复杂地形下500kV超高压输电线路的绕击耐雷性能探讨

摘要：由于规程法以及过往的先导法评定繁杂地貌中输电线路的绕击耐雷功能过程中存在不足，根据长空气间隙放电试验结果、S-L变换法与仿照电荷法，从而完善前导发展的模板，此研究模板可以仿照真实地貌在上、下行前导的作用，在机理上与真实先导发展较近。文章对复杂地形下500kV超高压输电线路的绕击耐雷性能进行了探讨。

关键词：复杂地形；500kV超高压；输电线路；绕击耐雷功能；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM863 文章编号：1009-2374（2016）36-0175-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.087

通过世界各地运作结果可知，产生500kV输电线路的雷击跳闸重要原因之一是绕击。依据过去的统计数据可知，由雷电灾害产生的障碍存在多数，因绕击事故在雷电灾害整体事故中占据大部分，并且多数绕击事故出现在山顶和山坡地域的输电线路外部，而且通常是小幅度的雷击。输电线路走廊通过地域在输电线路绕击耐雷功能上存在关键作用，所以针对繁杂地貌作用中500kV输电线路绕击耐雷功能探究，再减少500kV输电线路雷击跳闸率、提升其安全稳固运作水平存在主要作用。本文经过仿真运算，针对典型超高压交流输电线路在各种地貌要求下的绕击耐雷功能展开探析，同时和真实运算数据进行比较，比较结果不存在太大差异，进而给国家超高压交流输电线路防备雷电举措设定给出有关意见。

1 输电线路绕击耐雷功能作用的要素探析

山区地域往往由山谷、山峰和山脊这三种主要地貌构造组成，一般来说，铺设至山区线路，根据地貌的情况能够把此区分为以下的这些类型：第一，铺设在山坡的线路中包括的式样有朝山峰外坡水平趋向线路与朝山脊外坡水平趋向线路；第二，铺设在山顶的线路中包括的式样有山峰顶端的铺设线路与山脊顶端的铺设线路；第三，铺设在爬坡地点的线路中包括的式样有朝山坡顶部、底部与朝山脊直线铺设的线路；第四，铺设在跨谷的线路中包括的式样有跨越山谷架设与朝山谷铺设的线路，并且包括架设至山底处、山脊与山坡等线路。假如线路的趋向与山坡处在均衡的状况，而且地线和地面的方位接近，那么遭到雷电击中的几率就会较小。因此可以看出，可以将这种状况规划成三种雷击跳闸地貌，包括的内容为山脊的顶端、跨越山谷的线路与山坡的斜外围。

2 繁杂地貌下500kV标准杆塔绕击特征仿效探究

应用雷电绕击探析模板对标准500kV输电线路展开仿效探析，基础仿效数据如下所示：地线型号OPGW-2S，直径16.8mm；导线规格型号LGJF-185/25，破裂之间距离是449mm，子导线直径33.5mm。绝缘子串长是4.36m，地线接地高是44m，三相导线接地高相似值35.60m，相导线最大运作电压549kV，导线波抗阻339Ω，绝缘子串2137kV。

雷电日39d，地闪稀、密程度为2.7次/（100km2·a），雷电流幅值几率散布利用GB/T 50065-2011公式。A相导线相位作为基础，在相同工频时间之中，29°相角作间隔各自运算平原、山顶、山坡、山谷地貌标准中的最高绕击电流、绕击跳闸概率与绕击概率。针对山顶、山坡、山谷这些状况，选择各种高度山体展开仿照，山之间距离G划定为1001m，山高J选择100m、200m、300m。

2.1 平原地貌中输电线路绕击特点研究

如图1的平原地貌输电线路绕击轨迹图和图2的输电线路绕击特征，由此能够得出，输电线路绕击概率与不相同工作电压相位之下会体现出较大差异。由于中相被地线障壁而起，一般不可能发生绕击状况，A、C相绕击概率实行组合。C相最高绕击概率表现在负极性峰值如A相相位210°周围，而A相最高绕击概率表现在正极性峰值如A相相位90°周围。合成之后整体绕击概率至高值体现至这两个方面，至小值表现在A相相位0°时。

