基于电气几何模型的输电线路绕击耐雷性能研究

目前,评价线路绕击特性的方法主要有:规程法、先导发展模型和传统电气几何模型。传统电气几何模型作为一种绕击计算方法,将雷电放电特性同线路的结构尺寸联系起来,用击距来描述物体的引雷能力。 本文从雷电先导对导线和避雷线感应电荷产生的电场力差异出发,建立基于电场力改变先导选择性的向量电气几何模型。并利用绕击弧的投影距离计算绕击率,与传统电气几何模型计算方法进行了对比。结果表明:本文提出的向量电气几何模型揭示了输电线路遭受雷击的深层次机理,能很好地解释实际运行线路绕击率过大及存在的大电流绕击事故的原因,为输电线路雷击跳闸率与耐雷水平的计算及雷击事故的预防与分析提供理论依据。 然后以向量电气几何模型为绕击判据,将电磁暂态程序ATP—EMTP与蒙特卡洛法相结合,建立计算绕击跳闸率的新模型。并利用该模型计算了某500kV输电线路的绕击跳闸率,与规程法计算的结果进行了对比。结果表明:本文提出的模型较规程法更能反映输电线路绕击跳闸的实际情况。 本文还分析了地面倾角、保护角、杆塔高度及击距系数等因素对绕击跳闸率的影响,提出了减小绕击跳闸率的相应措施,并对击距系数进行了进一步讨论。