專利名稱：500kV輸電線路避雷器布置法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高壓輸電線路的避雷器布置方法，具體為一種500kV輸電線路避雷器 布置法。
背景技術：
國內外高壓線路的運行經驗表明，桿塔高度小于50m、接地電阻小于 5ü的輸電線路，其反擊的可能性很小，雷擊跳閘主要是由繞擊引起的。對于500kV的線路 來說，由于其絕緣水平很高，反擊耐雷水平也很高，主要的威脅為繞擊。目前，我國繞擊跳閘率一般采用規(guī)程法計算，主要基于一些經驗公式。這些經驗公 式來源于較低電壓等級、較低桿塔和較大保護角線路，地面傾角只以平原和山地進行區(qū)分， 未充分考慮輸電線路所處地形。一些跨越深谷的線路，由于導線離地面距離很大，地面對導 線的屏蔽作用大大減小，往往發(fā)生現(xiàn)有規(guī)程法和電氣幾何模型無法解釋的繞擊事故。電氣 幾何模型法(EGM)是將雷電的放電特征與線路的結構尺寸聯(lián)系起來的一種幾何計算模型。 2006年6月第42卷第三期《高壓電器》中的《改進電氣幾何模型對輸電線路繞擊率的計算 及典型故障分析》公開了一種改進的電氣幾何模型的計算方法。利用電氣幾何模型法(EGM) 可以計算出易擊段、遭過雷擊桿塔等的繞擊率和繞擊跳閘率。復合絕緣交流串聯(lián)間隙避雷器用于輸電線路防雷后，由于避雷器僅能保護本基桿 塔的絕緣子，避雷器的安裝數(shù)量一直存在爭議。有的方案是在可能遭受雷擊的桿塔兩側加 裝避雷器，有的方案是將接地電阻較大、土壤電阻率較高的桿塔加裝避雷器，有的方案是主 張全線加裝避雷器。但是缺乏一種有可靠理論依據(jù)的并且實際應用中高效、合理、經濟的避 雷器布置方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了解決缺乏一種有可靠理論依據(jù)的并且實際應用中高效、合理、經濟的 避雷器布置方法，提供了 一種500kV輸電線路避雷器布置法。本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)的500kV輸電線路避雷器布置法，包括如下步 驟，
(1)確定輸電線路的易擊段和雷擊跳閘原因；具體為利用繞擊雷害分布圖以及歷年雷 擊事故統(tǒng)計分析，將所處三、四級雷害等級的區(qū)段確定為易擊段，即待計算區(qū)段；
(2)利用電氣幾何模型法(EGM)計算待計算區(qū)段的普通桿塔和跨山谷輸電線處桿塔的 繞擊率；具體為利用現(xiàn)有的電氣幾何模型法(EGM)的計算方法編制計算程序，程序由兩部 分組成，第一部分為普通桿塔處的繞擊率的計算程序，通過輸入雷電流、避雷線對地高度、 導線對地高度、避雷線間距、保護角和地面傾角數(shù)據(jù)計算出桿塔處的繞擊率，第二部分為跨 山谷輸電線處桿塔的繞擊率計算程序，通過輸入雷電流、高山頭避雷線對地高度、矮山頭避 雷線對地高度、高山頭導線對地高度、矮山頭導線對地高度、避雷線間距、高山頭海拔高度、 矮山頭海拔高度和導線中點處地面傾角數(shù)據(jù)計算出跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率；(3 )測量采集各普通桿塔處和跨山谷輸電線處桿塔所需數(shù)據(jù)，輸入步驟(2 )所述計算程 序，計算出各普通桿塔處和跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率，列表記錄后，篩選出繞擊率大于 0. 03的桿塔確定為安裝避雷器的桿塔。普通桿塔與跨山谷輸電線處桿塔的區(qū)別在于，跨山谷輸電線處桿塔其輸電線是橫 跨山谷的。傳統(tǒng)的繞擊率和繞擊跳閘率計算方法并沒有考慮雷電繞擊導線的過程及雷電流 大小和地面傾角等因素對避雷線屏蔽效果的影響，因此往往不能反映雷電繞擊導線的具體 特征，電氣幾何模型法(EGM)——至少可以利用建立在擊距概念基礎上的改進電氣幾何模 型對輸電線路繞擊率進行計算，較全面地反映了輸電線路的結構及地貌對繞擊的影響。將 繞擊率大于0.03的桿塔確定為裝避雷器的桿塔，這種選擇即保證了盡可能避免雷害的影 響，同時兼顧了效率和經濟性。本發(fā)明的有益效果如下利用雷害分布圖確定待計算區(qū)段、利用電氣幾何模型法 (EGM)計算區(qū)段的普通桿塔和跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率并選出繞擊率大于0. 03的桿 塔確定為裝避雷器的桿塔。本發(fā)明通過分析雷害分布圖縮小了計算區(qū)段的范圍，把計算重 點確定在三、四級雷害等級的區(qū)段，采用了先進合理的計算方法并區(qū)分不同條件的普通桿 塔和跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率，在前兩步的理論支撐下，經過大量實驗確定了安裝避 雷器的桿塔，兼顧了效率和經濟性，為避雷器的布置提供了一種很好的理論結合實踐的選 擇方法。按照本發(fā)明所述方法在華北電網神保二線具體實驗過程中，華北電網神保二線全 線一年內沒有出現(xiàn)繞擊現(xiàn)象。


