特高壓直流輸電線路耐雷特性分析研究.pdf

1、特高壓直流輸電擁有容量大、距離遠(yuǎn)、損耗低的送電優(yōu)勢(shì)，符合我國(guó)基本國(guó)情和能源發(fā)展戰(zhàn)略的需要，其安全運(yùn)行極其重要。特高壓直流輸電線路分布廣，穿越地區(qū)多，可能會(huì)發(fā)生故障。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在線路故障的各種因素中，雷擊占了很大一部分。因此，對(duì)其線路的耐雷特性分析研究就很有價(jià)值和意義了。
　　本文運(yùn)用電磁暫態(tài)仿真軟件ATP-EMTP，基于國(guó)內(nèi)外研究成果，創(chuàng)建了相關(guān)的雷電流模型、桿塔模型、輸電線路模型、沖擊接地電阻模型以及絕緣子串閃絡(luò)模型。運(yùn)用搭建起來

2、的模型來模擬雷擊情形，得到線路反擊和繞擊耐雷水平。
　　基于電氣幾何模型，綜合考慮極線電壓、雷電入射角、風(fēng)速、地形等多種因素對(duì)線路繞擊性能的影響，提出了改進(jìn)的電氣幾何模型，對(duì)該模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證，并將該方法運(yùn)用到實(shí)際范例中。計(jì)算中考慮雷電入射角的影響，更加符合實(shí)際情況，理論上也更加準(zhǔn)確。
　　利用軟件ATP-EMTP仿真模擬了線路的反擊和繞擊，并利用改進(jìn)的電氣幾何模型對(duì)特高壓直流輸電線路的繞擊耐雷特性進(jìn)行仿真和計(jì)算研究。

3、研究結(jié)果表明：特高壓直流輸電線路反擊耐雷水平很高，不易發(fā)生反擊閃絡(luò)；正極性比負(fù)極性導(dǎo)線更容易閃絡(luò)，隨著桿塔接地電阻的減小，桿塔呼稱高度的降低，線路絕緣水平的提高，特高壓直流輸電線路的反擊耐雷水平增高，反擊閃絡(luò)率降低；土壤電阻率對(duì)反擊閃絡(luò)率影響不明顯，通?？梢酝ㄟ^減小接地電阻來降低反擊閃絡(luò)率；桿塔呼稱高度過高，反擊耐雷水平會(huì)急劇降低，發(fā)生閃絡(luò)的概率顯著增高；特高壓直流輸電線路繞擊防雷水平較低，是雷擊的主要閃絡(luò)方式；隨著風(fēng)速、山坡陡度、桿塔

4、呼稱高以及地線保護(hù)角的變大，線路繞擊率升高；風(fēng)速達(dá)到10 m/s后，繞擊閃絡(luò)率升高的很快，隨著雷電入射角的增大，線路繞擊閃絡(luò)率先升高后降低至0，雷電入射角在15°~30°時(shí)，線路的繞擊閃絡(luò)率最大，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮此角度范圍內(nèi)，雷電入射角對(duì)線路繞擊閃絡(luò)率的影響；極線電壓對(duì)反擊、繞擊耐雷性能都影響比較大，對(duì)耐雷性能的影響不能忽略；建議在線路實(shí)際運(yùn)行中，采用負(fù)保護(hù)角，對(duì)于線路桿塔很高、地面坡度很陡的地區(qū)，可以另外添加防雷措施以降低繞擊閃絡(luò)率；在風(fēng)