高壓輸電線路雷擊故障診斷與識(shí)別.pdf

1、經(jīng)過(guò)對(duì)比與分析國(guó)內(nèi)外多年的線路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,由于輸電線路一般距離較長(zhǎng)而且分布面積較廣,再加上有些地區(qū)氣候條件和地形復(fù)雜等原因,高壓輸電線路40%～70%的故障主要是由雷電直接和間接的作用而造成的。雷電波影響線路運(yùn)行的主要方式主要分為感應(yīng)雷和直擊雷兩種形式。通過(guò)國(guó)內(nèi)外線路情況的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),直擊雷對(duì)線路的影響方式主要存在兩種。一種是雷電反擊,雷電擊中桿塔或者避雷線,當(dāng)雷電流經(jīng)過(guò)避雷線經(jīng)桿塔入地的過(guò)程中,由于桿塔自身阻抗和接地電阻的存在,使

2、得桿塔頂部和橫擔(dān)處產(chǎn)生很大的電位,并且由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的存在,線路內(nèi)會(huì)存在感應(yīng)電壓分量,當(dāng)絕緣子兩端的電位差達(dá)到絕緣子閃絡(luò)電壓時(shí),造成絕緣子擊穿,雷電流經(jīng)閃絡(luò)通道侵入到線路并引起故障。另一種是雷電繞擊,由于避雷線的屏蔽作用的局限性,雷電繞過(guò)避雷線直接作用于輸電線路上,在輸電線路上產(chǎn)生極大的電流和電壓,并導(dǎo)致絕緣子擊穿發(fā)生接地故障。由于繞擊和反擊的作用形式和故障機(jī)理不同,當(dāng)我們需要針對(duì)其形式作出相應(yīng)的有效的防護(hù)措施時(shí),必須先區(qū)分是哪種故障

3、類(lèi)型。從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)上難以做到完全準(zhǔn)確的判斷兩種故障形式,需要有一種科學(xué)有效的辨別方式。為此,本文通過(guò)仿真獲取雷電反擊、繞擊雷過(guò)電壓波形,提出特征,研究其有效的識(shí)別方法,以便有針對(duì)性的進(jìn)行防雷。
　　 本文采用ATP-EMPT進(jìn)行輸電線路雷電反擊與繞擊仿真。首先探討了高壓輸電線路耐雷水平的各種影響因素,包括:桿塔接地電阻,線路檔距、桿塔高度、導(dǎo)線電壓、桿塔波阻抗等,并分析了一般高壓輸電線路采取架設(shè)避雷線、減少地線保護(hù)角、降低桿塔的接

4、地電阻、增設(shè)耦合地線,提高線路絕緣配合、安裝線路型避雷器、裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置等防雷措施的原理、作用。在此基礎(chǔ)上建立了桿塔、線路絕緣子閃絡(luò)的ATP仿真模型,該模型考慮了線路沖擊電暈、接地體沖擊效應(yīng),使得仿真結(jié)果更加精確,有利于雷電反擊和繞擊故障特征的獲取。
　　 利用雷過(guò)電壓仿真結(jié)果,運(yùn)用小波包變換來(lái)分析并提取雷電繞擊和反擊特征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明小波包能有效提取雷過(guò)電壓波的特征、分辨雷電反擊和繞擊故障,在此基礎(chǔ)上提出了兩種雷擊故障的判