基于BLT方程的架空输电线路雷电过电压峰值快速计算研究
2018-01-03吴捷
吴捷
摘 要:文章根据电偶极子算法得到空间任意点的电磁场,其次通过BLT方程,从频域角度计算出线路上的感应过电压,避免了时域上计算的复杂、耗时性。首先利用规程法对文章计算模型结果进行了验证,其次研究了架空线中点与闪电通道不同水平距离处在架空线中点、端点位置处的感应过电压值,研究表明:在架空线中点位置处的过电压均为单极性的,而在架空线末端的位置处存在双极性的变化趋势,端点处的过电压峰值等于中点处50%。
关键词:电偶极子;架空线;过电压;BLT
中图分类号:TM726.3 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2018)32-0014-03
Abstract: In this paper, the electromagnetic field at any point in space is obtained according to the electric dipole algorithm. The induced overvoltage on the line is calculated from the frequency domain by BLT equation, which avoids the complexity and time-consuming of the calculation in the time domain. Firstly, the results of the model are verified by the method of rules. Secondly, the induced overvoltage at the middle point and the end point of the overhead line at different horizontal distances from the lightning passage is studied. The results show that the overvoltage at the middle point of the overhead line is unipolar, while at the end of the overhead line, there is a trend of bipolar change, and the peak value of the overvoltage at the end point is equal to 50% at the middle point of the overhead line.
Keywords: electric dipole; overhead line; overvoltage; BLT
1 概述
電网公司运检部门在架设输电线时,为了避免地面不可控因素对线路的干扰,往往将线路架设在较高的位置处,但输电杆塔越高,造成雷击事故的概率相对越大,线路耦合的雷电过电压峰值也会增强[1]。IEEE架空线防雷规程中指出了,采用解析式的方法计算线路雷击过电压,该规程法主要适用于对单点雷电引起的过电压峰值计算,无法对过电压波形进行分析。Uman[2]等提出了TL模型,将回击通道视为一根理想的传输导体,没有转移电荷的存在,电流从通道底部以一定的速度向上传播,过程中不会产生衰减。Nucci等[3]开发出软件LIOV来计算雷电感应过电压,研究成果对雷电感应过电压学术体系起了极大的推动作用。
本文将对雷电感应过电压的计算方法进行分析,利用频域BLT方程,避免了时域上计算的繁杂,研究了架空线中点与闪电通道不同水平距离处在架空线中点、端点位置处的感应过电压值,为优化架空线路的雷电防护方案提供一定参考依据。……
