劉 意，文 藝

(國網(wǎng)四川檢修公司，四川 成都 610072)

超特高壓輸電線路繞擊性能分析

劉 意，文 藝

(國網(wǎng)四川檢修公司，四川 成都 610072)

運(yùn)用電氣幾何模型(EGM)的方法來分析超/特高壓交流輸電線路的繞擊耐雷性能，并給出了計(jì)及導(dǎo)線工作電壓的繞擊耐雷水平和繞擊跳閘率計(jì)算式。然后，再對影響超/特高壓輸電線路繞擊耐雷特性的雷電流幅值、桿塔高度、線路絕緣水平，線路所經(jīng)過的地形、保護(hù)角、工頻瞬時(shí)電壓、地面植被等主要因素做了分析研究。

超特高壓；輸電線路；耐雷性能；電氣幾何模型；繞擊跳閘率

0 前 言

經(jīng)驗(yàn)表明，不同電壓等級的輸電線路雷擊跳閘的主要原因不同。500 kV及以上超/特高壓輸電線路，繞擊占絕大部分[1]。分析超/特高壓交流輸電線路的耐雷性能，就要對其繞擊耐雷性能展開分析。

超/特高壓線路輸送距離遠(yuǎn)，線路走廊所經(jīng)區(qū)域地形復(fù)雜，大多穿越中國多雷區(qū)域，因此，需要綜合考慮多方面因素對超/特高壓線路繞擊性能的影響。

1 雷電繞擊分析方法

中國現(xiàn)今常用的輸電線路繞擊耐雷性能的分析方法有：規(guī)程法、電氣幾何模型(electric geometric model,EGM)、改進(jìn)型電氣幾何模型、先導(dǎo)發(fā)展模型(leader progression model,LPM)等。目前廣泛使用的EGM仍然有不足，這里提出了一種新的改進(jìn)型EGM來分析超/特高壓輸電線路的繞擊特性。

2 超/特高壓輸電線路EGM

在超/特高壓交流輸電線路的雷擊跳閘事故中，繞擊引起的雷擊故障是主要因素。在運(yùn)用EGM對輸電線路繞擊耐雷性能進(jìn)行分析時(shí)，由于超/特高壓桿塔很高，當(dāng)較小的雷電流繞擊導(dǎo)線時(shí)，大地雷電捕捉面離地高度低于導(dǎo)線在桿塔的懸掛高度，因此，繞擊弧需要畫到導(dǎo)線所在水平面以下。文獻(xiàn)[2]還表明導(dǎo)線擊距與雷電流、導(dǎo)線平均高度和導(dǎo)線工作電壓有關(guān)。

在已有EGM基礎(chǔ)上，給出了一個(gè)垂直地面落雷的桿塔線路EGM(水平地面)，如圖1所示。圖中，α為地線保護(hù)角；以過地線的垂線為基準(zhǔn)逆時(shí)針為正，順時(shí)針為負(fù)；θ1、θ2以水平線為基準(zhǔn)，逆時(shí)針劃過為正，順時(shí)針劃過為負(fù)；W為邊相導(dǎo)線到桿塔中垂線的水平距離；hg、hc分別為地線和導(dǎo)線的平均對地高度；hs為大地雷電捕捉面離地高度；Rg、Rc為地線和導(dǎo)線的擊距。圖2所示EGM的基本原理與經(jīng)典EGM類似，只不過這里考慮了導(dǎo)、地線以及大地對雷電先導(dǎo)吸引能力的區(qū)別，在分析導(dǎo)線上的擊距時(shí)，還考慮了導(dǎo)線上的工作電壓的影響。地線擊距公式、大地雷電捕捉面離地高度公式如下。

地線擊距[3]為

(1)

大地雷電捕捉面離地高度為[4]

hs=5.5I0.65

(2)

式中，I為雷電流幅值。

考慮導(dǎo)線工作電壓時(shí)，按以下方法確定其擊距計(jì)算式。長空氣間隙的負(fù)極性放電電壓跟不考慮工作電壓時(shí)導(dǎo)線擊距的關(guān)系如下[5]。

(3)

式中，Rc0為不考慮工作電壓導(dǎo)線的擊距；U0為雷電先導(dǎo)頭部電壓MV。

根據(jù)式(1)和式(3)可得

(4)

雷電對導(dǎo)線的擊距公式如下：

(5)