圖1為2003 2011年華北地區(qū)繞擊雷害分布圖，圖中紅色和橙色區(qū)域為三級和四
級雷害區(qū)域。
具體實施例方式500kV輸電線路避雷器布置法，包括如下步驟，
(1)確定輸電線路的易擊段和雷擊跳閘原因；具體為利用繞擊雷害分布圖以及歷年雷 擊事故統(tǒng)計分析，將所處三、四級雷害等級的區(qū)段確定為易擊段，即待計算區(qū)段；
(2)利用電氣幾何模型法(EGM)計算待計算區(qū)段的普通桿塔和跨山谷輸電線處桿塔的 繞擊率；具體為利用現(xiàn)有的電氣幾何模型法(EGM)的計算方法編制計算程序，程序由兩部 分組成，第一部分為普通桿塔處的繞擊率的計算程序，通過輸入雷電流、避雷線對地高度、 導線對地高度、避雷線間距、保護角和地面傾角數(shù)據(jù)計算出桿塔處的繞擊率，第二部分為跨 山谷輸電線處桿塔的繞擊率計算程序，通過輸入雷電流、高山頭避雷線對地高度、矮山頭避 雷線對地高度、高山頭導線對地高度、矮山頭導線對地高度、避雷線間距、高山頭海拔高度、 矮山頭海拔高度和導線中點處地面傾角數(shù)據(jù)計算出跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率；
(3 )測量采集各普通桿塔處和跨山谷輸電線處桿塔所需數(shù)據(jù)，輸入步驟(2 )所述計算程 序，計算出各普通桿塔處和跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率，列表記錄后，篩選出繞擊率大于 0. 03的桿塔確定為安裝避雷器的桿塔。對于不處于三、四級雷害等級的區(qū)段的普通桿塔和跨山谷輸電線處桿塔，若其海 拔高于1000m并且檔距大于550米，也確定為安裝避雷器的桿塔。
實施例1
以華北電網神保二線為例，易擊段的桿塔處繞擊率計算如下表所示，
權利要求
1.一種500kV輸電線路避雷器布置法，其特征在于包括如下步驟， (1)確定輸電線路的易擊段和雷擊跳閘原因；具體為利用繞擊雷害分布圖以及歷年雷擊事故統(tǒng)計分析，將所處三、四級雷害等級的區(qū)段確定為易擊段，即待計算區(qū)段； (2)利用電氣幾何模型法(EGM)計算待計算區(qū)段的普通桿塔和跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率；具體為利用現(xiàn)有的電氣幾何模型法(EGM)的計算方法編制計算程序，程序由兩部分組成，第一部分為普通桿塔處的繞擊率的計算程序，通過輸入雷電流、避雷線對地高度、導線對地高度、避雷線間距、保護角和地面傾角數(shù)據(jù)計算出桿塔處的繞擊率，第二部分為跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率計算程序，通過輸入雷電流、高山頭避雷線對地高度、矮山頭避雷線對地高度、高山頭導線對地高度、矮山頭導線對地高度、避雷線間距、高山頭海拔高度、矮山頭海拔高度和導線中點處地面傾角數(shù)據(jù)計算出跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率； (3 )測量采集各普通桿塔處和跨山谷輸電線處桿塔所需數(shù)據(jù)，輸入步驟(2 )所述計算程序，計算出各普通桿塔處和跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率，列表記錄后，篩選出繞擊率大于O.03的桿塔確定為安裝避雷器的桿塔。
2.根據(jù)權利要求I所述的500kV輸電線路避雷器布置法，其特征在于，對于不處于三、四級雷害等級的區(qū)段的普通桿塔和跨山谷輸電線處桿塔，若其海拔高于IOOOm并且檔距大于550米，也確定為安裝避雷器的桿塔。
全文摘要
本發(fā)明具體為一種500kV輸電線路避雷器布置法，解決了缺乏一種有可靠理論依據(jù)的并且實際應用中高效、合理、經濟的避雷器布置方法。本發(fā)明通過分析雷害分布圖縮小了計算區(qū)段的范圍，把計算重點確定在三、四級雷害等級的區(qū)段，采用了先進合理的計算方法并區(qū)分不同條件的普通桿塔和跨山谷輸電線處桿塔的繞擊率，在前兩步的理論支撐下，經過大量實驗確定了安裝避雷器的桿塔，兼顧了效率和經濟性，為避雷器的布置提供了一種很好的理論結合實踐的選擇方法。
文檔編號H02G7/00GK102957115SQ20121040931
公開日2013年3月6日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權日2012年10月24日
發(fā)明者高志偉, 鄭宇清, 楊杰, 劉彥芳, 戴建國, 刁嘉, 王萬才 申請人:國家電網公司, 華北電網有限公司大同超高壓供電公司