输电线路杆塔分流系数仿真计算

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1、湖南电力第33卷第6期HUNANELECTRICPOWER2013年l2月doi：10．3969／j．issn．1008—0198．2013．06．005输电线路杆塔分流系数仿真计算何智强。李欣(国网湖南省电力公司电力科学研究院，湖南长沙410007)摘要：利用CDEGS软件针对220kV／500kV典型输电线路杆塔分别进行工频和雷电流模型的仿真计算．给出避雷线、杆塔地网、杆塔基础具体分流大小，分析影响杆塔分流系数的影响因素。关键词：输电线路；杆塔；分流；模型；防雷中图分类号：TM752．5文献标识码：A文章编号：1008．0198(2013)06—0013—04Simulations

2、tudyontowerdistributioncoeficientoftransmissionlineHEZhi—qiang，LIXin(StateGridHunanElectricPowerCorporationResearchInstitute，Changsha410007，China)Abstract：DesimulationcalculationoffrequenceandlightningCUlTentmodelarerespectivelyconductedaccordingtothetypic~220kV／500kVtransmissionlinetowersbyusin

3、gCDEGSsoftware．Theshuntdataoflightninglines，tower，towel‘groundingsad，towerbaseareobtainedandtheinfluencefactoroftowerdistributioncoefficientareanalyzed．Keywords：transmissionline；tower；shunt；model；lightningprotection架空输电线路地处空旷的野外，纵横交错，绵率高，部分杆塔接地电阻偏大。杆塔接地电阻偏高延数百公里至上千公里，易受雷击，造成跳闸停或接地导通不良是输电线路发生反击的一

4、个重要原电。雷击跳闸分输电线路绕击、塔杆反击2类。不因。因此降低杆塔接地电阻能显著提高线路反击耐同事故的原因不同，解决方法也有差异。当雷击塔雷水平。顶时，塔顶电位为：假设输电线路杆塔型式、杆塔尺寸以及绝缘子di型式、数量均已确定，影响输电线路反击耐雷水平“^：iR^+iQ的主要因素便取决于杆塔冲击接地电阻，而冲击接由式(1)可知，相对绕击而言，杆塔反击与地电阻大小与线路杆塔的工频接地电阻又有着紧密雷电流分流系数密切关联¨，，因而研究分析杆的关联。以湖南某110kV输电线路为例，杆塔塔的实际分流情况，不仅有利于输电线路防雷。提类型为ZH2型预应力直线杆，绝缘子型号为：高线路绝缘的可靠性，

5、还有利于雷击事故原因的分FXBW-110／100，冲击放电电压为550kV，避析、判断，进而实现对防雷工作的进一步精细化配雷线平均高度取h为14．48m，导线平均高度取h置和管理。为9．13m(杆高l6．5m，双避雷线间的间距取5m．避雷线和导线垂弧分别为2．85m和5．3m．1引起反击跳闸的主要因素分析导线水平排列，避雷线截面50mm)。湖南大部分地区位于山区地带．由于土壤电阻双避雷线对外侧导线的几何耦合系数：k=收稿日期：2012．11-30改回日期：2013．05—06·13·第33卷第6期湖南电力2013年12月0．189，电晕下的耦合系数：k=1．2×0．189=引下线均断开

6、，则理论上无法构成回路，引下线上0．227，分流系数：／3=0．86(设7：2．6Ixs)，塔头不会通过电流。电感：L=16．5x0．42=6．93(I．LH)，则杆塔耐雷仿真计算的杆塔模型中，因实际杆塔钢材为角水平为：钢，而仿真软件中导体为圆钢，因此导体半径通过公式r=0．446等效，r为等效半径，b为角钢宽度。0％(，一)／3R删+(ho导体材料均为钢(相对电阻率1O，相对磁导率一+(，一。)636)。杆塔模型参数如图1，2(单位：m)：5500．665Rc~+3．87冲击电阻R不同取值时雷击杆塔的耐雷水平计算结果见表l。表1线路耐雷水平与杆塔接地电阻关系图15ookV杆塔模型从表

7、1中的计算结果中可以看出，伴随着杆塔冲击接地电阻的逐渐增大，线路耐雷水平下降明显。当接地电阻为35Q时，耐雷水平仅为接地电阻9Q时的36．7％。接地电阻是否合格对于输电线路安全运行的影响至关重要。杆塔接地电阻的测试方法、检测手段近些年发展非常迅速。采用钳形接地电阻测量仪是比较好的检查手段H】。2杆塔分流仿真模型建立2．1仿真计算杆塔模型图2220kV杆塔模型对500kV和220kV典型杆塔进行了仿真，采除主要杆塔采用详细建模外，临近档距的其余用