- 頭條大理供電局技術團隊提出考慮地形的架空線路雷擊跳閘率計算方法2023-03-07 作者：張文鋒、李志偉 等 | 來源：《電工技術學報》 | 點擊率：導語云南電網有限責任公司大理供電局、湖北省輸電線路工程技術研究中心（三峽大學）、三峽大學電氣與新能源學院的研究人員張文鋒、李志偉、張國建、林敢，在2022年第8期《電氣技術》上撰文，對大理山區線路的典型地形進行分析，建立考慮地形的改進電氣幾何模型，并利用ATP- EMTP搭建山區35kV架空線路雷擊過電壓計算模型，計算山脊、山坡、山谷及平原等典型地形下線路的直擊雷和感應雷跳閘率，獲得山區地形下架空線路雷擊跳閘率的變化規律。
35kV架空線路作為中壓輸配電線路中的主體，具有覆蓋區域廣、網架結構復雜等特點，我國相關規程僅對35kV線路進線段作了架設避雷線的要求，導致其整體防雷能力較差，容易受到雷電侵害。
據統計，架空線路的雷害事故大概占整個電力系統全部雷害事故的70%～80%。特別是位于山區的架空線路，由于山區地形地貌及氣候環境的影響，土壤電阻率偏高，雷電活動更為活躍，雷擊導致的線路跳閘風險更高。因此，研究山區地形對架空線路雷擊特性的影響具有重要的實際意義。
目前，針對山區地形對輸電線路屏蔽特性的影響開展了較多研究，但現有研究主要以輸電線路為主，針對山區不同地形條件下架空線路的雷擊特性尚缺乏系統研究。
云南電網有限責任公司大理供電局、湖北省輸電線路工程技術研究中心（三峽大學）、三峽大學電氣與新能源學院的研究人員張文鋒、李志偉、張國建、林敢，在2022年第8期《電氣技術》上撰文，對大理山區線路的典型地形進行分析，建立考慮地形的改進電氣幾何模型，并利用ATP- EMTP搭建山區35kV架空線路雷擊過電壓計算模型，計算山脊、山坡、山谷及平原等典型地形下線路的直擊雷和感應雷跳閘率，獲得山區地形下架空線路雷擊跳閘率的變化規律。
圖1 大理35kV漾富線整體走向
團隊的研究結果表明：不同地形條件下架空線路的雷擊跳閘率差異較大，位于山脊的線路直擊雷跳閘率較大，其隨兩側的坡度減小而變小；而位于山谷的線路，感應雷跳閘率較大，其隨著坡度的增加而增大；山區線路的雷擊跳閘率相比平原地區高64%左右。
他們的詳細研究結論如下，可為山區架空線路的雷電防護提供參考。
1）架空線路的直擊雷跳閘率大小順序為：山脊線路＞山坡線路＞山谷線路。線路位于山脊處時，隨著坡度的變大，直擊雷跳閘率逐漸上升，相比于山區平地線路，其直擊雷跳閘率最大增幅約為18.37%，而處于山坡與山谷的線路直擊雷跳閘率則最大分別下降17.69%與53.74%。
2）架空線路的感應雷跳閘率大小順序為：山谷線路＞山坡線路＞山脊線路。線路位于山坡或山谷處時，感應雷跳閘率隨兩側的坡度增大而變大，最大增幅分別為5.49%和34.10%；線路位于山脊處時，隨著坡度的增加，感應雷跳閘率逐漸下降，最大降幅為14.45%。
3）架空線路的總雷擊跳閘率大小順序為：山谷線路＞山坡線路＞山脊線路。相比平原地區，山區平地線路的總雷擊跳閘率增大了64%左右；線路位于山坡處時，總雷擊跳閘率幾乎不隨地形傾角發生變化；線路位于山谷和山脊時，隨著坡度的增加，總雷擊跳閘率分別上升與下降，最大增幅與降幅分別為7.91%與4.67%。
4）安裝避雷線能有效降低線路雷擊跳閘率，根據仿真計算結果，在平原地區與山區平地線路安裝避雷線后，其總雷擊跳閘率將分別下降77.87%與66.02%。
本文編自2022年第9期《電氣技術》，論文標題為“山區35kV架空線路雷擊特性仿真分析”，作者為張文鋒、李志偉 等，本課題得到云南電網有限責任公司科技項目的支持。
