输电线路杆塔防雷指标的研究

论文摘要

输电线路是电力系统的大动脉,它的安全运行直接影响到了电网的稳定和向用户的可靠供电。电网中的事故以输电线路的故障占大部分,输电线路的故障又以雷击跳闸占的比重较大,尤其是在山区的输电线路中,线路故障基本上是由于雷击跳闸引起的。据运行记录,架空输电线路的供电故障一半是雷电引起的,同时由于近年来环境的不断恶化,雷击引起的输电线路跳闸故障也日益增多,不仅影响设备的正常运行,而且极大地影响了日常的生产、生活。因此输电线路防雷成为当今防雷的热点问题。本文针对影响输电线路防雷水平的因素进行了系统的研究,主要内容有:1、通过对雷电机理以及基本参数的研究,建立输电线路杆塔雷电过电压的数学模型。2、评价线路遭受雷击特性的方法主要有规程法、先导发展模型和电气几何模型。电气几何模型将雷电放电特性同线路的结构尺寸联系起来,用击距来描述物体的引雷能力,比传统的经验方法前进了一大步。在电气几何模型的发展过程中,很多学者提出了不同击距公式和绕击跳闸率的计算方法。本文依据电气几何模型的基本思想和击距的概念,确定以IEEE工作组推荐公式作为击距计算公式,采用较符合雷击实际过程的空间剖分算法来模拟雷击的随机过程,优化了杆塔绕击模型与反击模型的算法。并在此基础上,通过对规程和电气几何模型的深入研究,建立了输电线路杆塔防雷仿真评估指标。工程实例计算表明,仿真评估指标计算结果与实际故障记录相符合。3、利用Visual Basic 6.0为开发工具,编写了输电线路防雷仿真指标软件,该软件用户可以通过输入杆塔的基本数据对每基杆塔的防雷能力进行仿真评估。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 输电线路防雷发展史及现状
• 1.2.1 国内外研究历史及现状
• 1.2.2 国内外输电线路防雷的基本措施
• 1.3 主要工作和内容安排
• 1.4 小结
• 第二章 雷电过电压机理及参数
• 2.1 雷电过电压基础
• 2.1.1 雷电放电过程
• 2.1.2 有关雷电的参数
• 2.2 雷电过电压的形式
• 2.2.1 直击雷过电压
• 2.2.2 感应雷过电压
• 2.3 小结
• 第三章 输电线路防雷数学模型的建立
• 3.1 输电线路感应雷过电压数学模型
• 3.2 输电线路直击雷过电压数学模型
• 3.2.1 雷击杆塔塔顶
• 3.2.2 雷击避雷线档距中央
• 3.2.3 雷电绕击于导线
• 3.2.4 输电线路的雷击跳闸率
• 3.3 小结
• 第四章 线路杆塔防雷危险系数指标的仿真
• 4.1 输电线路杆塔防雷仿真程序算法
• 4.1.1 电气几何模型的空间剖分算法原理
• 4.1.2 击距公式的选择
• 4.1.3 近似电气几何模型的空间剖分算法
• 4.1.2 空间剖分算法与规程算法的比较
• 4.1.3 影响杆塔防雷水平的因素分析
• 4.1.4 杆塔防雷危险系数仿真评估指标
• 4.2 杆塔防雷仿真评价软件简介
• 4.2.1 程序运行环境
• 4.2.2 菜单及其功能
• 4.3 小结
• 第五章 工程实例计算
• 5.1 线路参数
• 5.1.1 杆塔接地电阻
• 5.1.2 线路地形情况
• 5.1.3 杆塔类型
• 5.2 评价仿真计算结果与分析
• 5.2.1 评价仿真计算结果
• 5.2.2 仿真计算结果与实际故障记录比较分析
• 5.3 改造方案
• 5.4 改造效果
• 5.5 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 将来的工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况