專利名稱：500kV輸電線路避雷器布置法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓輸電線路的避雷器布置方法，具體為一種500kV輸電線路避雷器 布置法。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)外高壓線路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，桿塔高度小于50m、接地電阻小于 5ü的輸電線路，其反擊的可能性很小，雷擊跳閘主要是由繞擊引起的。對(duì)于500kV的線路 來(lái)說(shuō)，由于其絕緣水平很高，反擊耐雷水平也很高，主要的威脅為繞擊。目前，我國(guó)繞擊跳閘率一般采用規(guī)程法計(jì)算，主要基于一些經(jīng)驗(yàn)公式。這些經(jīng)驗(yàn)公 式來(lái)源于較低電壓等級(jí)、較低桿塔和較大保護(hù)角線路，地面傾角只以平原和山地進(jìn)行區(qū)分， 未充分考慮輸電線路所處地形。一些跨越深谷的線路，由于導(dǎo)線離地面距離很大，地面對(duì)導(dǎo) 線的屏蔽作用大大減小，往往發(fā)生現(xiàn)有規(guī)程法和電氣幾何模型無(wú)法解釋的繞擊事故。電氣 幾何模型法(EGM)是將雷電的放電特征與線路的結(jié)構(gòu)尺寸聯(lián)系起來(lái)的一種幾何計(jì)算模型。 2006年6月第42卷第三期《高壓電器》中的《改進(jìn)電氣幾何模型對(duì)輸電線路繞擊率的計(jì)算 及典型故障分析》公開(kāi)了一種改進(jìn)的電氣幾何模型的計(jì)算方法。利用電氣幾何模型法(EGM) 可以計(jì)算出易擊段、遭過(guò)雷擊桿塔等的繞擊率和繞擊跳閘率。復(fù)合絕緣交流串聯(lián)間隙避雷器用于輸電線路防雷后，由于避雷器僅能保護(hù)本基桿 塔的絕緣子，避雷器的安裝數(shù)量一直存在爭(zhēng)議。有的方案是在可能遭受雷擊的桿塔兩側(cè)加 裝避雷器，有的方案是將接地電阻較大、土壤電阻率較高的桿塔加裝避雷器，有的方案是主 張全線加裝避雷器。但是缺乏一種有可靠理論依據(jù)的并且實(shí)際應(yīng)用中高效、合理、經(jīng)濟(jì)的避 雷器布置方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決缺乏一種有可靠理論依據(jù)的并且實(shí)際應(yīng)用中高效、合理、經(jīng)濟(jì)的 避雷器布置方法，提供了 一種500kV輸電線路避雷器布置法。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的500kV輸電線路避雷器布置法，包括如下步 驟，
(1)確定輸電線路的易擊段和雷擊跳閘原因；具體為利用繞擊雷害分布圖以及歷年雷 擊事故統(tǒng)計(jì)分析，將所處三、四級(jí)雷害等級(jí)的區(qū)段確定為易擊段，即待計(jì)算區(qū)段；
(2)利用電氣幾何模型法(EGM)計(jì)算待計(jì)算區(qū)段的普通桿塔和跨山谷輸電線處桿塔的 繞擊率；具體為利用現(xiàn)有的電氣幾何模型法(EGM)的計(jì)算方法編制計(jì)算程序，程序由兩部 分組成，第一部分為普通桿塔處的繞擊率的計(jì)算程序，通過(guò)輸入雷電流、避雷線對(duì)地高度、 導(dǎo)線對(duì)地高度、避雷線間距、保護(hù)角和地面傾角數(shù)據(jù)計(jì)算出桿塔處的繞擊率，第二部分為跨 山谷輸電線處桿塔的繞擊率計(jì)算程序，通過(guò)輸入雷電流、高山頭避雷線對(duì)地高度、矮山頭避 雷線對(duì)地高度、高山頭導(dǎo)線對(duì)地高度、矮山頭導(dǎo)線對(duì)地高度、避雷線間距、高山頭海拔高度、 矮山頭海拔高度和導(dǎo)線中點(diǎn)處地面傾角數(shù)據(jù)計(jì)算出跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率；(3 )測(cè)量采集各普通桿塔處和跨山谷輸電線處桿塔所需數(shù)據(jù)，輸入步驟(2 )所述計(jì)算程 序，計(jì)算出各普通桿塔處和跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率，列表記錄后，篩選出繞擊率大于 0. 