基于疊加性雷擊防護(hù)的滅弧方法仿真分析

戴 琦，王巨豐

（廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院，南寧530004）

0 引言

在我國特高壓工程相繼投入，電建鋪網(wǎng)面積日愈擴(kuò)大，能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展模式的背景下，雷擊輸、配電線路事引發(fā)安全事故也日益增劇，不容小覷。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，雷擊跳閘約占總跳閘事故的50%-70%[1]，其中疊加性雷擊事故更是屢見不鮮。雷擊造成的安全隱患威脅著國家工業(yè)生產(chǎn)、國民經(jīng)濟(jì)生活各個方面，引發(fā)供給側(cè)與用戶端的放大傳導(dǎo)性損失。因此，研發(fā)先進(jìn)有效的雷擊防護(hù)措施刻不容緩。

長期以來，我國輸電線路的設(shè)計基本針對于單次雷擊放電過程，對雷過電壓的分析方法也依然有待完善。例如目前對反擊通常通過電磁暫態(tài)程序分析，然而分析模型卻過于簡陋，無法反應(yīng)實際的波過程；對繞擊分析采用的電氣幾何模型近年來也發(fā)現(xiàn)諸多漏洞[2-3]，以至于500 kV以上輸電線路繞擊頻發(fā)[4]。最后，由于設(shè)計時經(jīng)常忽略疊加性雷擊發(fā)生的概率，所以當(dāng)疊加雷擊加劇雷擊破壞性時，導(dǎo)致多數(shù)地區(qū)輸電線路看似設(shè)計達(dá)標(biāo)，實則依然有源源不斷雷擊事故。

此外，現(xiàn)有“疏導(dǎo)型”輸電線路防雷新方法[5-9]，雖取得了一定實際運(yùn)行效果，但實則是一種犧牲跳閘率來減少事故率的做法[10-12]。更進(jìn)一步分析，由于并聯(lián)間隙缺乏主動滅弧的功能，若在等待電弧自熄的期間發(fā)生二次閃絡(luò)（即疊加性雷擊的作用），將導(dǎo)致工頻電弧持續(xù)燒蝕、自動重合閘失敗，引發(fā)破壞性的電網(wǎng)事故與不堪設(shè)想的后果。

因此，筆者提出一種能對所有雷擊工況全覆蓋的防護(hù)新方法，通過理論分析與量化計算，進(jìn)行仿真模擬，總結(jié)規(guī)律，為新設(shè)備的研發(fā)打下基礎(chǔ)。……