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同塔多回线路雷击同时跳闸已占线路雷击跳闸事故的较大比例,由于同塔多回线路输送容量大,雷击同时跳闸将对系统稳定造成较严重的影响,必须对其雷击闪络率和雷击同时跳闸率进行限制。雷击跳闸成为威胁电网安全稳定运行的最主要、最突出的矛盾。然而现阶段同塔多回线路的防雷设计、运行管理均依赖于单回线路的运行经验,对同塔多回线路的雷击特性和耐雷性能缺乏系统的掌握,无法根据其防雷运行特点制订切实有效的防雷措施和防雷运行管理办法以降低其单回雷击闪络率和多回雷击闪络率。本研究所提出的降低同塔多回线路雷击闪络率的措施可为现有线路的防雷改造提供直接指导,具有广阔的应用前景和显著的经济效益。
本文从防雷基础理论方面和工程应用实践方面开展同塔多回输电线路雷击两回及以上同跳技术的研究和防范。主要研究了雷击同跳机理和雷击同跳特征等基础理论,线路耐雷性能随系统工作电压相位角的变化以近似正弦波的规律在最大值和最小值之间波动;基于典型线路的实际运行情况研究了同塔多回输电线路耐雷水平影响因素,分析了雷电流在杆塔中的传播过程,结合同塔多回输电线路差异化防雷击同跳技术原理和雷击闪络风险等级大小,根据不同防雷措施的防护效果研究提出了典型线路的防雷配置建议。
针对实际220kV同塔多回线路实际防雷运行现状,使用PSCAD/EMTDC软件进行计算评估了其雷击闪络风险等级大小,确定了处于不同雷击闪络风险等级杆塔的改造原则和顺序。根据现有各种防雷措施的特点和在上述典型线路上的适用性和可行性,结合不同措施的实际防雷效果和综合应用效果分析,制定了典型线路的差异化防雷改造方案。研究结果表明,在上述线路进行差异化防雷改造后其雷击跳闸率可显著下降。