考慮雷擊過電壓分布特性的特高壓直流線路避雷器裝設策略研究

胡 京， 張敦晶， 周龍武， 鄒建章， 張 宇， 饒斌斌， 廖昊爽， 況燕軍， 李 帆

(1.國網江西省電力有限公司電力科學研究院，南昌 330096；2.南昌大學信息工程學院，南昌 330031)

0 引言

由于特高壓直流輸電線路桿塔高，輸送距離遠，所經地形復雜，大大增加了特高壓直流輸電線路遭受雷擊的概率，因此需要加強特高壓直流輸電線路的防雷保護[1-2]。線路避雷器作為減少線路雷擊跳閘的有效手段，在各電壓等級交直流輸電線路均有應用[3-7]。

特高壓直流線路避雷器由于本體長度、荷載、安裝難度等原因，一般采用桿塔立柱式及拉V式裝設方案[8]。這兩種安裝方案中由于避雷器接地段并不位于絕緣子掛點附近，因此電氣上避雷器與被保護的絕緣子并非直接的并聯關系，在遭受雷擊時，避雷器與絕緣子的絕緣配合關系須要進行深入研究。

本研究依據行波理論，主要對雷擊線路時桿塔上各點的過電壓分布特性、以及避雷器在桿塔上的裝設位置對避雷器保護裕度的影響等問題進行研究，指導避雷器在特高壓直流桿塔上的裝設，提高線路的防雷保護效果。

1 導體上的波過程分析

對于一段具有一定長度的導體，每微段的導體都會呈現自感和對地電容[9]，圖1為導體微段等值電路，當其受到電壓或電流沖擊，臨近受擊點微段上的電容立即充電，并向相鄰的電感放電，電感充電一段時間后接著再向相鄰的電容進行放電，如此循環充放電的過程使得在導體周圍形成了電場和磁場，電壓波和電磁波在導體上傳播的過程實質上就是電磁波沿導體傳播的過程。……