500kV线路JG型杆塔的防雷保护方法技术

本发明专利技术公开了500kV线路JG型杆塔的防雷保护方法，包括以下步骤：步骤一：采用差异化防雷技术对500kV线路JG型进行雷害风险评估；步骤二：根据雷害风险评估分析结果制定初步防雷方案；步骤三：采用改进层次分析法对初步防雷方案进行技术经济性评估，选出最优防雷方案。对JG型杆塔采用所推荐的防雷措施进行改造后,雷害风险等级降低到Ⅱ级以下，符合《110(66)kV～500kV架空输电线路管理规范》中对线路雷击跳闸率的要求。

【技术实现步骤摘要】
500kV线路JG型杆塔的防雷保护方法
本专利技术涉及输电线路防雷保护领域，尤其涉及500kV线路JG型杆塔的防雷保护方法。
技术介绍
各种防雷措施的应用目的及实施后的效果各不相同，并且不同地区实施不同措施的费用、难度也不相同。但在实际工程中，很多地区仍然采用粗放式的防雷改造管理方式，即不考虑线路和防雷措施特点，无差异的选择单一防雷措施进行治理，使得治理效果不显著，改造过的杆塔需要进行二次改造，大大浪费了人力、物力。有效的防雷措施改造可以提高输电线路的防雷性能，防雷措施的技术经济性评估是提高输电线路防雷改造投入产出比的基础。近年来，输电线路的精益化管理要求越来越高，输电线路差异化防雷也成为研究热点，以输电线路走廊雷电分布、地形特征和杆塔绝缘为基础的差异化防雷技术与应用推进迅速，目前已经有关于输电线路差异化防雷保护方法的专利，但还没有专门针对JG型杆塔差异化防雷保护的研究成果。
技术实现思路
为解决现有技术存在的不足，进一步提高电网运行可靠性，并且针对线路自身特点采取合理有效的防雷措施，实现输电线路的精益化管理，有必要对采用JG型转角塔的线路进行差异化防雷研究。本专利技术针对500kV线路JG型杆塔进行雷害风险分析并制定差异化防雷方案，以提高JG型杆塔的防雷性能。为实现上述目的，本专利技术的具体方案如下：500kV线路JG型杆塔的防雷保护方法，包括以下步骤：步骤一：根据500kV线路JG型杆塔的特征，采用差异化防雷技术进行雷害风险评估，得到处于不同环境下的JG型杆塔对应的雷害风险等级；步骤二：根据步骤一得到的JG型杆塔对应的雷害风险等级制定整个500kV线路JG型杆塔的初步防雷方案；步骤三：采用改进层次分析法对初步防雷方案进行技术经济性评估，选出最优防雷方案。所述JG型杆塔为A、B、C三相三角形排列，中相位于两边相上方，中相跳线和外转角边相绝缘子更易发生绕击闪络。所述步骤一中对500kV线路JG型转角塔进行绕击雷害风险评估，输电线路的绕击耐雷性能分析主要采用电气几何模型法，雷害风险评估考虑的因素包括杆塔结构、绝缘配置、杆塔所处地区地闪密度、地形地貌以及气候状况，还考虑了JG型杆塔的特殊之处:外转角地线对导线的保护作用减弱，这一点在电气几何模型中无法兼顾。所述风险评估的等级划分采取如下分级指标：表1雷害风险评估等级分级指标所述步骤一中，通过雷害风险评估，在多雷区及以上，地闪密度≥2.78次/km2·a，处于平原即地面倾角<10°的JG型杆塔的雷害风险等级在Ⅲ级以上，处于山地即地面倾角≥10°的JG2型杆塔的雷害风险等级为Ⅳ级。所述步骤二中，根据运行经验并结合各种防雷措施的优缺点和适用范围，以及线路的具体运行情况，对JG型杆塔的防雷改造主要采用降低杆塔接地电阻、安装线路避雷器和安装塔顶侧针三种措施。所述步骤三中，防雷措施效果评估采用改进的层次分析法，以跳闸率降低效果、工程费用、改造目标、改造难易度、维护难易度及运行寿命为准则，以选择最合理的措施为目标，进行防雷措施效果评估，根据各种措施的权值，为处于不同地形的JG型杆塔选择差异化的防雷措施。所述步骤三中，选出最优防雷方案时，处于多雷区及以上，且地形为丘陵或山地的JG型转角塔安装2支线路避雷器，2支线路避雷器分别装于上横担中相跳线处和外转角边相处；处于平原的JG型杆塔安装3支塔顶侧针，3支塔顶侧针分别安装于边相导线横担和跳线横担上，以减小三相导线的保护角，同时要保持较小的接地电阻。本专利技术的有益效果：本专利技术充分考虑输电线路时间与空间的差异，综合考虑输电线路的雷电活动、线路结构、地形地貌等各种因素及特征，采用基于雷电监测系统监测数据统计分析获取的雷电参数，对输电线路特定杆塔进行防雷计算，反映了一条输电线路相同塔型杆塔处于不同环境下的相对防雷性能强弱。本防雷保护方法针对JG型转角塔，考虑了JG型转角塔外转角地线对导线保护作用减弱的特殊性，保证了采取防雷措施的技术经济性。对JG型杆塔采用所推荐的防雷措施进行改造后,雷害风险等级降低到Ⅱ级以下，符合《110(66)kV～500kV架空输电线路管理规范》中对线路雷击跳闸率的要求。本防雷保护方法可以推广到所有与JG型杆塔结构类似转角塔。附图说明图1本专利技术的具体实施例JG2型杆塔示意图；具体实施方式：下面结合附图对本专利技术进行详细说明：500kV线路JG2型杆塔的防雷保护方法，包括以下步骤：步骤一：根据500kV线路JG型杆塔的特征，采用差异化防雷技术进行雷害风险评估，得到处于不同环境下的JG型杆塔对应的雷害风险等级；步骤二：根据步骤一得到的JG型杆塔对应的雷害风险等级制定整个500kV线路JG型杆塔的初步防雷方案；步骤三：采用改进层次分析法对初步防雷方案进行技术经济性评估，选出最优防雷方案。所述JG2型杆塔为A、B、C三相三角形排列，中相位于两边相上方，中相跳线和外转角边相绝缘子更易发生绕击闪络。所述步骤一中对JG2型杆塔进行绕击雷害风险评估，输电线路的绕击耐雷性能分析主要采用电气几何模型法，雷害风险评估考虑的因素包括杆塔结构、绝缘配置、杆塔所处地区地闪密度、地形地貌以及气候状况，还考虑了JG2型杆塔的特殊之处:外转角地线对导线的保护作用减弱。所述风险评估的等级划分采取如下分级指标：表1雷害风险评估等级分级指标所述步骤一中，通过雷害风险评估，在多雷区及以上，地闪密度≥2.78次/km2·a，处于平原即地面倾角<10°的JG2型杆塔的雷害风险等级在Ⅲ级以上，处于山地即地面倾角≥10°的JG2型杆塔的雷害风险等级为Ⅳ级。所述步骤二中，根据运行经验并结合各种防雷措施的优缺点和适用范围，以及线路的具体运行情况，对JG2型杆塔的防雷改造主要采用降低杆塔接地电阻、安装线路避雷器和安装塔顶侧针三种措施。所述步骤三中，防雷措施效果评估采用改进的层次分析法，以跳闸率降低效果、工程费用、改造目标、改造难易度、维护难易度及运行寿命为准则，以选择最合理的措施为目标，进行防雷措施效果评估，根据各种措施的权值，为处于不同地形的JG2型杆塔选择差异化的防雷措施。如图1所示，杆塔为JG2型转角塔，杆塔所处地区平均地闪密度为3.57次/平方公里·年，雷区等级为C1级，属于多雷区。地形分平原和山地，在风速小于30m/s的情况下，JG2杆塔的绕击闪络风险评估结果如表2。表2JG2杆塔的绕击闪络风险评估结果地形绕击跳闸率风险等级平原0.203Ⅲ山地0.255Ⅳ采用改进层次分析法，以跳闸率降低效果、工程费用、改造目标、改造难易度、维护难易度、运行寿命为准则，以选择最合理的措施为目标，进行防雷措施效果评估，评估结果如表3。根据各种措施的权值，平原的最优措施为塔顶侧针，山地的最优措施为避雷器。表3防雷措施评估结果JG2型杆塔A、B、C三相三角形排列，中相位于两边相上方，中相跳线和外转角边相绝缘子更易发生绕击闪络。建议处于多雷区及以上，且地形为丘陵或山地的JG2型转角塔安装2支线路避雷器，分别装于上横担中相跳线处和外转角边相处。处于平原的JG2型杆塔安装3支塔顶侧针，分别安装于边相导线横担和跳线横担上，以减小三相导线的保护角，同时要保持较小的接地电阻。根据各基杆塔推荐采用的防雷改造措施,再次进行雷击闪络风险评估,得到防雷改造预期治理效果。JG2杆塔预期治理效果评估本文档来自技高网...

