[发明专利]一种变电站防雷保护避雷针的智能设置方法

说明书

技术领域

本发明属于电网规划设计防雷计算技术领域，特别是涉及一种变电站防雷保护避雷针的智能设置方法。

背景技术

近年来，随着我国电力事业的发展，对变电站智能化要求不断提高。智能变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要根持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动。

智能设备越是先进，芯片的集成度就越高，电路就越复杂，工作电压越低，对环境稳定性的要求也越高。雷击事件由于其极高的电压幅值和不可预测性，极大地威胁智能变电站的运行安全。因此，在智能变电站中，为保护建筑物及设备安全，提高其供电可靠性，优化防雷保护设计方案，加强防雷保护安全措施，最大程度地减少雷击事故的发生，有着极其重要的意义。

当前变电站的防雷保护有以下几种方法，装设避雷针保护整个变配电站建筑物以免使其直接受到雷击；装设架空避雷线及其它避雷装置作为变电站进线段的防雷保护；装设阀型避雷器对沿线路侵入变电所的雷电波进行防护；低压侧装设避雷器。通常避雷针的设置要在站区内选择合理的位置。目前常用的防雷保护计算方法有手算算法和计算机算法，但是手算算法耗时费力，精度有限；计算机算法大多集成在较大软件中，购买成本较高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种变电站防雷保护避雷针的智能设置方法。

为了达到上述目的，本发明提供的变电站防雷保护避雷针的智能设置方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤1)建立展示界面：建立能够兼容CAD和三维展示的界面；

步骤2)建立数据库：建立防雷计算输入输出及中间结果数据库，依据防雷保护计算涉及的参数及输入输出结果，逐个建立数据库的流动计算数据表，即输入、输出及相关中间结果表，并保证每次开始新一轮的计算时将流动计算数据表清空；

步骤3)建立计算系统：在计算平台上编写关于避雷针布置计算的程序，建立避雷针布置计算系统；包括设定输入输出接口及相关界面，设定算法，进行避雷针的布置计算，计算过程中要对其布置的合理性进行校验；

步骤4)计算展示结果：利用上述计算系统进行避雷针防雷保护计算及计算结果展示；在计算平台上将计算结果形象地体现在图纸上，并输出防雷计算结果表，由此实现防雷保护的三维展示功能。

在步骤2)中，所述的数据库为Access数据表，所有表格为.mdb格式；其中输入表包括：避雷针位置坐标存储表，存储所选择点的横、纵坐标；计算数据输入表，存储用于防雷计算的包括被保护物高度、两避雷针间距离在内的各种参数；输出表，存储包括避雷针的保护范围即保护半径在内的相关结果数据；中间结果表，存储中间计算的一些对比数据。

在步骤3)中，所述的算法为：

一.单根避雷针的保护范围：

b)避雷针在地面上的保护半径由式(1)确定：

r＝1.5hP  (1)

式中：r—保护半径，m；h—避雷针的高度，m；P—高度影响系数，h≤30m，P＝1；30m<h≤120m，当h>120m时，取其等于120m；

b)在被保护高度h_x水平面上的保护半径由式(2)确定：

1)当h_x≥0.5h时，

r_x＝(h-h_x)P＝h_aP  (2)

式中：r_x—避雷针在h_x水平面上的保护半径；

h_x—被保护物的高度，m；

h_a—避雷针的有效高度，m；

2)当h_x＜0.5h时，

r_x＝(1_.5h-2h_x)P  (3)

二.两根等高避雷针的保护范围：

a)两避雷针外侧的保护范围应按单根避雷针的计算方法确定；

b)两避雷针间的保护范围应按通过两避雷针顶点及保护范围上部边缘最低点O的圆弧确定，圆弧的半径为R′_o；O点为假想避雷针的顶点，其高度由式(4)确定：