雷击下断路器绝缘水平评估方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术涉及电力系统变电设备防雷技术领域，公开了雷击下断路器绝缘水平评估方法、系统、设备及存储介质。本发明专利技术根据站内设备数据确定进线段杆塔在雷电反击下和雷电绕击下的耐雷水平，将雷电反击下耐雷水平最低的进线段杆塔作为第一目标杆塔，将雷电绕击下耐雷水平低于相应最大绕击雷电流的进线段杆塔作为第二目标杆塔，进而建立雷电仿真计算模型，在所述模型中采用反击雷电流对第一目标杆塔进行反击模拟，并采用绕击雷电流对第二目标杆塔进行绕击模拟，从得到的仿真结果中确定断路器的最大过电压水平，最后根据最大过电压水平和断路器的绝缘安全裕度确定雷击下的断路器绝缘水平。本发明专利技术能够快速有效地确定雷击下的断路器绝缘水平。器绝缘水平。器绝缘水平。

【技术实现步骤摘要】
雷击下断路器绝缘水平评估方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及电力系统变电设备防雷
，尤其涉及雷击下断路器绝缘水平评估方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在雷击中线路后，断路器在切断短路电流过程时，若又发生一次雷击闪络，将会导致电弧重燃，从而引发电力事故，严重威胁电网的安全稳定运行。如何快速有效确定雷击下的断路器绝缘水平，对计算断路器的雷击故障率，并采取针对性防护措施，确保其安全稳定运行具有重要意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种雷击下断路器绝缘水平评估方法、系统、设备及存储介质，解决了如何快速有效确定雷击下的断路器绝缘水平的技术问题。
[0004]本专利技术第一方面提供一种雷击下断路器绝缘水平评估方法，包括：
[0005]获取站内设备数据，所述站内设备数据包括线路、进线段杆塔、绝缘子串、地形地貌、变电站电气平面图及设备的相关参数；
[0006]根据所述站内设备数据确定进线段杆塔在雷电反击下和雷电绕击下的耐雷水平，将雷电反击下耐雷水平最低的进线段杆塔作为第一目标杆塔，将雷电绕击下耐雷水平低于相应最大绕击雷电流的进线段杆塔作为第二目标杆塔；
[0007]根据所述站内设备数据在电磁暂态程序中建立雷电仿真计算模型，在所述雷电仿真计算模型中采用反击雷电流对所述第一目标杆塔进行反击模拟，并采用绕击雷电流对所述第二目标杆塔进行绕击模拟，得到断路器在不同反击和绕击工况下的过电压水平；
[0008]根据所述断路器在不同反击和绕击工况下的过电压水平确定断路器的最大过电压水平，根据所述最大过电压水平和断路器的绝缘安全裕度确定雷击下的断路器绝缘水平。
[0009]根据本专利技术第一方面的一种能够实现的方式，所述根据所述站内设备数据确定进线段杆塔在雷电反击下和雷电绕击下的耐雷水平，包括：
[0010]对不同电压等级的典型杆塔进行仿真计算，根据得到的仿真计算结果建立雷电反击下的杆塔耐雷水平与杆塔高度、杆塔接地电阻和杆塔绝缘距离之间的第一定量函数表达式；
[0011]根据所述站内设备数据选取变电站预置距离范围内的进线段杆塔，获取所选取的进线段杆塔的高度、接地电阻和绝缘距离，输入所述第一定量函数表达式以得到所述所选取的进线段杆塔在雷电反击下的耐雷水平。
[0012]根据本专利技术第一方面的一种能够实现的方式，所述根据所述站内设备数据确定进线段杆塔在雷电反击下和雷电绕击下的耐雷水平，还包括：
[0013]对不同电压等级的典型杆塔进行仿真计算，根据得到的仿真计算结果建立雷电绕
