[发明专利]一种关于重覆冰地区无避雷线输电线路击杆率的计算方法

说明书

本发明公开一种关于重覆冰地区无避雷线输电线路击杆率的计算方法，步骤为：1)获取重覆冰地区输电线路相关参数；2)根据重覆冰地区输电线路相关参数，将重覆冰地区划分为若干子区域；3)分别计算杆塔(1)、大地和导线(2)的击距；4)确定杆塔(1)、大地和导线(2)的引雷面；5)计算每个子区域中输电线路的平均击杆率。本发明将雷电流幅值与击杆率联系了起来，在对雷电的放电特性深入研究的前提下，依托实际线路的雷击数据，通过电气几何模型原理计算击距从而获得杆塔及导线的引雷面积，这样得到的击杆率更加符合实际线路的变化情况，可以较为准确地计算在山区重覆冰地区取消避雷线情况下的输电线路的击杆率。

技术领域

本发明涉及输电线路雷击风险评估领域，具体是一种关于重覆冰地区无避雷线输电线路击杆率的计算方法。

背景技术

输电线路击杆率在计算线路的雷击跳闸率时直接影响到结果的精确性。击杆率是指雷击杆塔顶部的次数在该线路遭受雷击中所占的比例，即在一次雷击线路中击中杆塔的概率，通常按照规程中给出的数据进行计算，例如：在山区范围内，单根避雷线的线路的取击杆率1/3，双根避雷线的线路的取击杆率1/4。按照推荐值计算线路的反击跳闸率常常与运行经验不太符合，更重要的是，规程法不适用于山区由于重覆冰问题而采取取消避雷线方案的输电线路。因此传统的基于低电压等级运行经验的推荐值已难以满足多样化的防雷性能评估的需求，必须采取新的方法计算无避雷线的输电线路。

发明内容

本发明的目的是提供一种关于重覆冰地区无避雷线输电线路击杆率的计算方法，包括以下步骤：

1)获取重覆冰地区输电线路相关参数。

重覆冰地区输电线路中不包括避雷线。

重覆冰地区输电线路相关参数包括电气参数和线路区域雷电参数。所述电气参数包括杆塔高度、塔头几何布置、导线高度、线路档距、线路弧垂。

所述线路区域雷电参数包括雷电流历史监测数据。

2)根据重覆冰地区输电线路相关参数，将重覆冰地区划分为若干子区域。

将重覆冰地区划分为若干子区域的步骤包括：

2.1)设定若干雷电流区间。

2.2)确定属于同一雷电流区间的雷电流历史监测数据，并将这些雷电流历史监测数据所对应的输电线路划归于同一子区域。

3)分别计算杆塔、大地和导线的击距。

击距如下所示：

式中，R为杆塔与导线的击距公式；h为地面结构物的高度，包括杆塔高度与导线高度；R_e为大地击距，K为大地的击距系数。

4)确定杆塔、大地和导线的引雷面。

所述杆塔的引雷面是以杆塔顶点为圆心，杆塔击距为半径的球面。所述导线的引雷面是以导线为轴心，击距为半径的柱面。所述大地的引雷面是平行于大地，与地面距离等于大地击距的平面。

5)计算每个子区域中输电线路的平均击杆率。

其中，雷电流幅值为I时的击杆率如下所示：

g(I)＝S_G/(S_G+S_B) (2)

式中，g(I)表示雷电流幅值为I时的击杆率。S_G、S_B分别表示杆塔、导线的引雷面面积。

不同的区域有着不同的击杆率，第i个子区域中输电线路的平均击杆率如下所示：