式中，UPH為導(dǎo)線上工作電壓的瞬時(shí)值,MV。

圖1 完整桿塔線路的電氣幾何模型

由圖1所示EGM可以看出，當(dāng)雷電先導(dǎo)進(jìn)入弧OB或弧FB上，雷電放電將擊向地線，這樣導(dǎo)線就被保護(hù)起來了，故稱弧OB和弧FB為屏蔽??；當(dāng)雷電先導(dǎo)進(jìn)入弧OA或弧FE上，則雷擊擊中導(dǎo)線，地線未起到應(yīng)有的屏蔽作用，即發(fā)生了繞擊現(xiàn)象，弧OA和弧FE稱作繞擊弧；若雷電先導(dǎo)落地大地雷電捕捉面上，那么雷電將對大地放電。

3 各因素對超/特高壓輸電線路繞擊的影響

中國的防雷體系對線路走廊的雷電活動(dòng)特征掌握不夠全面，線路結(jié)構(gòu)及地形地貌特征等還未能全面考慮，使得目前的防雷設(shè)計(jì)和措施改造還處于簡單、粗放的狀態(tài)，缺乏針對性[1]。因此，應(yīng)該充分考慮線路工作電壓、走廊雷電活動(dòng)、線路絕緣配置、線路桿塔結(jié)構(gòu)特性以及地形地貌等因素的影響，對輸電線路的防雷進(jìn)行綜合評估[6]。

3.1 導(dǎo)線工頻電壓對繞擊的影響

3.1.1 導(dǎo)線工頻電壓對繞擊耐雷水平的影響

計(jì)及導(dǎo)線工頻電壓的繞擊等效電路見圖2。圖中虛線右側(cè)UPH=UPHmcos(wt+φ0)為從雷擊點(diǎn)A看向被擊交流線路的瞬時(shí)工作電壓，Z/2為被擊線路的等值波阻抗，Z為線路波阻抗；虛線左側(cè)為從雷擊點(diǎn)A看向雷電通道的電壓源等效電路，U0分別代表沿雷電通道傳播而來的電壓波；Z0代表的是雷電通道的等值波阻抗。

從圖2易得，雷擊點(diǎn)A的電壓表達(dá)式如式(6)：

(6)

在粗略計(jì)算式，近似有Z0≈Z/2成立。式(6)可簡化為

(7)

繞擊導(dǎo)線時(shí)，整個(gè)雷電放電過程的時(shí)間相對于工頻電壓變化的時(shí)間非常短，可認(rèn)為雷擊過程工作電壓瞬時(shí)值不變，當(dāng)雷擊發(fā)生在工頻電壓位于任意初始相位φ0時(shí)，即存在

(8)

令Z=400Ω，UA=U50%，其中U50%為絕緣子串50%沖擊放電電壓。則計(jì)及導(dǎo)線工作電壓時(shí)繞擊耐雷水平[7]公式為

(9)

圖2 線路繞擊等效計(jì)算電路

3.1.2 導(dǎo)線工頻電壓對繞擊跳閘率的影響

繞擊要造成跳閘事故須滿足兩個(gè)條件，當(dāng)繞擊雷電流幅值I大于線路耐雷水平Imin時(shí)才會(huì)發(fā)生絕緣閃絡(luò)現(xiàn)象，但絕緣閃絡(luò)并不一定會(huì)造成跳閘，只有在沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的工頻電弧才會(huì)引起線路跳閘。其中沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的工頻電弧的概率稱為建弧率η[8]。建弧率可由式(10)獲得：

η=(4.5E0.75-14)×10-2

(10)

式中，E為絕緣子串的平均電場強(qiáng)度，可由式(11)求得：

(11)

式中，Un為線路運(yùn)行額定電壓；l為絕緣子串長度。

由圖2中幾何關(guān)系不難得出

(12)

(13)

那么，雷電流幅值I繞擊概率Pα為

雷電流幅值概率是表征雷電活動(dòng)頻度，計(jì)算繞擊跳閘率的另一重要參數(shù)。西南交通大學(xué)結(jié)合中國雷電流幅值概率分布，提出了一種適合中國實(shí)際情況的雷電流概率密度計(jì)算公式[9]。該雷電流概率密度PI的計(jì)算為

(15)

由式(15)和式(16)，可得繞擊閃絡(luò)率Pf為

(16)

因?yàn)槔纂娏鞣禐镮max時(shí)，繞擊弧變?yōu)?，θ1=θ2，聯(lián)立式(12)和式(13)，并帶入導(dǎo)、地線擊距和大地雷電捕捉面高度可求得Imax。

繞擊跳閘率n(次/km·a)的計(jì)算式如式(17)。

n=NPfη

(17)

式中，N為分析線路的年落雷次數(shù)。

3.2 雷電流對繞擊的影響

雷電流有兩方面含義：一是雷電流幅值的大??；二是雷電流幅值概率，其取值精確性直接關(guān)系到跳閘率的計(jì)算精度，進(jìn)而也會(huì)對耐雷性能的分析產(chǎn)生影響。

