同塔双回特高压输电线路防雷研究

发布时间：2018-04-09 21:24

  本文选题：特高压　切入点：绕击　出处：《华北电力大学》2016年硕士论文

【摘要】：进入21世纪的这些年来,由于经济飞速的发展这就使得我国的一些发达地区对电力负荷的需求日益增大,使得我们国家的能源分布同这些地区的用电负荷极为不平衡。在这种供需极为不平衡的背景下促使了我国的电力事业快速发展,为了提高供电负荷,在输送电能的过程中将采用更高的电压等级以及更大的容量来进行更长距离的特高压交流输电。但是从国内及国外的一些实际的输电线路运行统计的结果来看,电压等级越是高的架空线受到雷击而跳闸的概率就会越大。所以,如何设计特高压输电线路的防雷成为目前亟待解决的问题。论文主要针对我们国家1000千伏的特高压同杆双回交流的输电线路的防雷性能进行研究。论文主要是针对1000千伏的特高压同杆双回交流输电线路的特性运用ATP-EMTP的电磁暂态仿真的软件建立雷电的反击仿真模型。在建立反击模型的时候我们充分全面的考虑了特高压交流输电线路的一些典型的杆塔的结构特点,并且还选择了在杆塔的不同位置在不同的波速时候的阻抗模型;当雷电的电流冲击线路的接地电阻的时候所呈现的特征是非线性的;当雷电的电流对输电线路的杆塔顶端进行冲击的时候,会使得输电线路中工频电压产生随机的工频电压波形;论文确定1000千伏的特高压同杆双回交流输电线路反击耐雷水平的方法,是运用概率进行统计的方法。论文还分析了不同因素情况下的1000千伏特高压同杆双回交流输电线路的反击耐雷的特性。在这些不同因素的情况当中,对输电线路反击耐雷性能最敏感的部位为杆塔的冲击电阻;其中双回输电线路进行逆相序排列情况要比正相序排列的时候的反击耐雷性能要高;可以忽略不计档距之间的大小对整个输电线路反击耐雷性能的影响;另外能影响线路耐雷性能的还有工频电压。论文在最后分析计算输电线路的绕击跳闸率的时候所运用的电气几何模型是在引入击距参数k以及地面倾角θ之后改进得到的;与此同时还引入了受雷宽度以及受雷电流的幅值同击距相关联的一些观点,同时还针对规程法受雷宽度计算结果过大的状况进行了修正。最后分析线路的绕击率计算的结果显示:从整体观察来看,伴随击距系数k的不断增大线路的等效受雷宽度会逐渐减小,它的大小会随着地面的倾角θ的增大而变得更加明显;击距系数k对绕击跳闸率的影响是随着k值的变大绕击跳闸率减小。
[Abstract]:In the 21st century, because of the rapid development of economy, the demand for power load in some developed areas of our country is increasing day by day, which makes the distribution of energy in our country extremely unbalanced with the power load in these areas.Under the background of the imbalance between supply and demand, the rapid development of China's electric power industry has been promoted. In order to increase the power supply load,Higher voltage levels and larger capacity will be used to carry out longer UHV AC transmission.However, from the results of some actual transmission line operation statistics both at home and abroad, the higher the voltage level is, the higher the probability of tripping will be when the overhead line is struck by lightning.Therefore, how to design the lightning protection of UHV transmission line becomes an urgent problem.This paper mainly focuses on the lightning protection performance of 1000 kV UHV dual circuit AC transmission lines in our country.Aiming at the characteristics of 1000 kV UHV dual circuit AC transmission line, the simulation model of lightning response is established by using the electromagnetic transient simulation software of ATP-EMTP.In the establishment of counterattack model, we fully consider some typical structural characteristics of UHV AC transmission line, and also choose the impedance model at different position of tower at different wave speed.When the lightning current strikes the grounding resistance of the line, the characteristics are nonlinear; when the lightning current strikes the top of the tower of the transmission line,The power frequency voltage in the transmission line will produce random power frequency voltage waveform. The method to determine the lightning resistance level of the 1000 kV UHV double circuit AC transmission line is a statistical method using probability.The characteristics of lightning resistance of 1000 kV UHV dual circuit AC transmission lines with different factors are also analyzed.Among these different factors, the most sensitive part to the anti-lightning performance of transmission lines is the impact resistance of the tower, in which the reverse phase sequence arrangement of double-circuit transmission lines is higher than that of the anti-lightning resistance when the positive phase sequence is arranged.The influence of the distance between the transmission lines on the lightning resistance performance of the whole transmission line can be neglected, and the power frequency voltage can also affect the lightning resistance performance of the transmission line.In the last part of the paper, the electric geometric model used in the calculation of the tripping rate of the transmission line is improved after the introduction of the strike distance parameter k and the ground inclination 胃.At the same time, some viewpoints that lightning width and the amplitude of lightning current are associated with strike distance are introduced. At the same time, the condition that the calculation result of lightning width of regulation method is too large is corrected.Finally, the calculation results of the wound failure rate of the line show that the equivalent lightning width of the line will gradually decrease with the increasing of the strike distance coefficient k, and its size will become more obvious with the increase of the inclination angle 胃 of the ground.The effect of strike distance coefficient k on the tripping rate decreases with the increase of k value.
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM863

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本文编号：1728202