[发明专利]架空线路绝缘子并联间隙单次雷击保护有效性判断方法

说明书

技术领域

本发明涉及110kV以上架空线路盘型悬式绝缘子并联间隙单次雷击保护有效性判断方法，具体地说是一种基于雷击事件雷电冲击电压计算和并联间隙雷电冲击放电特性的并联间隙保护有效性判断方法。

背景技术

并联间隙已经较多地安装于架空线路盘型悬式绝缘子两端，在线路遭受雷击时将放电电弧固定于间隙两端，保护盘型悬式绝缘子不受电弧损伤。针对一次雷击跳闸事件，判断并联间隙对绝缘子的保护是否有效有着重要意义。如果保护失效，则需要对绝缘子进行检查，判断绝缘子是否出现伞裙破裂、严重灼伤等情况；如果出现上述情况，则需要对绝缘子进行更换处理。

目前判断一次雷击事件并联间隙是否对绝缘子起到有效保护的方法是通过人工登塔巡线方式，查找绝缘子表面有无雷击烧伤痕迹；如果绝缘子表面无烧伤痕迹，则判断并联间隙保护有效；如果绝缘子表面有烧伤痕迹，则判断并联间隙保护失效。该方法耗费较多人力、且效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种基于雷击事件雷电冲击电压计算和并联间隙雷电冲击放电特性的并联间隙保护有效性判断方法，其通过分析计算一次雷击跳闸事件的雷击冲击过电压，结合通过雷电冲击放电试验得到的并联间隙对盘型悬式绝缘子的保护有效性规律，对该次雷击跳闸事件中并联间隙对盘型悬式绝缘子的保护有效性进行判断。

为此，本发明采用的技术方案如下：架空线路绝缘子并联间隙单次雷击保护有效性判断方法，其包括如下步骤：

a)针对一次雷击跳闸，通过电力系统故障定位装置获得跳闸相别，通过雷电定位系统查询获得对应的雷击事件，获得遭受雷击杆塔号及其该次雷击的雷电流幅值I；

b)通过设计资料获得遭受雷击杆塔的雷电反击耐雷水平I_f、杆塔接地电阻、档距，以及各相导线、避雷线的空间位置、避雷线半径及弧垂、导线弧垂；

c)判断该次雷击跳闸为雷电反击造成还是雷电绕击造成；

d)对该次雷击跳闸中跳闸相绝缘子与并联间隙承受的雷电冲击电压幅值进行计算；

e)通过雷电冲击放电试验获取所述并联间隙对盘型悬式绝缘子保护有效性概率与承受雷电冲击电压幅值的关系；

f)利用步骤d)计算得到的并联间隙承受雷电冲击电压幅值对该次雷击跳闸事件中并联间隙对盘型悬式绝缘子的保护有效性概率进行计算；

g)判断该次雷击跳闸事件中，并联间隙对盘型悬式绝缘子保护是否有效。

本发明通过分析雷击跳闸事件雷电冲击电压，利用通过雷电冲击放电试验得到的并联间隙对盘型悬式绝缘子的保护有效性与雷电冲击电压的关系，对雷击跳闸事件中并联间隙对盘型悬式绝缘子的保护有效性进行判断。

进一步地，步骤c)中，判断该次雷击跳闸为雷电反击造成还是雷电绕击造成的方法为：如果该次雷击的雷电流幅值I大于该基杆塔的雷电反击耐雷水平I_f，判断该次雷击跳闸为雷电反击造成；如果该次雷击的雷电流幅值I小于该基杆塔的雷电反击耐雷水平I_f，判断该次雷击跳闸为雷电绕击造成。

进一步地，步骤d)中，所述雷电冲击电压幅值的计算式为：

式中，k＝k₁k₀，k₀为导线、避雷线几何耦合系数，k₁为电晕校正系数，h_a为横担高度，h_t为杆塔总高，h_c为导线平均高度，h_g为避雷线平均高度，所述高度的单位为m；β为分流系数；L_t为杆塔电感，单位为μH；R_i为杆塔冲击接地电阻，单位为Ω；a为该次雷击事件雷电流陡度，单位为kA/μs；其中I为雷电流幅值，单位为kA。

进一步地，所述导线平均高度h_c的计算式为：

其中，h_gc为杆塔上导线安装高度，F_c为导线弧垂；

所述的避雷线平均高度h_g的计算式为：

其中，h_gg为杆塔上避雷线安装高度，F_g为避雷线弧垂。

进一步地，所述的导线、避雷线电晕校正系数k₁的取值如下表1所示：

表1导线、避雷线电晕校正系数k₁取值