[发明专利]一种35kV及以下配电线路直击雷跳闸率计算方法

说明书

一种35kV及以下配电线路直击雷跳闸率计算方法，所述方法首先获取配电线路所在地区雷害状况和线路、杆塔参数，得到雷电流击中杆塔和击中导线的概率。其次考虑到配电线路特殊的中性点接地方式，采用全新的公式计算出雷电流直接击中导线时导致绝缘子双相和三相闪络的雷电流幅值。然后通过电磁暂态仿真计算软件建立特定塔形和回路的雷电流击中杆塔和避雷线的仿真模型，得到绝缘子双相和三相闪络的雷电流幅值，进而分别采用新的公式计算出直击跳闸率和反击跳闸率，二者相加即得到总的直击雷跳闸率。本发明适用于配电线路不同塔形和回路下的跳闸率计算，为雷害评估和线路改造提供依据。

技术领域

本发明涉及配电线路雷害水平评估及防护领域，具体涉及一种35kV及以下配电线路直击雷跳闸率计算方法。

背景技术

配电线路是电力系统中较靠近用户的一级，担负着向工农业生产、居民日常生活供电的重要职责，具有线路结构复杂、线路总量多、覆盖面积面广的特点。过去长期存在着重主网轻配网的思想，导致目前配网的设备状况、技术水平等方面与主网相比均存在着较大差距。配电线路绝缘水平较低，且一般无特别的防雷措施，不仅受到直击雷的影响，同时也会因雷击地面产生的感应过电压的影响而发生绝缘子闪络。相比高压输电线路，配电线路更容易发生雷击闪络跳闸，严重影响供电可靠性。

目前国内电网防雷研究的重点主要集中在主网，配网由于电压等级低，相关防雷研究问题一直不受重视，配网整体防雷研究较为薄弱。国外的配网防雷研究重点集中在防雷措施研究方面，国内一些学者对于配网防雷问题的研究，也缺乏对配电线路整体雷害水平的全面而准确的计算和评估。雷电参数的缺乏和计算方法的偏差与局限使得对配电线路的雷害水平评估难以精确化，在选择线路防雷措施时也带有很大的盲目性。在防雷计算评估方法中，缺乏对模型的精确建立，对各种影响因素的综合考虑，以及对雷击产生的总跳闸率的准确评估，结果无法确切反映线路雷击故障的风险，也不能确定影响雷击闪络的各因素所起的作用，据此提出的防雷措施的针对性、系统性、规划性也有待提高。因此，在配网防雷性能评估方法中，提出一整套全面的，同时各个部分有差异的、针对性的配电线路总雷击跳闸率的计算方法对于准确的评估配电线路防雷性能和进一步的防雷改造有着重要的意义和实用性。

配电线路绝缘水平低，直击雷过电压和感应雷过电压均可能造成线路闪络跳闸。直击雷过电压指雷击于导线或杆塔，使绝缘子承受较高的过电压而发生闪络。感应雷过电压指雷击于线路附近大地上，因电磁场效应在导线上感应出过电压。过电压达到一定程度将可能导致线路跳闸，影响配电线路的安全稳定运行，给居民生活和社会生产带来不利影响。

发明内容

本发明的目的在于，为了解决长期不受重视但十分重要且急需解决的配电线路直击雷跳闸率的计算问题，提出了全新的一种35kV及以下配电线路直击雷跳闸率计算方法。

本发明的技术方案是，一种35kV及以下配电线路直击雷跳闸率计算方法包括以下步骤，简明计算步骤示意图参见图1：

步骤一、获取配电线路所在地区雷害状况和线路、杆塔参数，包括落雷密度和回路数、电压等级、导线空间排列情况、塔形、杆塔波阻抗和接地电阻。

步骤二、根据导线空间排列情况，得到每次雷电流击中杆塔顶部与避雷线的概率和直接击中导线的概率。

步骤三、基于线路参数，根据全新的公式，计算得到雷电流直击导线导致绝缘子双相和三相闪络时的雷电流幅值。

步骤四、通过电磁暂态仿真软件建立特定回路和特定塔形情况下的雷电流反击模型，得到绝缘子双相和三相闪络时的雷电流幅值。

步骤五、根据直击、反击概率和对应的双相闪络、三相闪络的雷电流幅值，计算得出直击跳闸率和反击跳闸率，二者相加，即得总的直击雷跳闸率。

在本发明步骤一，收集雷击跳闸率计算所需的数据，为后续建模和计算做准备。