[發明專利]基于雷電流幅值區間分布的架空線路雷擊故障性質識別方法

有效

• 申請號: 201210026362.9
• 申請日: 2012-02-07
• 公開（公告）號: CN102565628A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 黃然;王磊;侯亞非;趙現平;馬儀;陳磊;周仿榮;雷園園;馬御棠;申元
• 申請（專利權）人: 云南電力試驗研究院（集團）有限公司電力研究院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

技術領域

本發明涉及一種識別架空線路雷擊故障類型的方法，具體地說是一種基于雷電流幅值區間分布的架空線路雷擊故障性質識別方法，屬于高電壓技術領域。

背景技術

架空輸電線路因雷擊致線路跳閘故障中，反擊、繞擊判斷是實現針對性、差異化防雷的基礎，是架空電力線路防雷改造的重要依據，因此線路雷擊故障性質的正確判別對線路設計及運維工作者都尤為重要。目前對于實現線路雷擊故障性質的識別主流方法有三種，一是利用線路保護安裝處的波形高速采集裝置收集線路雷擊過電壓波，借助信號處理手段對電壓行波進行分析處理，尋找線路發生反擊或繞擊時過電壓行波的時頻域差異，以此形成反擊繞擊識別判據，類似研究有如公開發表文獻“計及沖擊電暈的輸電線路雷電繞擊和反擊智能識別方法”[高電壓技術,2011,37(5)]、專利“一種交流輸電線路繞擊與反擊的識別方法”?[專利號:ZL?200810058558.X]，此類方法嚴重依賴于波形采集裝置的采樣頻帶及信號處理手段的正確選取，且判斷環節復雜，目前很難在電力線路中推廣使用。第二種方法是基于線路發生反擊或繞擊時雷電流的分流通道不同這一原理，利用線路或桿塔上安裝的羅氏線圈、磁鋼棒等沖擊電流傳感器裝置，記錄雷電流分流路徑，通過設定相應判據實現雷擊故障性質判別，類似研究有如公開發表論文“基于磁帶測量法的輸電線路繞擊和反擊判別”?[現代電力,2008,25(6)]、“基于羅氏線圈對高壓輸電線路雷電繞擊、反擊的識別”?[高電氣開關,2010(1)]，此類方法實現受沖擊電流傳感器運行穩定性的影響較大。較大的雷電流沖擊會使磁鋼棒出現飽和現象，其測量精度易受環境電磁場的干擾，使用羅氏線圈時，測量數據傳輸受通信方式影響較大，常會出現通道故障致數據無法傳輸。此外，沖擊電流傳感器的安裝使用也增加了成本及安裝維護費用，不宜大面積推廣使用。第三種方法則是傳統的根據雷擊故障表象、線路及桿塔參數、監測雷電流幅值等故障信息，綜合判斷雷擊故障類型，類似研究有如公開專利“一種輸電線路繞擊和反擊故障性質的判別方法”?[申請號:201010271114.1；公開號:101975909A]，該方法利用運行單位提供的線路資料及跳閘信息，對具體發生雷擊跳閘的線路故障桿塔進行仿真還原，得出判斷結論。該方法未考慮雷擊線路的隨機性，僅憑仿真分析得出反擊或繞擊結論，沒有適當的容錯裕度。

本發明針對現有技術的不足，提出一種基于雷電流幅值區間分布的架空線路雷擊故障性質識別方法，通過線路耐雷計算劃分雷電流幅值區間分布，最終線路雷擊故障性質判別概率算法模型，客觀地給出不同雷擊故障類型的對應發生幾率。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于雷電流幅值區間分布的架空線路雷擊故障性質識別方法，利用雷擊故障性質判別概率算法模型，實現對架空線路雷擊故障性質快速、可靠的識別。

本發明的目的通過如下技術方案實現。

一種基于雷電流幅值區間分布的架空線路雷擊故障性質識別方法，按以下步驟進行：

（1）線路發生故障跳閘后，對故障信息進行查詢，結合雷電監測系統定位結果，確認跳閘由雷擊所致；收集故障塔接地電阻、桿塔及線路結構特征參數、線路絕緣配置及地形特征參數；

（2）利用雷電監測系統獲取故障桿塔附近線路走廊的雷電定位信息，包括雷擊定位桿塔號及對應雷電流幅值I；

（3）依據線路防雷性能算法，綜合桿塔及線路結構特征參數的統計學規律計算雷擊故障線路的反擊耐雷水平I₁分布區間的上下限I_1上和I_1下：

???????????????????????????????????????????????????，

其中，為絕緣擊穿電壓，?為半周期內工作電壓平均值，k為耦合系數，為電暈修正系數，為分流系數，為桿塔接地電阻，為桿塔等效電感，為導線平均高度；

（4）根據繞擊電氣幾何模型法原理，結合桿塔及地形參數計算繞擊臨界雷電流I_m分布區間的上下限I_m上?和I_m下：

?????，

????其中，為地線平均高度，為地線保護角，為地面傾角；