在平原地貌中，最高绕击电流是15.22kA，绕击率是0.1502次/（100km"a），绕击跳闸率为5.183×10-5次/（100km·a），能够充分地了解平原地貌中雷电绕击导线几率相对小，几乎不产生绕击跳闸现象。

2.2 在输电线路绕击特点当中山坡地貌对其的作用

山坡地貌较易出现绕击状况，而上边坡输电线路接近山体，因为山体具有障蔽影响，降低了绕击概率，而下边坡旁输电线路裸露部分比较多，山体的屏蔽效率较差，有效地递增了绕击概率。而在建模的时候并没把山坡简略相合至无尽大的斜坡，而创立起一个二维的山体模板，相较EUM而言，此模板当中山体对雷电绕击的作用更为相符实际运作状况。

因为山坡分为下边坡与上边坡，并且制定下边坡侧导线是A相，上边坡侧是C相，因此C相绕击概率比较低，A相绕击概率较高，总和之后整体绕击概率随着相位变动规则和平原有着很大的差别，最高绕击率只会呈现在90°周围。山体高度改变对于山坡地貌绕击概率作用比较显著。因为制定山跨度G不改，伴随着山体高度J改变，山坡坡度随之提高，绕击几率快速增大。而且山体更高，坡度就更大，绕击概率提高也更加快速。400m山坡绕击概率约莫等同200m山坡的2.4倍，并且山高度再增高99m的时候，绕击概率增高4.1倍。最高绕击电流变动大约是每100m提高l0kA，并且繞击跳闸概率提升相比绕击概率更加快速。根据本文模型计算结果与EUM计算结果当中，最大绕击电流比较大而绕击概率比较小。EUM的运算结果大小由坡度大小而决定。

2.3 输电线路绕击特点对于山顶地貌的作用

通常情况下，发生绕击的情况大多是在山顶和山坡地貌之中。山坡和山顶也有着差异之处，因为山顶输电线路在最高处，较为容易招引雷电，而且山顶其两边都临下边坡。这各种因素都能够在一定程度上提升绕击跳闸状况出现几率。

运算山顶地貌绕击概率时，EUM把山坡地貌下边坡侧导线绕击概率简易成倍获得运算结果，并且本文设立与实际相符的山体模板，针对两侧相导线绕击概率分别实行运算，然后再实行叠加，对于机理上更为相符与实质运作状况，即图3的山顶地貌输电线路绕击轨迹图、图4的输电线路绕击特征图，相关的数据表示山顶地貌的绕击概率与绕击跳闸概率都高出一致要求的两倍，由此表明山顶地貌情况要比山坡更为不好，不可以单一将山坡地貌中绕击概率和山顶地貌实行估计。和山坡绕击规则比较相似，由于山顶高度提高，在山顶地貌中输电线路绕击概率提高也比较快速，但是山坡最高绕击电流提高相比山顶更加快速。

2.4 输电线路绕击特点对于山谷地貌的作用

山谷地貌输电线路绕击轨迹如图5，因为地线和两边山体一同遮挡影响，并不会发生雷电绕击导线状况，输电线路发生绕击与绕击跳闸状况几乎不会出现。

3 结语

综上所述，利用全新方法完善前导发展模板，并且利用该模板对不同地貌的500kV输电线路展开仿真运算，根据运算成果可知，地貌因素在输电线路绕击跳闸概率上具有主要作用，会因为输电线路坡度提高，促使侧向暴露角度提高，同时绕击跳闸概率也会逐步提高。由于绕击是产生500kV输电线路雷击跳闸的重要原由之一。因为雷电灾害产生的障碍存在多数，输电线路走廊经过的地域在输电线路绕击耐雷功能上有着重要作用。所以探究繁杂地貌影响中500kV输电线路绕击耐雷功能，减少500kV输电线路雷击跳闸率、提升其安全稳固运作水平具有主要作用。

参考文献

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作者简介：邓烨恒（1984-），男，广东广州人，广州供电局有限公司输电管理所工程师，研究方向：技术管理。

（责任编辑：秦逊玉）