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浙江典型区域输电线路雷击跳闸与地闪密度的相关性分析

2011-05-29童杭伟孙淑莲

浙江电力 2011年1期
关键词:嘉兴杆塔雷电

童杭伟,孙淑莲

(1.浙江省电力试验研究院,杭州 310014;2.杭州电力局,杭州 310009)

雷电活动对电网设备安全可靠运行造成很大的危害,浙江省处于多雷电区域,雷击发生的程度与各地的地形及气候条件有密切的关系[1]。浙江地势分布是西南高、东北低,海拔自西南向东北降落(浙江地势分布见图1)。除东北部水网平原和东南小块滨海平原外,其余为山岭、丘陵、盆地等错落地区。浙北的嘉兴属典型的平原地形;南部丽水为典型的高山地形;台州、温州等为典型的沿海山岭地形;而中部金华、衢州等为山岭及盆地相间的丘陵地形,不同地形条件下的雷电参数和输电线路雷击跳闸率也不同。

浙江电网雷电信息系统已投运了6年,系统运行及雷击定位情况良好,雷电数据完整。因此,以雷电信息系统数据为基础,对嘉兴、丽水、台州、金华4个典型地形区域进行线路雷击跳闸和落雷分布情况的统计,可分析各地雷击跳闸和地闪密度的特点。

1 输电线路雷击跳闸与地闪密度的相关性统计

图1 浙江地势分布

统计2004-2009年浙江电网4个地区220 kV及以上输电线路雷击跳闸情况与地闪密度参数(如表1所示),可见各地线路雷击跳闸数与地闪密度值有较大的正相关性,并且各地区输电线路雷击跳闸情况有明显的区域性差异。

从6年的平均值分析,有以下特点:

(1)嘉兴地区处于平原,虽然每平方千米线路长度(0.43 km/km2)较大,地闪密度及线路雷击跳闸次数却均处于最小值。

(2)金华地区处于丘陵区域,每平方千米线路长度(0.13 km/km2)小于嘉兴地区,但地闪密度及线路雷击跳闸次数均大大高于嘉兴地区。

(3)丽水地区处于高山地区,每平方千米线路长度值(0.06 km/km2)最小,地闪密度与金华地区相近,但雷击跳闸次数较多。

(4)处于沿海山岭地形的台州地区地闪密度最大,虽然每平方千米线路长度值(0.20 km/km2)居中,但线路雷击跳闸次数最多。

2 不同地闪密度区域的线路雷击跳闸情况统计和分析

为分析典型地区地闪密度与线路雷击跳闸情况的相关性,依据华东电网公司发布的《华东电网落雷密度分布图使用导则》中对雷电活动强度的分级方法[2],绘制了2004-2009年浙江各地的地闪密度图,并将220 kV及以上输电线路雷击跳闸杆塔点位标注于图上,其中2009年浙江地闪密度及杆塔雷击跳闸点分布详见图2。以浙江电网2004-2009年220 kV及以上输电线路雷击跳闸杆塔为研究样本,分别统计了4个典型地区杆塔雷击跳闸点所处位置的地闪密度值(详见表2)。地闪密度(Ng)分级如下: Ⅴ级的 Ng>11(次/km2·a),Ⅳ级的 Ng=8~11(次/km2·a),Ⅲ级的 Ng=5~8 次/(km2·a),Ⅱ级的 Ng=3~5 次/(km2·a), Ι级的Ng<3 次/(km2·a)。

可总结出以下特点:

(1)雷击跳闸杆塔大多处于地闪密度Ш级及以上区域 Ng>5 次/(km2·a): 其中嘉兴地区雷击跳闸杆塔在Ш级及以上的区域占64.3%,金华地区占59.5%,台州地区占56.3%,丽水地区占54.7%。

(2)各地区比较,处于平原的嘉兴地区在地闪密度Ш级以下区域不易跳闸,处于丘陵地形的金华地区次之。处于高山地形的丽水地区在地闪密度Ш级以下区域最易跳闸,其次为处于沿海山岭地形的台州地区。

表1 2004~2009年4个地区220 kV及以上线路雷击跳闸数及地闪密度统计

表2 浙江4个典型地区处于不同地闪密度区域的雷击跳闸杆塔次数统计

3 结语

不同地形区域的地闪密度和线路雷击跳闸情况有较大差异,应用地闪密度系数指导防雷工作也应有所差别:

(1)平原地形相对其它地形区域地闪密度较小,在地闪密度Ш级及以上区域(Ng>5次/km2·a)的线路杆塔易发生雷击跳闸,防雷工作应重点关注。

(2)丘陵地形在地闪密度Ш级及以上区域的线路杆塔雷击跳闸较多,这些区域应加强防雷工作,同时结合实际情况兼顾Ⅱ级及以下地闪密度区域。

(3)高山地形在各级地闪密度区域线路杆塔均易发生雷击跳闸,应结合杆塔、地形、地貌等实际情况采取差异化的防雷措施。

(4)沿海山岭地形受气候及季节等因素影响,地闪密度值较其它地形区域更大,Ⅱ级及以上地闪密度区域线路易雷击跳闸,防雷设计和防雷措施等均应加强。

[1] 童杭伟,范国武,王海涛.浙江省雷电活动的特点及其与地形和气候的关系[J].电网技术,2008,32(11)∶99-100.

[2] 华东电网有限公司.华东电网落雷密度分布图使用导则[S].2008.

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