1000kv 特高壓交流同塔雙回線路雷擊故障時對

《1000kv 特高壓交流同塔雙回線路雷擊故障時對》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。

1、2009特高壓輸電技術國際會議論文集11000kV特高壓交流同塔雙回線路雷擊故障時對埋地金屬油氣管道的電磁影響研究萬保權，張小武，鄔雄，謝輝春，張廣洲，張澤平，路遙，倪園（國網電力科學研究院，湖北省武漢市洪山區(qū)珞喻路143號，430074）摘要：線路雷擊故障會對附近埋地金屬管道產生電磁影響。頻率激勵，而且由于暫態(tài)激勵時間非常短，因此系由于雷擊桿塔時大部分高能量的雷電流直接經過故障桿塔統(tǒng)響應的時域特性非常重要，這也要求計算模型可接地體入地，對管道的阻性耦合最為嚴重，因此本文主要針將多頻點下的系統(tǒng)響應變換至時域響應，以獲得對對1000kV特高壓同塔雙回交流線路，研究了雷擊桿塔塔頂瞬時過程中的系統(tǒng)

2、響應行為[12]。利用傅里葉正反變故障時對附近埋地金屬管道的電磁耦合。通過建立雷擊暫態(tài)換即可到達目的[13]，于是得到雷擊下算法為：電磁場簡化計算模型，計算分析了雷擊故障時特高壓同塔雙??αttβ1）雷電流采用雙指數波形itIe()=?(e)，m回線路與管道間距、交叉角，土壤電阻率/桿塔接地電阻，對此時域波形進行正向傅里葉變換（FFT），即以及雷電流幅值等因素對管道干擾電壓的影響規(guī)律。+∞?jtω(1)I()ω=∫ite()dt關鍵詞：特高壓交流輸電線路，同塔雙回，雷擊，金屬管道，?∞管道干擾電壓通過此變換獲得雷電流波形的頻譜。1前言2）利用本文場域算法，對系統(tǒng)的單位電流激勵進行系統(tǒng)響應求解

3、，于是獲得未經調制的標量電根據輸電線路的運行情況，交流輸電線路在正勢V0(ω)，電場E0(ω)，磁場H0(ω)的頻譜。常運行和雷擊故障兩種方式下均可能會對附近金3）通過反向傅里葉變換（inverseFFT）變換，屬油氣管道產生電磁影響。線路正常運行時會產生結合雷電流頻譜，得到調制后系統(tǒng)時域暫態(tài)響應，容性、感性和阻性耦合影響，其影響主要考慮對管如下列各式：[1][2]道作業(yè)人員的安全和對管道的電化學腐蝕。由+∞+∞V(t)=1V(ω)ejωtdω=1V(ω)I(ω)ejωtdω于在雷雨天氣下一般不開展管道作業(yè)，輸電線路雷2π∫2π∫o?∞?∞(2)擊故障時考慮管道作業(yè)人員的人身安全已意義不+∞

4、+∞E(t)=1E(ω)ejωtdω=1E(ω)I(ω)ejωtdω大，但由于雷擊線路時入地雷電流幅值高、能量大，2π∫2π∫o?∞?∞(3)[2]管道耦合電壓相當高，將威脅管道防腐層，也可+∞+∞H(t)=1H(ω)ejωtdω=1H(ω)I(ω)ejωtdω2π∫2π∫o能威脅管道的附屬設備，因此必須研究并給出相應?∞?∞(4)減緩措施。通過上述求解，可得到在雷擊故障下，導體網絡系統(tǒng)空間任意點的電磁場。2暫態(tài)過程的計算模型由電磁場理論不難得知，只有在導體長度遠小考慮到雷擊桿塔時大部分高能量的雷電流直于該處電磁波長的情況下計算結果才準確，計算要接經過故障桿塔接地體入地，對管道的阻性耦合最求

5、導體細分段最長不應該超過λ/6，λ是該導體段處強烈，本文主要考慮雷擊桿塔塔頂的情況。電磁波長。國外從數值計算與試驗等方面進行過雷擊桿文獻[14]表明，雷電流頻譜甚至會出現10MHz[3-6]塔時空間場域計算，但較為復雜。本文計算使用以上分量，于是要求每個細分段導體長度不超過的加拿大SES公司的CDEGS軟件先求解任意頻率5m，若進行數百公里的輸電線路上高頻場域計算則激勵下的導體網絡的電流分布，再利用電流單元與細分段非常多，計算節(jié)點矩陣非常大，將耗費大量空間電場矢量與磁場矢量間關系求解空間各處的計算資源及時間，因此有必要進行簡化。電磁場。該方法是在頻域內求解單頻點系統(tǒng)響應3雷擊模型的簡化考慮的

6、。具體算法原理可見文獻[7-11]。當發(fā)生雷擊等暫態(tài)過程時，系統(tǒng)激勵為非單點為了提高計算效率，本文采用電磁暫態(tài)計算程21000kV特高壓交流同塔雙回線路雷擊故障時對埋地金屬油氣管道的電磁影響研究序EMTP，將場域計算先簡化為電路計算，分析得即可，如圖3。這樣將場域計算建立的數百公里線到雷擊桿塔后雷電流隨傳播距離的衰減規(guī)律，獲得路模型縮減到了數公里，從而大大提高了計算速度。簡化電磁分析的建模。雷電流幅值假定為20kA、波形為2.6／50μs、負極性。3.1EMTP的雷擊輸電線路桿塔模型本文模擬了500km長的1000kV同塔雙回輸電線路遭受雷擊時的情況。采用如圖1所示的模型圖3雷電干擾耦合計算

7、模型的桿塔數[15-18]，其中桿塔的水平導體（包括橫擔）的波阻抗4雷擊故障時對管道的干擾計算（ZA1、ZA2、ZA3）取160?，主干（桿塔的垂直導本文考慮的特高壓輸電線路參數為：導線采用體）波阻抗（ZT1、ZT2、ZT3）取140?，支架（桿8分裂，JL/LB1A-500/35，分裂間距400mm，地線塔的斜導體）波阻抗（ZL1、ZL2、ZL3）取1260?，7JLB20A-170及OPGW-175。導線