击下的杆塔耐雷水平与杆塔绝缘距离之间的第二定量函数表达式；
[0014]获取所述所选取的进线段杆塔的绝缘距离，输入所述第二定量函数表达式以得到所述所选取的进线段杆塔在雷电绕击下的耐雷水平。
[0015]根据本专利技术第一方面的一种能够实现的方式，所述根据所述最大过电压水平和断路器的绝缘安全裕度确定雷击下的断路器绝缘水平，包括：
[0016]按照下列公式计算雷击下的断路器绝缘水平：
[0017][0018]式中，U
CB
为雷击下的断路器绝缘水平，U
max
为所述最大过电压水平，为断路器的绝缘安全裕度。
[0019]本专利技术第二方面提供的一种雷击下断路器绝缘水平评估系统，包括：
[0020]数据获取模块，用于获取站内设备数据，所述站内设备数据包括线路、进线段杆塔、绝缘子串、地形地貌、变电站电气平面图及设备的相关参数；
[0021]目标杆塔确定模块，用于根据所述站内设备数据确定进线段杆塔在雷电反击下和雷电绕击下的耐雷水平，将雷电反击下耐雷水平最低的进线段杆塔作为第一目标杆塔，将雷电绕击下耐雷水平低于相应最大绕击雷电流的进线段杆塔作为第二目标杆塔；
[0022]仿真计算模块，用于根据所述站内设备数据在电磁暂态程序中建立雷电仿真计算模型，在所述雷电仿真计算模型中采用反击雷电流对所述第一目标杆塔进行反击模拟，并采用绕击雷电流对所述第二目标杆塔进行绕击模拟，得到断路器在不同反击和绕击工况下的过电压水平；
[0023]绝缘水平确定模块，用于根据所述断路器在不同反击和绕击工况下的过电压水平确定断路器的最大过电压水平，根据所述最大过电压水平和断路器的绝缘安全裕度确定雷击下的断路器绝缘水平。
[0024]根据本专利技术第二方面的一种能够实现的方式，所述目标杆塔确定模块包括：
[0025]第一表达式构建单元，用于对不同电压等级的典型杆塔进行仿真计算，根据得到的仿真计算结果建立雷电反击下的杆塔耐雷水平与杆塔高度、杆塔接地电阻和杆塔绝缘距离之间的第一定量函数表达式；
[0026]第一杆塔耐雷水平确定单元，用于根据所述站内设备数据选取变电站预置距离范围内的进线段杆塔，获取所选取的进线段杆塔的高度、接地电阻和绝缘距离，输入所述第一定量函数表达式以得到所述所选取的进线段杆塔在雷电反击下的耐雷水平。
[0027]根据本专利技术第二方面的一种能够实现的方式，所述目标杆塔确定模块还包括：
[0028]第二表达式构建单元，用于对不同电压等级的典型杆塔进行仿真计算，根据得到的仿真计算结果建立雷电绕击下的杆塔耐雷水平与杆塔绝缘距离之间的第二定量函数表达式；
[0029]第二杆塔耐雷水平确定单元，用于获取所述所选取的进线段杆塔的绝缘距离，输入所述第二定量函数表达式以得到所述所选取的进线段杆塔在雷电绕击下的耐雷水平。
[0030]根据本专利技术第二方面的一种能够实现的方式，所述绝缘水平确定模块包括：
[0031]计算单元，用于按照下列公式计算雷击下的断路器绝缘水平：
[0032][0033]式中，U
CB
为雷击下的断路器绝缘水平，U
max
为所述最大过电压水平，为断路器的绝缘安全裕度。
[0034]本专利技术第三方面提供了一种雷击下断路器绝缘水平评估设备，包括：
[0035]存储器，用于存储指令；其中，所述指令用于实现如上任意一项能够实现的方式所述的雷击下断路器绝缘水平评估方法；
[0036]处理器，用于执行所述存储器中的指令。
[0037]本专利技术第四方面一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项能够实现的方式所述的雷击下断路器绝缘水平评估方法。
