[发明专利]一种架空线路避雷器安装必要性的计算方法

说明书

本发明公开了一种架空线路避雷器安装必要性的计算方法，包括：根据设定区域的雷击特点，确定雷电流最大值以及雷电流波形；确定输电杆塔模型分布参数；建立架空输电线路模型；确定避雷器模型；根据输电杆塔高度、避雷线对导线的保护角的大小、输电线路的水平高度是否一致、输电线路负载电压值以及接地电阻的大小，分析耐雷水平；计算雷电流幅值和雷击概率密度；选择是否安装避雷器。本发明有益效果：根据架空线路所在的地区的气象条件，所经地形，杆塔型式，导线排列方式，接地电阻，雷击定位系统统计数据等因素，计算线路的耐雷水平，进而确定是否安装避雷器，实现避雷器的优化配置，提高线路的防雷水平和方案经济性。

技术领域

本发明涉及架空线路雷击防护技术领域，具体的说，是涉及一种架空线路避雷器安装必要性的计算方法。

背景技术

架空输电线路是电力系统的重要组成部分，所经之处大多为旷野、丘陵或高山，由于长期暴露在自然界中，极易遭受外界的影响和破坏从各国的实际运行经验来看，雷击仍是威胁线路安全运行的主要因素。输电线路因雷击引起的跳闸，但影响电力系统的正常供电，增加输电线路及开关设备的维修工作量，而且雷电流还会沿线路侵入变电站，易引起电力设备绝缘损坏，影响电力系统正常运行。在杆塔上安装避雷器是一种有效的避雷手段，但是在每个杆塔上安装避雷器会增加电力施工成本和施工难度，因此，根据不同架空线路的差异性以及对避雷要求的不同，计算是否需要避雷器安装，从而进行差异化的防雷设计，对电力系统架空线路的施工具有重要的指导意义。

现有技术公开了的架空线路避雷器布置方法中，利用雷害分布图确定待计算区段、利用电气几何模型法(EGM)计算区段的普通杆塔和跨山谷输电线处杆塔的绕击率并选出绕击率大于0.03的杆塔确定为装避雷器的杆塔。

但是，上述方法仅仅考虑了三四级雷害地区，根据海拔、避雷线安装方式来判断雷击概率，安装避雷器为三相同时安装或者不安装；并未考虑到具体地形影响因素以及气候情况对雷击概率的影响，同时也没有考虑每相的雷击概率以及接地电阻的影响，因此，得到的结果准确性差，存在很大的误差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种架空线路避雷器安装必要性的计算方法，该方法充分考虑输电线路高度和输电线路负载电压，

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明公开了一种架空线路避雷器安装必要性的计算方法，包括：

步骤1：根据设定区域的雷击特点，确定雷电流最大值以及雷电流波形；

步骤2：确定输电杆塔模型分布参数，包括：杆塔波阻抗、杆塔接地电阻以及杆塔波速；

步骤3：计算输电线路的波阻抗，结合步骤2中确定的输电杆塔模型分布参数，采用贝杰龙模型建立架空输电线路模型；

步骤4：确定避雷器模型；

步骤5：根据输电杆塔高度、避雷线对导线的保护角的大小、输电线路的水平高度是否一致、输电线路负载电压值以及接地电阻的大小，分析耐雷水平；

步骤6：计算雷电流幅值和雷击概率密度；

步骤7：根据得到的雷击概率密度以及设定区域的防雷要求，选择是否安装避雷器。

进一步地，所述步骤5中分析耐雷水平的具体方法为：

输电杆塔高度与雷击概率正相关，杆塔越高，雷击概率越高；

避雷线对导线的保护角的大小与雷击概率正相关，保护角越大，雷击概率越高；

水平高度较低的输电线路被雷击的概率比水平高度较高的输电线路被雷击的概率小；

高电压输电线路在运输电压等级相同时，负载电压为正极性的情况下更容易遭受雷击；