線路避雷器提高330kV輸電線路耐雷水平的研究

《線路避雷器提高330kV輸電線路耐雷水平的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。

1、囊0000_特稿專遞T￡GAOZHUAND線路避雷器提高330kV輸電線路耐雷水平的研究劉渝根，田金虎，趙俊光(重慶大學輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術國家重點實驗室，重慶400044)I

2、I摘要：采用ATP—EMTP軟件建立仿真模型，對330kV超高壓輸電線路安裝線路避雷器提高耐雷水平效果進行●了仿真計算。分析了桿塔接地電阻、線路檔距等對線路耐雷水平的影響；討論了不同避雷器安裝方式提高線路耐雷水平的效果；計算了避雷器的吸收能量。結(jié)果顯示：避雷器能夠有效提高線路耐雷水平；桿塔的接地電阻對線路耐雷水平影響很大；檔距對線路耐雷水平有一定的影響

3、；避雷器的保護范圍較小，只能保護本基桿塔，因此應根據(jù)實際情況選擇合適的避雷器安裝方案以降低成本。關鍵詞：輸電線路；避雷器；耐雷水平；接地電阻；檔距；ATP—EMTP中圖分類號：TM862文獻標志碼：A文章編號：1673—7598(2009)06—0006—06電放電能量。O引言1計算參數(shù)國內(nèi)外研究及運行經(jīng)驗均表明，雷擊是造成輸電線路跳閘的主要原因【ll。330kV輸電線路是我國以西北某330kV線路代表性參數(shù)作為計算參最早建設的超高壓線路，到現(xiàn)在已經(jīng)運行了30多年。數(shù)，該線路于1972年6月16日投運，全長90．172km，由于線路所

4、經(jīng)地區(qū)地形條件復雜，老化嚴重，桿塔接其導線形式為2xLGJ一300，分裂間距400mm，弧垂地體、地線嚴重腐蝕，桿塔接地電阻增大[21。13m：避雷線型號為GJ一70，弧垂7m；絕緣子串采用通常采用架設避雷線、提高線路絕緣水平、降低21片XP一16型絕緣子：桿塔為線路易擊段桿塔，尺寸桿塔接地電阻、減小保護角等方法來減少雷擊事故，如圖l所示；避雷器型號為YH10W一300／727，避雷器但是提高線路絕緣水平會增加線路造價，高土壤電參數(shù)見表1。阻率地區(qū)降低桿塔接地電阻困難，減小保護角的方法受到桿塔結(jié)構(gòu)的限制。實際運行經(jīng)驗表明，線路雷擊故障

5、主要集中在地形條件復雜、土壤電阻率高的地區(qū)，即存在易擊段。國外從20世紀80年代開始就展開了應用避雷器來降低線路雷擊事故的研究，并成功地將避雷器應用到輸配電線路上t3]。我國近年來也已研制出10—500kV的線路避雷器，并已大量應用于輸配電線路的防雷保護。本文根據(jù)國內(nèi)外超高壓輸電線路防雷的成功經(jīng)驗，采用電磁暫態(tài)計算軟件(ATP—EMTP)建立仿真計算模型，對線路避雷器提高330kV超高壓輸電線路耐雷水平進行了分析計算。并對避雷器的安裝方式進行了比較討論，同時考慮了線路避雷器吸收的雷圖1計算桿塔塔形及尺寸／mm收稿日期：2009—05—

6、03基金項目：科學技術部科技型企業(yè)技術創(chuàng)新基金06c26225]10507作者簡介：劉渝根(1963一)，男，重慶人，副教授，主要從事電力系統(tǒng)過電壓與接地技術研究。TEGAOZHUANDi特稿專遞表1330kV線路型避雷器基本參數(shù)項目系統(tǒng)額定電壓有效值／kV避雷器額定電壓有效值／kV標稱放電電流／kA直流lmA參考電壓／kV8／20s標稱放電電流殘壓峰值，kv1／10I,ZS陡波沖擊電流殘壓峰值／kV2ms方波沖擊耐受電流fl8~)／A4／10s大電流沖擊耐受電流(2次)／kA丁頻參考電壓f峰值／1／kv壓力釋放大電流／kA圖3330

7、kV絕緣子串雷電沖擊放電伏秒特性壓力釋放小電流，A于超高壓輸電線路，由于桿塔角度較高，宜采用桿塔的波阻抗模型。本文采用桿塔的多波阻抗模型，將2計算模皴型一瑚姍m一一一一一∞桿塔按幾何結(jié)構(gòu)分為4段，每段都分為主體和支架部分，并假定每部分均勻，根據(jù)各部分幾何尺寸計算各2．1輸電線路模型部分的波阻抗。桿塔等效模型如圖4所示，圖中zr為雷擊輸電線路波過程計算示意圖見圖2采用主體部分波阻抗，為橫擔波阻抗，zI為支架波阻ATP—EMTP仿真時，線路采用JMARTI頻率分析模塊抗，分別由式(2)～(5)求171，仿真計算時桿塔波速取模擬?？紤]到雷電

8、流波在被擊桿塔附近的折反射，2．1~10。m／sf0．7倍光速)。為了避免波從雷擊點傳到兩側(cè)線路的末端后所產(chǎn)生的反射波影響該處過電壓的計算值，采用在線路末端分別連接一條與所研究線路具有相同特性的長線路的方法來消除此影響l5l。f；；套31024導線10O2桿塔244地面援地電阻圖2雷擊時波過程計算示意圖2_2避雷器模型避雷器采用分段指數(shù)化模擬避雷器伏安特性，如式(1)所示嘲。圖4桿塔的多波阻抗模型淵(1)：60(1n一2)：1，2，3，4)(2)，式中：P、q為特性常數(shù)；為參考電壓，kV。r=2(rnt／3r2B／3)(尺尺)(3)2

9、。3絕緣子串閃絡判據(jù)式中：hk(k=l，2，3，4)，rTk(k=l，2，3，4)，R吼(=1，2，3，4)，F(xiàn)B,tRB采用相交法作為絕緣子串閃絡判據(jù)，即當塔頂分別為圖1中對應部分長度。電位與導線電位之差的曲線同絕緣子