[0038]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
[0039]本专利技术根据站内设备数据确定进线段杆塔在雷电反击下和雷电绕击下的耐雷水平，将雷电反击下耐雷水平最低的进线段杆塔作为第一目标杆塔，将雷电绕击下耐雷水平低于相应最大绕击雷电流的进线段杆塔作为第二目标杆塔，进而在电磁暂态程序中建立雷电仿真计算模型，在所述模型中采用反击雷电流对第一目标杆塔进行反击模拟，并采用绕击雷电流对第二目标杆塔进行绕击模拟，得到断路器在不同反击和绕击工况下的过电压水平，从中确定断路器的最大过电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷击下断路器绝缘水平评估方法，其特征在于，包括：获取站内设备数据，所述站内设备数据包括线路、进线段杆塔、绝缘子串、地形地貌、变电站电气平面图及设备的相关参数；根据所述站内设备数据确定进线段杆塔在雷电反击下和雷电绕击下的耐雷水平，将雷电反击下耐雷水平最低的进线段杆塔作为第一目标杆塔，将雷电绕击下耐雷水平低于相应最大绕击雷电流的进线段杆塔作为第二目标杆塔；根据所述站内设备数据在电磁暂态程序中建立雷电仿真计算模型，在所述雷电仿真计算模型中采用反击雷电流对所述第一目标杆塔进行反击模拟，并采用绕击雷电流对所述第二目标杆塔进行绕击模拟，得到断路器在不同反击和绕击工况下的过电压水平；根据所述断路器在不同反击和绕击工况下的过电压水平确定断路器的最大过电压水平，根据所述最大过电压水平和断路器的绝缘安全裕度确定雷击下的断路器绝缘水平。2.根据权利要求1所述的雷击下断路器绝缘水平评估方法，其特征在于，所述根据所述站内设备数据确定进线段杆塔在雷电反击下和雷电绕击下的耐雷水平，包括：对不同电压等级的典型杆塔进行仿真计算，根据得到的仿真计算结果建立雷电反击下的杆塔耐雷水平与杆塔高度、杆塔接地电阻和杆塔绝缘距离之间的第一定量函数表达式；根据所述站内设备数据选取变电站预置距离范围内的进线段杆塔，获取所选取的进线段杆塔的高度、接地电阻和绝缘距离，输入所述第一定量函数表达式以得到所述所选取的进线段杆塔在雷电反击下的耐雷水平。3.根据权利要求2所述的雷击下断路器绝缘水平评估方法，其特征在于，所述根据所述站内设备数据确定进线段杆塔在雷电反击下和雷电绕击下的耐雷水平，还包括：对不同电压等级的典型杆塔进行仿真计算，根据得到的仿真计算结果建立雷电绕击下的杆塔耐雷水平与杆塔绝缘距离之间的第二定量函数表达式；获取所述所选取的进线段杆塔的绝缘距离，输入所述第二定量函数表达式以得到所述所选取的进线段杆塔在雷电绕击下的耐雷水平。4.根据权利要求1所述的雷击下断路器绝缘水平评估方法，其特征在于，所述根据所述最大过电压水平和断路器的绝缘安全裕度确定雷击下的断路器绝缘水平，包括：按照下列公式计算雷击下的断路器绝缘水平：式中，U
CB
为雷击下的断路器绝缘水平，U
max
为所述最大过电压水平，为断路器的绝缘安全裕度。5.一种雷击下断路器绝缘水平评估系统，其特征在于，包括：数据获取模块，用于获取站内设备数据，所述站内设备数据包括线路、进线段杆塔、绝缘子串、地形地貌、变电站电气平面图及设备的相关参数；目标杆塔确定模块，用于根据所述站内设备数据确定进线段杆塔在雷电...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬蓉蓉，冯瑞发，黄志都，刘刚，唐捷，廖民传，屈路，祁汭晗，蔡汉生，贾磊，胡上茂，张义，胡泰山，梅琪，刘浩，姚成，李龙桂，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：