[发明专利]一种配网避雷器给定置信水平下非限制性预期运行寿命评估方法

权利要求书

1.一种配网避雷器给定置信水平下非限制性预期运行寿命评估方法，包含以下步骤：

步骤一：监测一年内避雷器安装点处的雷电过电压幅值，统计其分布；

步骤二：计算一年内避雷器雷电冲击放电能力资源消耗的统计分布；

步骤三：计算避雷器给定置信水平下非限制性限制雷电过电压的预期寿命。

2.根据权利1所述的配网避雷器给定置信水平下非限制性预期运行寿命评估方法，其特征是：所述的步骤一的电压幅值通过以下步骤得到：

1)配网用避雷器安装点处非限制性雷电过电压幅值的统计分布

1.1配网架空线路直击雷过电压幅值统计

(1)配网架空线路直击雷过电压幅值的计算

当雷直击于无限长导线的A点时，A点的直击雷过电压为：

-----------------------------------------------------------(式1)

其中：i——雷电通道主放电电流幅值(kA)；

Z——线路波阻抗(Ω)；

(2)配网架空线路每年每一百公里平均直击雷击次数计算

配网一般高度架空线路每年每一百公里平均直击雷击次数N₁为

--------------------------------------(式2)

其中，γ——每雷电日每平方公里的平均对地落雷次数；

10h——线路的等值受雷宽度，h为线路的平均高度，单位m；

T——当地年平均雷电日数；

(3)雷直击架空导线的耐雷水平

配网线路绝缘子的闪络电压不高，如10kV线路绝缘子的雷电冲击闪络电压大约为75kV，若即取临界值U_A＝75kV，波阻抗Z＝300Ω时，通过(式1)得到架空线路直击雷时，架空线路的耐雷水平I₁＝1kA；

1.2配网架空线路雷击线路塔顶时导线上的感应雷过电压统计

(1)雷击架空线路塔顶时，架空导线上雷电感应过电压计算

雷击架空线路塔顶时，架空导线上雷电感应过电压计算公式为： 

-----------------------------------------------------------------------------(式3)

其中，I——雷电通道主放电电流幅值(kA)；

h_d——架空线路导线高度(m)；

(2)配网架空线路每年每一百公里平均塔顶雷击次数计算

配网架空线路每年每一百公里平均塔顶雷击次数N₂为：

N₂＝γ×T×g×h＝g×N₁------------------------------------------------------(式4)

其中，h——线路的平均高度(m)；

g——击杆率＝雷击杆塔顶部(及其直接附近的避雷线)的次数/雷击线路总次数；

(3)雷击线路塔顶的耐雷水平

当雷击线路塔顶时，塔顶电位为

-----------------------------------------------------------(式5)

其中，R_E——杆塔冲击接地电阻，Ω；

L_T——杆塔电感，μH；

架空导线上的感应电压为(式3)；

线路绝缘子上的电压为

---------------------------------------------------(式6)

1.3雷击配网架空线路外时导线上感应雷过电压

(1)雷击配网架空线路外时，导线上感应雷过电压幅值计算雷电感应过电压计算公式：

----------------------------------------------------------------------(式7)

其中，I——雷电通道主放电电流幅值(kA)；

h_d——架空线路导线高度(m)；

1——雷击点与导线的垂直距离(m)；

(2)配网架空线路每年每一百公里因雷击架空线路外导线上出现感应雷过电压 的次数计算

配网架空线路每年每一百公里因雷击架空线路外导线上出现感应雷过电压的次数N₃，假设地闪次数为N，则N₃＝k×N，其中k∈(0，1)，N＝n×S，其中n表示地闪密度，次/km²·年，S表示计算区域的面积，km²；

1.4雷电流幅值概率统计--避雷器安装点处的非限制性雷电过电压幅值

通过雷电流幅值累积概率数据，用最小二乘法拟合出正、负极性雷综合后的雷电流幅值累积概率的表达式：

-----------------------------------------------------------------(式8)

其中，P(＞I)——雷电流幅值超过I的概率；

I——雷电流幅值(kA)；

参数35.6反映的是中值电流，即雷电流幅值超过35.6kA的概率为50％。