于建立 张迎栋程 龙鲁志伟

(1.潍坊学院机械与自动化学院,山东潍坊 261061;2.现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学),吉林吉林 132012;3.武汉大学电气与自动化学院,湖北武汉 430072)

1 引言

雷电一直是导致架空线路故障的重要因素,其危害方式包括直击雷和雷电感应电压[1-2].雷电感应电压对架空线路的威胁主要存在于35 kV及以下的配电线路,110 kV及以上的输电线路因绝缘水平较高而很少由其造成事故[2].地闪回击电磁场具有多样化的耦合路径且传播范围极广,保障架空配电线路安全运行的关键问题之一,即是雷电感应电压的防护.

雷电感应电压的准确计算和特性的深入理解是对其进行可靠防护的前提.架空线雷电感应电压的计算方法可分为解析算法和数值算法两类:前者基于静电理论认为束缚电荷的运动产生过电压并以回击电流幅值、导线高度和落雷距离3个特征量为输入参数总结出相应的计算公式[3-6];后者基于电磁理论认为回击电磁场的激励作用在导线上产生过电压[7-9].二者的计算对象分别为导线上距雷击点最近位置的雷电感应电压幅值和观测点位置的雷电感应电压时域波形.Rusck等于1958年通过引入回击速度的影响对解析算法进行改进,改进算法虽于2011年被IEEE标准所采用但认为其存在较大的计算误差[10].解析计算公式由于表达简单易实现的优点多被电力运行部门应用于架空线路雷电感应……