一種超高壓輸電線路桿塔雷電屏蔽能力模擬試驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于高電壓領(lǐng)域，具體涉及一種超高壓輸電線路桿塔雷電屏蔽能力模 擬試驗(yàn)平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)沿海地帶雷電活動(dòng)頻繁，500kV輸電線路走廊多經(jīng)過(guò)山區(qū)，雷擊跳閘率很高。 運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，因?yàn)槔纂娎@擊輸電線路產(chǎn)生的雷擊跳閘占有很大的比例。220kV輸電線 路因?yàn)槔@擊造成的雷擊跳閘占事故總數(shù)量的60%左右，在500kV輸電線路比例更高，俄羅斯， 美國(guó)，加拿大等國(guó)家的735~765kV輸電線路的防雷經(jīng)驗(yàn)也表明，繞擊是雷擊跳閘事故中最主 要的原因。
[0003] 對(duì)雷電繞擊的相關(guān)研究，目前廣泛應(yīng)用的電氣集合模型EGM，Eriksson的改進(jìn)幾何 模型，先導(dǎo)傳播模型LPM等，都是工程計(jì)算方法。隨著輸電線路的電壓等級(jí)越來(lái)越高，各行各 業(yè)對(duì)于供電的要求越來(lái)越高，在原有的歷史條件下得出的相關(guān)理論在實(shí)際工程的應(yīng)用中捉 襟見(jiàn)肘。隨著特高壓輸電線路的建設(shè)，使得對(duì)輸電線路繞擊的雷電屏蔽能力的研究，對(duì)電網(wǎng) 的安全可靠性有重要的意義。模擬試驗(yàn)的雷電放電雖然不是嚴(yán)格意義上的物理模擬自然放 電，但是放電的規(guī)律存在一定的相似性，可以大量重復(fù)進(jìn)行，便于改變?cè)囼?yàn)條件，可以在較 短時(shí)間得出一些雷電屏蔽能力的規(guī)律和特征。國(guó)內(nèi)外之前進(jìn)行過(guò)的輸電線路桿塔模擬試 驗(yàn)，都是采用肉眼觀測(cè)雷擊電，準(zhǔn)確性有較大誤差。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型主要解決針對(duì)超高壓輸電線路桿塔的雷電屏蔽能力影響因素的防雷 設(shè)計(jì)只能參考工程計(jì)算方法，誤差較大，不能完全滿(mǎn)足超高壓和特高壓輸電線路保護(hù)的需 求，以及雷電繞擊研究中輸電線路桿塔模擬試驗(yàn)，采用肉眼觀測(cè)雷擊電，準(zhǔn)確性有較大誤差 的問(wèn)題。
[0005] 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種超高壓輸電線路桿塔雷電屏蔽能力模擬試驗(yàn) 平臺(tái)，包括電極、屏蔽室和高速攝影儀，還包括依次連接的調(diào)壓電路，模擬輸電線路導(dǎo)線注 流電路，以及輸電線路模型，且所述試驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)接地鐵板接地。
[0006] 優(yōu)選的，所述調(diào)壓電路包括依次連接的隔離變壓器，調(diào)壓器和升壓變壓器。
[0007] 優(yōu)選的，所述模擬輸電線路導(dǎo)線注流電路包括依次連接的硅堆，限流保護(hù)電阻，高 壓濾波電容，兩開(kāi)關(guān)和限流電阻。
[0008] 優(yōu)選的，所述輸電線路模型包括依次連接的桿塔模型，輸電導(dǎo)線模型和避雷線模 型。
[0009] 優(yōu)選的，所述避雷線模型的避雷線采用1mm裸鐵絲，所述輸電導(dǎo)線模型的輸電線采 用2mm銅絲，所述避雷線安裝于不同位置，且數(shù)量可增減。
[0010]優(yōu)選的，所述桿塔模型采用ZB6T型桿塔。
[0011]優(yōu)選的，所述高速攝影儀安放在所述屏蔽室內(nèi)。
[0012]優(yōu)選的，所述輸電線路模型縮比為1:40。
[0013]優(yōu)選的，所述電極采用長(zhǎng)度70cm，直徑10mm的鋼材制成，端部為頂角是30°的圓錐。
[0014] 更加優(yōu)選的，沖擊電壓發(fā)生器的高壓引線連接在所述電極上，所述電極通過(guò)絕緣 繩固定于不同位置。
[0015] 本實(shí)用新型主要搭建了一個(gè)研究超高壓輸電線路雷電屏蔽能力影響因素的試驗(yàn) 平臺(tái)，通過(guò)此試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)來(lái)分析對(duì)輸電線路桿塔雷電屏蔽能力的影響因素，從而針 對(duì)超高壓和特高壓輸電線路桿塔采取更加合適的防雷措施。
[0016] 本實(shí)用新型是通過(guò)制作出超高壓輸電線路的縮比模型，對(duì)該縮比模型進(jìn)行合理的 布置，在不改變其他條件的情況下，對(duì)縮比模型施加雷電波和操作波沖擊電壓，通過(guò)持續(xù)改 變電極的位置，避雷線的位置和避雷線的根數(shù)，輸電線路是否帶電等變量，分別觀察不同空 間落雷點(diǎn)繞擊導(dǎo)線概率，明確這些因素對(duì)于輸電線路雷電屏蔽能力的影響，最終得到輸電 線路雷電屏蔽能力與各個(gè)因素的關(guān)系曲線。
