500/220kV同塔混压四回线路防雷研究

论文摘要

随着我国电力需求不断增加,同塔多回线路应用日益广泛。同塔多回线路承担比单回线路更大的电能传输量,因而其在电力系统中地位更加重要。同塔多回线路的杆塔远较单回线路杆塔要高,易遭受雷击,因此,其防雷问题要比同电压等级下的单回线路更为突出,同塔多回线路的防雷研究也就更为重要。当前国内对同塔四回线路的防雷设计、绝缘配合以及影响因素等问题尚未有详细计算分析,因此,对该领域展开研究是十分必要的。绕击与反击是造成高压、超高压线路雷击跳闸的主要原因。规程中对于这两种雷击的计算只适合于传统单回低塔线路,对于同塔多回线路,规程计算方法并不适用,无法计算线路真实耐雷水平。同塔多回线路耐雷性能须采取新的模型方法进行计算。本文以实际线路中的两种500/220kV同塔四回混压线路塔型为例,使用EGM法计算该四回线路的绕击情况,在计算中除考虑避雷线对相导线的屏蔽作用外,还考虑大地以及相导线相互之间的综合屏蔽作用,使线路模型更接近实际。线路的反击耐雷参数计算,本文采用多波阻抗模型模拟线路杆塔,详细计算该线路在不同杆塔接地电阻以导级排列方式情况下反击耐雷水平。由计算结果得出,在该同塔四回混压线路中,杆塔接地电阻对500kV线路防雷影响不大,各种情况下其反击耐雷水平都较高;对220kV线路防雷影响较大,其反击耐雷水平随电阻值增大而迅速下降。在该线路反击分析的基础上,又对其在不同杆塔接地电阻条件下,分别采用多种绝缘配置方案,计算得到不同情况下,500kV与220kV线路的反击耐雷水平。根据该计算结果,并将杆塔接地电阻分为低阻、中阻与高阻三组,每组提出一种最适合的绝缘配置方案。推荐绝缘配置充分利用先发生反击击穿的220kV线路对500kV线路的保护作用,尽可能降低500kV线路反击跳闸率。最后,本文讨论了对线路反击的改进方案,通过计算得到,在杆塔接地电阻为高阻时,增加避雷线的方案对220kV线路反击耐雷水平提高很少,增加耦合地线对提高220kV线路反击耐雷性能效果较好。综合上述结论本文提出最终线路防雷与绝缘配置方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 我国发展同塔多回线路的意义与现状
• 1.2 同塔多回线路防雷特点
• 第2章 防雷计算方法与条件
• 2.1 计算方法
• 2.1.1 绕击计算
• 2.1.2 反击计算
• 2.2 计算参数条件
• 2.2.1 过电压参数
• 2.2.2 线路参数
• 2.2.3 闪络判据
• 第3章 绕击计算
• 3.1 规程计算
• 3.2 EGM法计算
• 第4章 反击计算
• 4.1 规程计算
• 4.2 EMTP仿真计算
• 4.2.1 单回反击耐雷水平
• 4.2.2 双回反击耐雷水平
• 4.2.3 反击跳闸率汇总计算结果
• 4.3 反击影响因素分析
• 4.3.1 接地电阻
• 4.3.2 导线排列方式
• 第5章 绝缘配合分析
• 5.1 d型塔接地电阻为5Ω时不同绝缘配置对反击耐雷水平影响
• 5.2 e型塔接地电阻为5Ω时不同绝缘配置对反击耐雷水平影响
• 5.3 不同接地电阻时d型塔的绝缘配置选择
• 5.3.1 d型杆塔接地电阻为2Ω时的反击耐雷水平
• 5.3.2 d型杆塔接地电阻为5Ω时的反击耐雷水平
• 5.3.3 d型杆塔接地电阻为7Ω时的反击耐雷水平
• 5.3.4 d型杆塔接地电阻为10Ω时的反击耐雷水平
• 5.3.5 d型杆塔接地电阻为15Ω时的反击耐雷水平
• 5.3.6 d型杆塔接地电阻为20Ω时的反击耐雷水平
• 5.3.7 d型杆塔接地电阻为25Ω时的反击耐雷水平
• 5.3.8 d型杆塔接地电阻为30Ω时的反击耐雷水平
• 5.4 不同接地电阻时e型塔的绝缘配置选择
• 5.4.1 e型杆塔接地电阻为2Ω时的反击耐雷水平
• 5.4.2 e型杆塔接地电阻为5Ω时的反击耐雷水平
• 5.4.3 e型杆塔接地电阻为7Ω时的反击耐雷水平
• 5.4.4 e型杆塔接地电阻为10Ω时的反击耐雷水平
• 5.4.5 e型杆塔接地电阻为15Ω时的反击耐雷水平
• 5.4.6 e型杆塔接地电阻为20Ω时的反击耐雷水平
• 5.4.7 e型杆塔接地电阻为25Ω时的反击耐雷水平
• 5.4.8 e型杆塔接地电阻为30Ω时的反击耐雷水平
• 5.5 防反击改进方案
• 5.5.1 三避雷线方案
• 5.5.2 耦合地线方案
• 5.6 推荐绝缘配置方案
• 5.6.1 d型塔绝缘配置方案
• 5.6.2 e型塔绝缘配置方案
• 5.6.3 加装耦合地线
• 5.6.4 小结
• 第6章 线路绝缘配置方案及总雷击跳闸率
• 6.1 绝缘配置方案
• 6.2 雷击跳闸率
• 第7章 结论
• 参考文献
• 本人在攻读硕士学位期间发表论文
• 致谢