雷击输电线路杆塔时导线上的感应过电压计算

摘要

该文在理论上分析、比较了包括规程法、回路法、场抵消法在内的各种感应过电压的计算方法及其特点.在场抵消法理论的基础上,提出了简化的计算方法,并考虑了上升先导对感应过电压的影响.研究表明上升先导的长度是影响感应过电压的重要因素之一.以此法为理论依据开发了感应过电压数字仿真软件,该软件能计算不同结构杆塔在不同雷电流下的雷电感应过电压,利用美国国家航天局的实测数据验证此计算方法和软件的正确性,并与Cooray-Rubinatein方程计算结果进行比较,得到很好的吻合度.讨论了不同的雷电参数和杆塔参数对感应过电压幅值和波形的影响,包括主放电速度、雷电流峰值、波前时间、上升先导长度、雷电流陡度、导线对地高度等.最终通过曲线拟合、数值计算,推导出雷击杆塔时感应过电压的峰值计算公式和感应过电压的简化波形函数.

目录

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第一章 引言

1.1课题目的和意义

1.2国内外研究概况

1.2.1规程法

1.2.2回路法

1.2.3场抵消法

1.3本课题完成的主要工作

第二章 雷击杆塔时输电线路上感应过电压的计算

2.1雷击过程及计算模型的建立

2.1.1雷击过程

2.1.2感应过电压的形成过程

2.1.3杆塔模型及其参数

2.1.4对上升先导的考虑

2.1.5计算感应过电压的几点假设

2.2基于电磁场理论的感应过电压计算方法

2.2.1电荷和电流波产生的电场

2.2.2电荷波产生的延迟标量位

2.2.3电流波产生的延迟矢量位

2.2.4场抵消法

2.2.5简化方法

2.3本章小结

第三章 感应过电压数字仿真程序与校验

3.1概述

3.2数字仿真软件设计

3.3仿真软件校验

3.3.1实测数据校验

3.3.2 Cooray-Rubinatein理论计算的比较

第四章 感应过电压敏感性分析及工程计算公式的推导

4.1感应过电压敏感性分析

4.1.1感应过电压对上升先导长度的敏感度

4.1.2感应过电压对雷电流幅值的敏感度

4.1.3感应过电压对导线高度的敏感度

4.1.4感应过电压对杆塔等值半径的影响

4.1.5感应过电压对回击速度的敏感度

4.1.6感应过电压对雷电流陡度的敏感度

4.2工程计算公式的推导

4.2.1感应过电压峰值公式的推导

4.2.2感应过电压波形函数

第五章 与其它感应过电压工程计算公式的比较及分析

5.1与其它工程计算公式的比较

5.2感应分量对绝缘子串两端总的过电压影响程度的分析

结论

参考文献

附录 电荷波及其镜像波在上升先导上产生的感应电位

致谢