[0017] 工作原理:搭建隔離變壓器，調(diào)壓器和升壓變壓器組成的調(diào)壓電路和硅堆，限流保 護(hù)電阻，高壓濾波電容，兩個(gè)開(kāi)關(guān)，限流電阻組成的模擬輸電線路導(dǎo)線注流電路，以及桿塔 模型，輸電導(dǎo)線模型和避雷線模型組成的輸電線路縮比模型所構(gòu)成的模擬試驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò) 合理調(diào)整電極位置，避雷線位置和數(shù)量，以及兩個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)研究空間位置，保護(hù)角，避雷線數(shù) 量和輸電線路電位對(duì)于桿塔雷電屏蔽能力的影響。
[0018] 本實(shí)用新型的有益效果是:通過(guò)在本試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)，獲得超高壓輸電線路桿 塔分別處于操作波和雷電波作用下，輸電線路桿塔雷電屏蔽能力與空間落雷點(diǎn)，保護(hù)角，輸 電線路是否帶電和避雷線根數(shù)等因素的關(guān)系曲線，利用高速攝影儀記錄試驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)果準(zhǔn) 確，從而給出實(shí)際工程中更加經(jīng)濟(jì)合理的的防雷措施。本試驗(yàn)平臺(tái)完全模擬真實(shí)輸電線路 和雷擊環(huán)境，減少其它因素的影響，并能夠方便改變模擬導(dǎo)線，避雷線等參數(shù);可以合理調(diào) 整電極對(duì)輸電線路和對(duì)地距離，從而使試驗(yàn)結(jié)果中輸電線路受雷擊的比例有明顯變化;可 以等比縮小電壓，并自由切入電路，模擬輸電線路帶不同電壓的試驗(yàn)工況。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本實(shí)用新型總體框架示意圖；
[0020] 其中，1-隔離變壓器，2-調(diào)壓器，3-升壓變壓器，4-硅堆，5-限流保護(hù)電阻，6-高壓 濾波電容，7-接地鐵板，8-開(kāi)關(guān)，9-桿塔模型，10-電極，11-導(dǎo)線，12-避雷線，13-開(kāi)關(guān)，14-限 流電阻，15-高速攝影儀，16-屏蔽室；
[0021] 圖2(a)、(b)為輸電線路桿塔模型空間位置不同落雷點(diǎn)繞擊概率的試驗(yàn)曲線；
[0022]圖3(a)、(b)為輸電線路桿塔模型保護(hù)角對(duì)空間落雷點(diǎn)繞擊概率的試驗(yàn)曲線；
[0023] 圖4為輸電線路避雷線數(shù)量對(duì)于空間落雷點(diǎn)繞擊概率的試驗(yàn)曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 通過(guò)以下詳細(xì)說(shuō)明結(jié)合附圖可以進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。所提供的 實(shí)施例僅是對(duì)本實(shí)用新型方法的說(shuō)明，而不以任何方式限制本實(shí)用新型揭示的其余內(nèi)容。 [0025] 實(shí)施例1
[0026]如圖1所示，本實(shí)施例采用的技術(shù)方案如下:一種超高壓輸電線路桿塔雷電屏蔽能 力模擬試驗(yàn)平臺(tái)，包括電極10、屏蔽室16和高速攝影儀15,還包括依次連接的調(diào)壓電路和模 擬輸電線路導(dǎo)線注流電路，以及輸電線路模型，且所述試驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)接地鐵板接地7。
[0027] 所述調(diào)壓電路包括依次連接的隔離變壓器1，調(diào)壓器2和升壓變壓器3。
[0028] 所述模擬輸電線路導(dǎo)線注流電路包括依次連接的硅堆4,限流保護(hù)電阻5,高壓濾 波電容6,開(kāi)關(guān)8,開(kāi)關(guān)13和限流電阻14。
[0029] 所述輸電線路縮比模型包括依次連接的桿塔模型9,輸電導(dǎo)線模型11和避雷線模 型12。
[0030] 所述避雷線模型12的避雷線采用1mm裸鐵絲，所述輸電導(dǎo)線模型11的輸電線采用 2mm銅絲，所述避雷線安裝于不同位置，且數(shù)量可增減。
[0031 ]所述桿塔模型9采用ZB6T型桿塔。
[0032]所述高速攝影儀15安放在所述屏蔽室16內(nèi)。
[0033] 所述輸電線路縮比為1:40。
[0034]所述電極10采用長(zhǎng)度70cm，直徑10mm的鋼材制成，端部