反击跳闸率计算详细说明.doc

反击跳闸率计算说明1. 反击跳闸率定义：雷击跳闸率是指在雷暴日数的情况下、100km的线路每年因雷击而引起的跳闸次数。它是由绕击跳闸率和反击跳闸率组成。而反击跳闸率是指在雷暴日数的情况下、100km的线路每年因雷击杆塔后引起对导线的逆向闪络发生跳闸的次数。2.规程法详细计算说明：规程法中的线路反击计算，工程上应用起来简单方便，而且它经过了实践的检验，能够满足目前我国一般输电线路的雷电反击系统设计要求。运行经验表明，在线路落雷总数中雷击杆塔所占的比例与避雷线根数及地形有关。雷击杆塔次数与落雷总数的比值称为击杆率（g），规程推荐的g值如表1所示。 表1 击杆率（g） 地 形 避雷线根数012平原1/21/41/6山区1/31/4雷击塔顶时，雷电流的分配状况如图1所示：图1 雷击塔顶时的雷电流分布由于一般杆塔不高、其接地电阻较小，从接地点反射回来的电流波立即到达塔顶，使入射电流加倍，因而注入线路的总电流即为雷电流i，而不是沿雷道波阻抗传播的入射电流。由于避雷线的分流作用，流经杆塔的电流将小于雷电流i，它们的比值称为杆塔分流系数：，总的雷电流：。杆塔分流系数的值在0.860.92的范围内，各种不同情况下的值可由表2查得。表2 一般长度档距的线路杆塔分流系数值线路额定电压/kV避雷线根数11010.9020.8622010.9220.8833020.8850020.88规程法认为雷击塔顶时绝缘子串上的过电压包含四个分量：(1) 杆塔电流在横担以下的塔身电感La和杆塔冲击接地电阻Ri上造成的压降使横担具有一定的对地点位ua。式中为雷电流波前陡度，可取平均陡度，即，其中I为雷电流幅值(kA)，为波前时间(s)。式中横担以下的塔身电感La的值可由表3查得的单位高度塔身电感L0(t)乘以横担高度ha求得即，其中Lt为杆塔总电感。代入上式可得： 表3 杆塔的电感和波阻抗参考值杆塔型式杆塔单位高度塔身电感L0(t)(H/m)杆塔波阻抗Zt ()无拉线钢筋混凝土单杠0.84250有拉线钢筋混凝土单杠0.42125无拉线钢筋混凝土双杠0.42125铁 塔0.50150门型铁塔0.42125(2) 塔顶电压utop沿着避雷线传播而在导线上感应出来的电压u1，与上一分量ua相似，杆塔电流it造成的塔顶电位为：式中Lt为杆塔总电感。应该指出，如果杆塔很高(例如大于40m)，就不宜再用一集中参数电感Lt来表示，而应采用分布参数杆塔波阻抗Zt来进行计算，其值可以在表3中查得。因塔顶电压波utop沿避雷线传播而在导线上感应出来的电压分量u1为：其中，k为考虑冲击电晕影响的耦合系数，可按下式得到式中：k1为电晕校正系数其值见表4： k0为导、地线间的几何耦合系数。 表4 耦合系数的电晕校正系数k1线路电压等级（kV）203536110111330330以上双避雷线1.11.21.251.28单避雷线1.151.251.321图2 两根平行导线及其镜像而k0可以根据公式来计算导线1与导线2之间的几何耦合系数。因，所以，一般架空线路的k0值约处于0.20.3的范围内。式中称为导线1的自波阻抗，称为导线2与导线1间的互波阻抗。对于架空输电线路来说可以根据以下公式计算自波、互波阻抗：、式中分别为导线1的自电位系数和导线2与导线1之间的互电位系数，而的几何尺寸的定义见图2。(3) 雷击塔顶而在导线上产生的感应雷过电压为式中：为导线的平均对地高度，m； 为避雷线平均对地高度，m。(4) 线路本身工频工作电压u2。综上所述，在四个电压分量中，u1与ua同极性，ui(c)与ua异极性，而u2为工频交流电压，当发生雷击瞬间，它可能与ua同极性，也可能与ua异极性，取与ua异极性的情况。而在一般计算中通常不计入极性不定的工频交流电压u2。为了简化计算，可假定各电压分量的幅值均在同一时刻出现，那么作用在绝缘子串上的合成电压Uli的幅值为认为等于线路绝缘子串的50%冲击闪络电压U50%时，绝缘子串发生闪络，与这一临界条件相对应的雷电流幅值I即线路雷击杆塔的耐雷水平I1 在三相导线中，距离避雷线最远的那一相导线的耦合系数最小，一般较容易发生闪络，所以应以此作为计算条件。求得反击耐雷水平I1后，即可通过表