[发明专利]一种特高压输电线路大跨越段雷电反击性能的确定方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种雷电反击性能的确定方法，更具体涉及一种特高压输电线路大跨越段雷电反击性能的确定方法。 

背景技术：

输电线路的雷电反击性能是评估输电线路设计的一个重要环节，国际上相关机构大都基于电磁暂态程序EMTP对输电线路的雷电反击性能进行仿真研究。经过多年的研究和应用，形成了一系列适用于超高压及以下电压等级电网的仿真计算方法，且广泛的应用于我国超高压电网工程的设计中。根据我国“十二五”规划，我国1000kV特高压电网的建设将全面铺开。随着输电线路电压等级的升高，输电线的杆塔更高，线路档距更长，其雷电性能也有了新的特点。而特高压大跨越的塔高更高，导线跨越档距更长，杆塔及地线引发上行先导导致落雷的概率很高，且发生雷击事故后不易维修，需要更换电力设备。 

由于国内外相关标准对特高压大跨越雷电性能的计算并未提出明确的方法和需考虑的因素，在进行特高压大跨越的雷电评估中各研究院所和高校都提出了自己的仿真计算方法。但提出的仿真计算方法大多是在标准（GB/Z24842-2009）规定一般线路的计算方法上进行杆塔模型的修正，未能全面考虑特高压大跨越的特点，形成一套计算精度高、能应用于指导工程设计的计算仿真方法。 

所以有必要对提出一种特高压输电线路大跨越段雷电反击性能的计算评估方法。 

发明内容：

本发明的目的是提供一种特高压输电线路大跨越段雷电反击性能的确定方法，该方法提高了雷电反击性能的确定精度。 

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种特高压输电线路大跨越段雷电反击性能的确定方法，所述方法包括以下步骤： 

（1）建立雷击仿真模型； 

（2）确定雷电流幅值大于线路耐雷水平的概率； 

（3）确定输电线路的每百公里每年的落雷次数； 

（4）确定雷击于杆塔塔顶的概率； 

（5）确定雷击冲击闪络转为稳定工频电弧的概率； 

（6）确定特高压大跨越段输电线路的反击跳闸率。 

本发明提供的一种特高压输电线路大跨越段雷电反击性能的确定方法，所述步骤（1）中的雷击仿真模型包括输电线路的导线地线模型、杆塔模型、每基杆塔导线闪络模型和雷电模型；所述雷击仿真模型以由内到外分布的特高压大跨越杆塔、其两侧的锚塔和所述锚塔外侧的杆塔，共10基杆塔为仿真建模对象。 

本发明提供的一种特高压输电线路大跨越段雷电反击性能的确定方法，所述输电线路的导线地线模型为根据线路导线和地线的设计情况通过贝杰龙数值确定方法，分别在所述10基杆塔间的每个档距间建立的线路分布参数电路模型；将所述每个档距间的大跨越段的导线分为10段平均高度不同的线路开展建模。 

本发明提供的另一优选的一种特高压输电线路大跨越段雷电反击性能的确定方法，所述杆塔模型根据杆塔的主材和横担长度的无损线路进行建模，并通过分段波阻抗计算公式和雷电波传播速度得到的每基杆塔的多波阻抗模型。 

本发明提供的再一优选的一种特高压输电线路大跨越段雷电反击性能的确定方法，所述每基杆塔导线闪络模型为在所述杆塔模型的基础上建立的雷电过 电压空气间隙放电开关模型；所述雷电过电压空气间隙放电开关模型采用相交法判断开关状态。 

本发明提供的又一优选的一种特高压输电线路大跨越段雷电反击性能的确定方法，在确定同塔双回的输电线路的大跨越线路时，每相导线包括不同的导线间隙闪络路径，为沿绝缘子间隙闪络放电的导线间隙闪络路径、对塔身放电的导线间隙闪络路径和对下方横担放电的导线间隙闪络路径。 

本发明提供的又一优选的一种特高压输电线路大跨越段雷电反击性能的确定方法，所述雷电模型通过所述输电线路所在地区的雷电活动情况确定雷电流幅值和雷电通道波阻抗建立。 

本发明提供的又一优选的一种特高压输电线路大跨越段雷电反击性能的确定方法，将雷电流分别作用在雷击仿真模型的输电线路大跨越杆塔塔顶和地线档距中央并通过式（1）确定所述步骤（2）中的概率：