[发明专利]一种750kV同塔双回路超高塔防雷设计方法

说明书

一种750kV同塔双回路超高塔防雷设计方法，包括以下步骤：确定杆塔接地电阻；结合杆塔接地电阻，依据污秽绝缘要求确定绝缘子片数，进而得出绝缘子串长度；根据绝缘子串长度计算相应的雷电过电压空气间隙；由绝缘子串长度以及雷电过电压空气间隙确定双回路塔层间距，布置杆塔外形；按杆塔外形计算杆塔分段等值波阻抗；依据先导法判断绝缘子串是否闪络，得到雷电反击耐雷水平；判断雷电反击耐雷水平是否满足耐雷水平要求：若耐雷水平满足要求则依据确定的绝缘子串长度和杆塔外形，开展详图设计；若不满足要求则增加绝缘子串长度重新计算相应的雷电过电压空气间隙，直至耐雷水平满足要求。本发明能够准确计算750kV双回路超高塔的耐雷水平。

技术领域

本发明属于架空输电线路领域，具体涉及一种750kV同塔双回路超高塔防雷设计方法。

背景技术

经过多年发展，西北地区已经形成了750kV电压等级作为主干的电力网络。750kV线路通常采用单回路或同塔双回路形式架设，其中750kV同塔双回路在节约输电走廊方面具有明显优势。随着750kV输电线路的逐年建设，电力网络的不断完善，750kV线路之间的路径交叉不可避免。通常，两条750kV线路路径交叉时，供电重要性较高的750kV线路从另一条750kV线路上跨通过。在路径受限地区会出现一条同塔双回750kV线路跨越另一条同塔双回750kV线路的情况。750kV同塔双回线路通常采用鼓型塔，导线垂直排列，普通地区杆塔高在70-80米之间，考虑导线弧垂和安全距离后，从上方跨越的那条750kV线路高塔必然超过100米，成为超高塔。普通750kV杆塔在设计过程中通常先依据污秽绝缘要求确定绝缘子片数，进而得到绝缘子串长度，再校核雷电过电压下的绝缘水平。输电线路杆塔越高，杆塔的等值电感越大，遭受雷击时在绝缘子串两端产生的电压差越大。当直击塔顶的雷电流超过某一数值时，绝缘子串就会发生雷击闪络，一旦建立起连续的工频电弧，将导致线路跳闸。杆塔较高时，雷电过电压下的耐雷水平会成为绝缘配合的主要考虑因素。

工程中校核750kV线路雷电过电压最常用的方法是依据《110kV-750kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010中条款7.0.2校核绝缘子串需满足的最短长度。然而该条款要求的只是一个最短的绝缘子串长度，对于750kV超高塔而言，该条款无法明确给出超高塔的耐雷水平。增加绝缘子串长度只是提高耐雷水平的一个因素，杆塔接地电阻对耐雷水平的影响也应作为考虑因素，这也是该条款中的方法未予考虑的。

通常而言，数值仿真方法是一类较好的超高塔耐雷水平计算方法。传统判断绝缘子串是否闪络采用的方法是相交法，即采用1.2/50μs标准冲击波实验得到的绝缘伏秒(V-s)特性曲线来判断绝缘子串是否闪络。但该方法只考虑了雷电过电压峰值，没有考虑雷电过电压波形对放电结果的影响。通过与试验数据比较已经验证，基于长空隙间隙放电理论物理机理的先导法在判断绝缘子串闪络时更接近实际情况。采用传统相交法较先导法计算得到的耐雷水平低，即相交法是趋于保守的，依据相交法确定的耐雷水平相当于额外增加了绝缘子串长度，需要更大的杆塔层高，由此带来塔材和基础混凝土、钢筋的增加，降低了经济性。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种750kV同塔双回路超高塔防雷设计方法，准确计算750kV双回路高塔的耐雷水平，避免不必要的工程造价上升。

为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

一种750kV同塔双回路超高塔防雷设计方法，包括以下步骤：

确定杆塔接地电阻；

依据污秽绝缘要求确定绝缘子片数，进而得出绝缘子串长度；

根据绝缘子串长度计算相应的雷电过电压空气间隙；

由绝缘子串长度以及雷电过电压空气间隙确定双回路塔层间距，布置杆塔外形；

按杆塔外形计算杆塔分段等值波阻抗；