一種高海拔長空氣間隙雷擊閃絡的判別方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及輸電線路防雷領域，特別設及一種高海拔長空氣間隙雷擊閃絡的判別 方法。
【背景技術】
[0002] 雷擊跳閩是造成輸電線路故障的主要原因，雷電過電壓的精確計算和雷擊跳閩的 正確評估對于提高輸電線路的耐雷性能，保證電力系統的安全穩定運行具有重要意義。輸 電線路絕緣子和塔頭空氣間隙的雷電沖擊閃絡特性是計算線路雷電過電壓和線路雷擊跳 閩率的基礎，因此，選取精確的閃絡判據對于準確計算輸電線路過電壓、正確評估雷擊跳閩 率，保證電力系統的安全穩定運行具有重要意義。
[0003] 目前，國內外在計算線路耐雷水平時采用的絕緣子或空氣間隙的閃絡判據包括 Uw/法、伏秒特性法、積分法和先導發展法等。其中先導法基于先導發展的過程，通過先導長 度來判斷是否閃絡，較其他方法適用性更廣，能更準確的判斷絕緣是否閃絡，但目前使用的 先導法模型絕大部分為低海拔地區獲得，而海拔高度直接影響了絕緣子和空氣間隙的閃絡 特性，適用于高海拔地區的先導模型需要進行更深入的研究。

【發明內容】

[0004] 為了克服現有技術存在的缺點與不足，本發明提供一種高海拔長空氣間隙雷擊閃 絡的判別方法。
[0005] 本發明采用如下技術方案：
[0006] 一種高海拔長空氣間隙雷擊閃絡的判別方法，包括如下步驟：
[0007] S1根據化zk的空氣密度校正方法，得到連續先導起始電壓公式，并根據實際工況 計算得到連續先導起始電壓值；
[000引 S2比較施加在長空氣間隙上的電壓值與求得的連續先導起始電壓值的大小，W及 施加在長空氣間隙上的電壓在間隙中產生的平均場強與先導發展最低平均場強修正值的 大小，判斷先導是否起始；
[0009] S3先導起始后，利用先導發展速度公式對時間的積分求得先導發展的長度，并求 得剩余空氣間隙的長度，所述剩余空氣間隙的長度為長空氣間隙的長度與先導發展的長度 的差值；
[0010] S4比較剩余空氣間隙長度與末躍長度的大小，判斷是否閃絡，當剩余空氣間隙長 度小于末躍長度時，則認為間隙擊穿，即絕緣子閃絡。
[0011] 所述先導發展的速度及長度公式具體為：
【主權項】
1. 一種高海拔長空氣間隙雷擊閃絡的判別方法，其特征在于，包括如下步驟： S1根據Rizk的空氣密度校正方法，得到連續先導起始電壓公式，并根據實際工況計算 得到連續先導起始電壓值； S2比較施加在長空氣間隙上的電壓值與求得的連續先導起始電壓值的大小，以及施加 在長空氣間隙上的電壓在間隙中產生的平均場強與先導發展最低平均場強修正值的大小， 判斷先導是否起始； S3先導起始后，利用先導發展速度公式對時間的積分求得先導發展的長度，并求得剩 余空氣間隙的長度，所述剩余空氣間隙的長度為長空氣間隙的長度與先導發展的長度的差 值； S4比較剩余空氣間隙長度與末躍長度的大小，判斷是否閃絡，當剩余空氣間隙長度小 于末躍長度時，則認為間隙擊穿，即絕緣子閃絡。
2. 根據權利要求1所述的一種高海拔長空氣間隙雷擊閃絡的判別方法，其特征在于， 所述先導發展的速度及長度公式具體為：
式中，民表示先導通道平均場強，假設施加在高海拔地區長空氣間隙兩端的雷電沖擊 電壓為u(t)，S表示空氣相對密度，^為先導發展的最低平均場強，1表示先導發展的長 度，t表不時間，k和EQ是系數； 所述k和^按照如下步驟獲得： S3. 1在高海拔試驗基地做正極性的雷電沖擊試驗，獲得絕緣子伏秒特性的原始數據， 并用IEC推薦的伏秒特性描述函數形式進行擬合，通過擬合優度計算公式判斷得到最優的 擬合試驗曲線； S3. 2根據拍攝的雷擊閃絡照片及先導在某時刻的瞬時發展速度和長度公式估算出k和E。的區間； S3. 3由先導發展速度計算的公式可知，每一組固定的k和^計算一條伏秒特性曲線， 基于k和^對伏秒特性曲線的影響，結合枚舉法，在S3. 2所述的范圍內調整k和E^的數 值，使得計算曲線接近于試驗曲線； S3. 4利用擬合優度評價計算曲線與試驗曲線的接近程度，擬合優度值最大時的k和^ 即為所求的先導發展速度公式的系數。
3. 根據權利要求1所述的判別方法，其特征在于，所述S2中施加在長空氣間隙上的電 壓在間隙中產生的平均場強等于施加的在高海拔地區長空氣間隙兩端的雷電沖擊電壓值 u(t)與長空氣間隙長度(18的比值；所述先導發展的最低平均場強修正值為空氣相對密度 S與先導發展最低平均場強^的乘積。
4. 根據權利要求2所述的判別方法，其特征在于，所述擬合優度計算公式為：
其中，R2為擬合優度，yi為原始數據，A為擬合數據；3；表示原始數據的平均值，n表示 總試驗次數。
5. 根據權利要求2所述的判別方法，其特征在于，所述先導在某時刻的瞬時發展速度 和長度公式為：
式中：^的計算式為：
其中，卩.，v;,t//;.分別表不第i個時刻和該時刻的先導發展速度及該時刻的先導長 度，1表不先導的長度。
6. 根據權利要求1所述的判別方法，其特征在于，所述S4中末躍長度為長空氣間隙長 度的三分之一。
7. 根據權利要求1所述的判別方法，其特征在于，所述S2中先導起始必須同時滿足如 下兩個條件： (1) 施加在長空氣間隙上的電壓值大于求得的連續先導起始電壓值； (2) 施加在長空氣間隙上的電壓在間隙中產生的平均場強大于先導發展最低平均場強 的修正值。
8. 根據權利要求1所述的判別方法，其特征在于，所述連續先導起始電壓Uk計算公式 為：
式中：Ea為平均流注場強，￡"表示臨界場強，(18表示間隙長度，S表示空氣相對密度，
，％表示先導空間電離的線密度，e^表示真空中的介電常數。
9. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所求的k和E^值適用于高海拔I串和V 串絕緣子的正極性雷電沖擊閃絡。
【專利摘要】本發明公開了一種高海拔長空氣間隙雷擊閃絡的判別方法。此方法包括以下步驟：S1參考Rizk的空氣密度校正方法，求得連續先導起始電壓值；S2根據先導起始電壓與施加電壓的大小，及施加電壓與間隙長度的比值和先導發展最低平均場強修正值的大小，判斷先導是否起始；S3先導起始后，利用先導發展速度公式對時間的積分求得先導發展的長度；S4比較間隙長度與末躍長度的大小，判斷是否閃絡。此方法可以充分計及海拔高度對長空氣間隙雷擊閃絡特性的影響，使高海拔地區絕緣子和空氣間隙雷擊耐雷水平的計算和雷擊跳閘率的評估更加精確可靠。
【IPC分類】G01R31-12
【公開號】CN104569749
【申請號】CN201410753045
【發明人】韓永霞, 何秋萍, 唐力, 趙宇明, 姚森敬
【申請人】華南理工大學, 深圳供電局有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月10日