综合考虑风偏、地形和工作电压的特高压交流线路雷电绕击性

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn2009年5月电工技术学报Vol.24No.5第24卷第5期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYMay2009综合考虑风偏、地形和工作电压的特高压交流线路雷电绕击性能袁海燕傅正财魏本刚赵刚（上海交通大学电气工程系上海200030）摘要由于特高压线路本身的特点，雷电绕击是危及特高压输电线路安全可靠运行的主要因素之一，而现有评估输电线路绕击跳闸率的EGM模型难以取得与线路实际运行经验相一致的结果。为确保我国特高压线路安全稳定运行，研究改进特高压架空线路的绕击性能预测模型是当前我国特高压

2、试验示范工程亟待解决的重要课题之一。本文综合考虑国内外已有成果,包括雷电对导线、地线和大地三者击距的差异、风偏影响、地形影响和导线工作电压影响等，提出综合考虑这些因素的改进EGM。应用改进模型，对我国UHVAC试验示范工程初步设计的ZMP2和ZBS2塔型的线路进行了绕击性能分析。仿真结果表明，随着地面倾角的增大，在只考虑导线工作电压峰值和考虑导线工作电压随相位变化这两种情况下，绕击跳闸率差别可达0.16次/100km·a，因此必须考虑雷击时导线工作电压相位的概率分布。随着风速和地面倾角的增大，绕击跳闸率呈加速度增长。杆塔为ZBS2的线路，在所考察范围内不会发生绕击跳闸，而杆塔为ZMP2的线

3、路，只有当地面倾角小于10°时，才能满足特高压线路对绕击跳闸率的要求。关键词：特高压交流线路电气几何模型绕击跳闸率耐雷性能中图分类号：TM726.1LightningShieldingFailureAnalysisofUHVACTransmissionLinesBasedonImprovedEGMYuanHaiyanFuZhengcaiWeiBengangZhaoGang(ShanghaiJiaotongUniversityShanghai200030China)AbstractLightningshieldingfailureisanimportantissueinaddressingl

4、ightningperformanceofanUHVACtransmissionlines.ItisshownfromtheoperatingexperienceofUHVAClinesinJapanandRussiathattheshieldingfailureratepredictedusingtheexistingElectro-GeometricModel(EGM)doesnotmatchwiththatobtainedfromoperationdata.Inthispaper,animprovedEGMisproposedtoevaluateshieldingfailurerat

5、eoftheUHVACtransmissionline.Intheimprovedmodel,thestrikingdistancestophaseconductors,shieldingwiresandgroundaredifferentiated.Furthermore,theinfluencesofgroundobliquity,winddeflectionandoperatingvoltageofphaseconductorsaretakenintoaccount.TheproposedimprovedEGMisappliedtocalculatethelightningshiel

6、dingfailurerateofaUHVACtransmissionlinetobebuiltinademonstrationprojectinChina.Thesimulationresultsshowthatthemaximaldifferenceofshieldingfailureratesduetothephaseangleofconductorvoltageinaperiodcanreach0.16times/100km-year.Theshieldingfailurerateaccelerateswiththeincreaseofthegroundobliquityandth

7、ewindspeed.TheshieldingfailurerateofthetransmissionlinewithZBS2towerisfreeofshieldingfailureoutageintheinvestigatedrange.However,theshieldingfailurerateofthetransmissionlinewithZMP2towerislessthanthetolerablelimi