l一， g鑫。 P式 ()中： 2

( 2 )

P为雷电流幅值概率；

能引起绕击的最大击距[计算式为： 3]

收稿日期：06 4 1 20—0—2

作者简介：刘家芳( 6一，湖南隆回人， 1 5 )男， 9邵阳学院讲师，硕士，主要研究方向为电力系统运行与控制及高电压技术应用