特高压直流输电线路绕击屏蔽特性研究

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国内外高压直流输电线路运行经验表明:绕击是引起超/特高压直流输电线路雷击跳闸的主要因素。目前用于研究输电线路绕击特性的方法主要有:规程法、电气几何模型和先导发展模型。随着工作电压的提高,杆塔高度增加,沿途地面情况更加复杂,上述模型均不能精确的模拟出特高压直流线路的真实工作情况,故不能机械地套用以上某一种方法。因此建立特高压直流线路雷电屏蔽模型对于研究±800kV特高压直流输电线路绕击特性有着十分重要的意义。  本文研究了特高压直流线路绕击耐雷水平;回顾了经典电气几何模型的发展;针对电气几何模型本身存在的不足,提出了相应的改进措施,建立了改进的电气几何模型;利用改进的电气几何模型研究了特高压直流输电线路绕击特性,计算结果表明:雷击于正极线的绕击率远远大于雷击于负极线和避雷线,具有明显的极性效应。  在研究雷云放电过程和长间隙放电相似性的基础上,运用模拟电荷法,建立了输电线路雷屏蔽整体仿真模型,该模型包括:先导通道模型、输电线路模型、上行先导起始及其发展和大地模型;编制了特高压直流输电线路雷电屏蔽性能仿真程序;确定了雷电屏蔽性能;从雷电先导一级定位高度和最后跃变两个角度对该仿真模型进行了校验,证实了该模型的合理性;对特高压线路典型杆塔进行了绕击特性计算,研究了工作电压、杆塔高度和地形等因素对特高压直流线路绕击特性的影响。研究结果表明:随着保护角的增大,杆塔高度的增高,地面坡度的增陡,线路的雷电屏蔽性能降低;建议当杆塔高度超过60m,地面倾角大于10°,特高压直流输电线路采用负保护角。
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