【技术保护点】
500kV线路JG型杆塔的防雷保护方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一：根据500kV线路JG型杆塔的特征，采用差异化防雷技术进行雷害风险评估，得到处于不同环境下的JG型杆塔对应的雷害风险等级；步骤二：根据步骤一得到的JG型杆塔对应的雷害风险等级制定整个500kV线路JG型杆塔的初步防雷方案；步骤三：采用改进层次分析法对初步防雷方案进行技术经济性评估，选出最优防雷方案。

【技术特征摘要】
1.500kV线路JG型杆塔的防雷保护方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一：根据500kV线路JG型杆塔的特征，采用差异化防雷技术进行雷害风险评估，得到处于不同环境下的JG型杆塔对应的雷害风险等级，对JG型杆塔进行绕击雷害风险评估，输电线路的绕击耐雷性能分析主要采用电气几何模型法，雷害风险评估考虑的因素包括杆塔结构、绝缘配置、杆塔所处地区地闪密度、地形地貌、气候状况以及JG型杆塔的特殊之处:外转角地线对导线的保护作用减弱；步骤二：根据步骤一得到的JG型杆塔对应的雷害风险等级制定整个500kV线路JG型杆塔的初步防雷方案，根据运行经验并结合各种防雷措施的优缺点和适用范围，以及线路的具体运行情况，对JG型杆塔的防雷改造主要采用降低杆塔接地电阻、安装线路避雷器和安装塔顶侧针三种措施；步骤三：采用改进层次分析法对初步防雷方案进行技术经济性评估，选出最优防雷方案，处于多雷区及以上，且地形为丘陵或山地的JG型转角塔安装2支线路避雷器，2支线路避雷器...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁海燕，庄燕飞，姚金霞，雍军，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11