03的桿塔確定為安裝避雷器的桿塔。普通桿塔與跨山谷輸電線處桿塔的區(qū)別在于，跨山谷輸電線處桿塔其輸電線是橫 跨山谷的。傳統(tǒng)的繞擊率和繞擊跳閘率計(jì)算方法并沒(méi)有考慮雷電繞擊導(dǎo)線的過(guò)程及雷電流 大小和地面傾角等因素對(duì)避雷線屏蔽效果的影響，因此往往不能反映雷電繞擊導(dǎo)線的具體 特征，電氣幾何模型法(EGM)——至少可以利用建立在擊距概念基礎(chǔ)上的改進(jìn)電氣幾何模 型對(duì)輸電線路繞擊率進(jìn)行計(jì)算，較全面地反映了輸電線路的結(jié)構(gòu)及地貌對(duì)繞擊的影響。將 繞擊率大于0.03的桿塔確定為裝避雷器的桿塔，這種選擇即保證了盡可能避免雷害的影 響，同時(shí)兼顧了效率和經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明的有益效果如下利用雷害分布圖確定待計(jì)算區(qū)段、利用電氣幾何模型法 (EGM)計(jì)算區(qū)段的普通桿塔和跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率并選出繞擊率大于0. 03的桿 塔確定為裝避雷器的桿塔。本發(fā)明通過(guò)分析雷害分布圖縮小了計(jì)算區(qū)段的范圍，把計(jì)算重 點(diǎn)確定在三、四級(jí)雷害等級(jí)的區(qū)段，采用了先進(jìn)合理的計(jì)算方法并區(qū)分不同條件的普通桿 塔和跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率，在前兩步的理論支撐下，經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)確定了安裝避 雷器的桿塔，兼顧了效率和經(jīng)濟(jì)性，為避雷器的布置提供了一種很好的理論結(jié)合實(shí)踐的選 擇方法。按照本發(fā)明所述方法在華北電網(wǎng)神保二線具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，華北電網(wǎng)神保二線全 線一年內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)繞擊現(xiàn)象。


圖1為2003 2011年華北地區(qū)繞擊雷害分布圖，圖中紅色和橙色區(qū)域?yàn)槿?jí)和四
級(jí)雷害區(qū)域。
具體實(shí)施例方式500kV輸電線路避雷器布置法，包括如下步驟，
(1)確定輸電線路的易擊段和雷擊跳閘原因；具體為利用繞擊雷害分布圖以及歷年雷 擊事故統(tǒng)計(jì)分析，將所處三、四級(jí)雷害等級(jí)的區(qū)段確定為易擊段，即待計(jì)算區(qū)段；
(2)利用電氣幾何模型法(EGM)計(jì)算待計(jì)算區(qū)段的普通桿塔和跨山谷輸電線處桿塔的 繞擊率；具體為利用現(xiàn)有的電氣幾何模型法(EGM)的計(jì)算方法編制計(jì)算程序，程序由兩部 分組成，第一部分為普通桿塔處的繞擊率的計(jì)算程序，通過(guò)輸入雷電流、避雷線對(duì)地高度、 導(dǎo)線對(duì)地高度、避雷線間距、保護(hù)角和地面傾角數(shù)據(jù)計(jì)算出桿塔處的繞擊率，第二部分為跨 山谷輸電線處桿塔的繞擊率計(jì)算程序，通過(guò)輸入雷電流、高山頭避雷線對(duì)地高度、矮山頭避 雷線對(duì)地高度、高山頭導(dǎo)線對(duì)地高度、矮山頭導(dǎo)線對(duì)地高度、避雷線間距、高山頭海拔高度、 矮山頭海拔高度和導(dǎo)線中點(diǎn)處地面傾角數(shù)據(jù)計(jì)算出跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率；
