[發明專利]一種帶線路的桿塔沖擊特性測試方法

在審

• 申請號: 201811319887.5
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109444684A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 魯海亮;文習山;李純;方超穎;鄭鐘楠;王曉杰;謝文炳
• 申請（專利權）人: 武漢大學;國網福建省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R1/28
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

本發明屬于防雷技術領域，尤其涉及一種帶線路的桿塔沖擊特性測試方法，采用直接測量法搭建測試回路，電流測試導線的一端設置于桿塔頂部，另一端連接沖擊電流發生器再引出電流至回流極接地；電壓測試導線的一端設置于桿塔頂部，另一端至電壓極接地；通過電流測試導線給桿塔頂部施加沖擊電流模擬雷擊桿塔塔頂，測量塔頂處的電壓和電流得到塔頂處的沖擊阻抗；通過測量桿塔不同位置的電壓和電流，得到雷擊引起的桿塔過電壓時空分布特性。該測試方法的結果考慮了線路的影響，如避雷線的分流作用，線路與塔身的電磁耦合，且測試結果包含了線路、桿塔、接地裝置之間波的折反射，得到的情況結果更加貼近實際雷擊情況。還可以模擬不同入射角的雷電沖擊。

技術領域

本發明屬于防雷技術領域，尤其涉及一種帶線路的桿塔沖擊特性測試方法。

背景技術

我國電力行業迅速發展，對輸電線路供電可靠性的要求越來越高，同時伴隨著電網的發展，雷擊輸電線路引起的跳閘、停電事故也日益增多。為了合理、經濟地保護電力系統免遭雷擊，準確地預測雷擊引起的過電壓是十分重要的。輸電線路的雷電性能取決于許多參數，如桿塔接地阻抗、塔身的波阻抗、避雷線的分流系數、電暈放電等，其中桿塔的沖擊阻抗是決定輸電線路雷電性能的一個重要參數。

由于桿塔高度較大，在測試中需要在塔頂施加電流，實際測試難度較大。目前輸電線路雷擊暫態特性研究嚴重依賴于電磁暫態計算仿真軟件，通常會進行大量簡化，計算結果與實際情況可能會存在較大差異。如EMTP假設電磁波以橫向電磁波傳播，對于結構復雜、尺寸較大的輸電線路桿塔，雷擊桿塔時沿桿塔傳播的電磁波不為橫向電磁波。

而目前的試驗研究主要針對接地裝置，忽略了線路、桿塔、接地裝置之間波的折反射，與實際情況存在差異。針對塔身的試驗研究多為縮比試驗，測量裝置相對于整個測量系統尺寸較大，容易造成較大的誤差，不能很好的反應實際情況。雖然也有研究直接對真型桿塔進行了試驗研究，但試驗對象為獨立桿塔，未考慮線路的影響，如避雷線的分流情況，線路與塔身的電磁耦合等。

發明內容

本發明的目的是提供一種考慮線路影響測量結果更加貼近實際雷擊的桿塔沖擊特性測試方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種帶線路的桿塔沖擊特性測試方法，采用直接測量法搭建測試回路，電流測試導線的一端設置于桿塔頂部，另一端連接沖擊電流發生器再引出電流至回流極接地；電壓測試導線的一端設置于桿塔頂部，另一端至電壓極接地；通過電流測試導線給桿塔頂部施加沖擊電流模擬雷擊桿塔頂部，測量塔頂處的電壓和電流得到塔頂處的沖擊阻抗；通過測量桿塔不同位置的電壓和電流，得到雷擊引起的桿塔過電壓時空分布特性；包括以下步驟：

步驟1、收集桿塔相關參數以及調查桿塔所處地形；

步驟2、根據現場條件，確定電流回流極和電壓極的位置；

步驟3、根據步驟2確定的位置打下輔助接地極，利用氣球搭建測試回路；

步驟4、采用羅氏線圈測量不同位置的電流響應，采用電壓傳感器測量不同位置的電壓響應；電壓、電流測量信號均通過無線傳輸至主機；

步驟5、調節沖擊電流發生器的輸出波形，直到沖擊電流的波前時間和波尾時間滿足相關標準測量要求；

步驟6、施加沖擊電流，記錄各個測量點的電壓電流波形，得到桿塔過電壓時空分布特性。

在上述的帶線路的桿塔沖擊特性測試方法中，步驟3所述利用氣球搭建測試回路的具體步驟如下：通過氣球撐起電流測試導線和電壓測試導線，使其置于桿塔頂部平面；電流測試導線與電壓測試導線互為180°且垂直于塔身；并使電流回流極盡量遠離塔身。

在上述的帶線路的桿塔沖擊特性測試方法中，通過改變氣球撐起的測試導線與桿塔的角度，以模擬不同入射角的雷電沖擊。