(3 )測(cè)量采集各普通桿塔處和跨山谷輸電線處桿塔所需數(shù)據(jù)，輸入步驟(2 )所述計(jì)算程 序，計(jì)算出各普通桿塔處和跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率，列表記錄后，篩選出繞擊率大于 0. 03的桿塔確定為安裝避雷器的桿塔。對(duì)于不處于三、四級(jí)雷害等級(jí)的區(qū)段的普通桿塔和跨山谷輸電線處桿塔，若其海 拔高于1000m并且檔距大于550米，也確定為安裝避雷器的桿塔。
實(shí)施例1
以華北電網(wǎng)神保二線為例，易擊段的桿塔處繞擊率計(jì)算如下表所示，
權(quán)利要求
1.一種500kV輸電線路避雷器布置法，其特征在于包括如下步驟， (1)確定輸電線路的易擊段和雷擊跳閘原因；具體為利用繞擊雷害分布圖以及歷年雷擊事故統(tǒng)計(jì)分析，將所處三、四級(jí)雷害等級(jí)的區(qū)段確定為易擊段，即待計(jì)算區(qū)段； (2)利用電氣幾何模型法(EGM)計(jì)算待計(jì)算區(qū)段的普通桿塔和跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率；具體為利用現(xiàn)有的電氣幾何模型法(EGM)的計(jì)算方法編制計(jì)算程序，程序由兩部分組成，第一部分為普通桿塔處的繞擊率的計(jì)算程序，通過(guò)輸入雷電流、避雷線對(duì)地高度、導(dǎo)線對(duì)地高度、避雷線間距、保護(hù)角和地面傾角數(shù)據(jù)計(jì)算出桿塔處的繞擊率，第二部分為跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率計(jì)算程序，通過(guò)輸入雷電流、高山頭避雷線對(duì)地高度、矮山頭避雷線對(duì)地高度、高山頭導(dǎo)線對(duì)地高度、矮山頭導(dǎo)線對(duì)地高度、避雷線間距、高山頭海拔高度、矮山頭海拔高度和導(dǎo)線中點(diǎn)處地面傾角數(shù)據(jù)計(jì)算出跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率； (3 )測(cè)量采集各普通桿塔處和跨山谷輸電線處桿塔所需數(shù)據(jù)，輸入步驟(2 )所述計(jì)算程序，計(jì)算出各普通桿塔處和跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率，列表記錄后，篩選出繞擊率大于O.03的桿塔確定為安裝避雷器的桿塔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的500kV輸電線路避雷器布置法，其特征在于，對(duì)于不處于三、四級(jí)雷害等級(jí)的區(qū)段的普通桿塔和跨山谷輸電線處桿塔，若其海拔高于IOOOm并且檔距大于550米，也確定為安裝避雷器的桿塔。
全文摘要
本發(fā)明具體為一種500kV輸電線路避雷器布置法，解決了缺乏一種有可靠理論依據(jù)的并且實(shí)際應(yīng)用中高效、合理、經(jīng)濟(jì)的避雷器布置方法。本發(fā)明通過(guò)分析雷害分布圖縮小了計(jì)算區(qū)段的范圍，把計(jì)算重點(diǎn)確定在三、四級(jí)雷害等級(jí)的區(qū)段，采用了先進(jìn)合理的計(jì)算方法并區(qū)分不同條件的普通桿塔和跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率，在前兩步的理論支撐下，經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)確定了安裝避雷器的桿塔，兼顧了效率和經(jīng)濟(jì)性，為避雷器的布置提供了一種很好的理論結(jié)合實(shí)踐的選擇方法。
文檔編號(hào)H02G7/00GK102957115SQ20121040931
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者高志偉, 鄭宇清, 楊杰, 劉彥芳, 戴建國(guó), 刁嘉, 王萬(wàn)才 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 華北電網(wǎng)有限公司大同超高壓供電公司