3.2.1 雷電流幅值對繞擊的影響

圖3為雷擊線路的EGM。較大幅值的雷電流對應(yīng)較大的擊距，一系列逐漸變大的雷電流形成了逐漸向外的一系列定位曲面，圖中陰影部分為各雷電流情況下的繞擊區(qū)，繞擊弧隨著雷電流幅值的增大而逐漸減小。當(dāng)雷電流幅值超過該線路的繞擊耐雷水平Imin時(shí)，線路就會(huì)發(fā)生繞擊閃絡(luò)；當(dāng)雷電流增大到Imax時(shí)繞擊弧長變?yōu)?，此時(shí)雷電不是擊中地線，就是擊中大地，而不會(huì)再發(fā)生繞擊。此時(shí)的雷電流幅值Imax稱為該線路的最大臨界繞擊電流，對應(yīng)的擊距則是最大擊距Rcm[10]。最大擊距Rcm與桿塔上導(dǎo)、地線的平均高度、塔頭結(jié)構(gòu)以及地形等有關(guān)?？紤]擊距系數(shù)β時(shí)，水平地面的最大擊距計(jì)算公式為

(18)

式中，F(xiàn)=β2-sin2α；G=F[(hg-hc)/cosα2]。

圖3 雷擊線路的電氣幾何模型

3.2.2 雷電流幅值概率對繞擊的影響

每次雷擊的雷電流幅值呈隨機(jī)概率分布，通過分析大量實(shí)測的雷電流幅值，可得到雷電流的幅值概率分布曲線。數(shù)據(jù)表明：雷電流幅值概率分布具有很強(qiáng)的地域性，它主要和該地區(qū)的緯度、地形地貌、雷暴強(qiáng)度等因素有關(guān)。

國網(wǎng)武漢高壓研究院對1 000kV特高壓交流輸變電示范工程沿線雷電分布特征和易閃絡(luò)段開展了全面的分析得到了如圖4所示的沿線路走廊雷電流幅值累積概率分布曲線和圖5所示的雷電流自然分布概率曲線。

圖4 雷電流幅值累積概率分布曲線

以“晉東南—南陽—荊門”1 000kV特高壓交流輸變電示范工程ZBS2桿塔為例，由式(9)可得計(jì)及導(dǎo)線工作電壓時(shí)的最小耐雷水平Imin≈35.51kA，雷電流概率密度PI≈32%，即幅值超過繞擊最小閃絡(luò)電流35.51kA的雷電流概率約為32%。

圖5 雷電流自然分布概率曲線

3.3 線路絕緣水平對繞擊的影響

超/特高壓輸電線路的絕緣有兩類：一類是導(dǎo)線與桿塔之間的絕緣子串；另一類則是導(dǎo)線跟桿塔之間或大地之間的空氣間隙[10]。

輸電線路的絕緣水平主要取決于線路和桿塔間絕緣子串的放電特性。一般來說，當(dāng)絕緣子串串長一定，絕緣子串片數(shù)越多，線路絕緣水平就越強(qiáng)，絕緣子串50%沖擊放電電壓U50%就越高，線路的繞擊跳閘率就越低，線路的耐雷水平就越高。為使線路保持一定的絕緣水平，在設(shè)計(jì)桿塔和導(dǎo)線布置形式時(shí)，應(yīng)合理設(shè)置導(dǎo)線與桿塔或大地的空氣間隙。

3.4 線路走廊地形對繞擊的影響

從4種不同類型的地形狀況，考慮超/特高壓交流輸電線路的繞擊耐雷性能。平原下的繞擊狀況已在3.1節(jié)中做過相應(yīng)分析，這里主要研究山坡、山頂、峽谷3種地形對繞擊的影響。

3.4.1 山坡上輸電線路繞擊分析

山坡線路的繞擊EGM如圖6。θ為山坡的傾角。

圖6 山坡線路EGM

繞擊弧在山坡地面的投影長度計(jì)算式如式(19)。

(19)

式中，θ1y、θ1z、θ2都是傾角θ的函數(shù)。由圖6可得

(20)

位于山坡的輸電線路繞擊率計(jì)算式為

(21)

位于山坡的右側(cè)和左側(cè)輸電線路的最大擊距Rmy和Rmz的計(jì)算式如式(22)。

(22)

式中，

(23)

(24)

由3.1節(jié)所述方法可以得到Imaxy、Imaxz。然后，可計(jì)算輸電線路的右側(cè)和左側(cè)的繞擊閃絡(luò)率Pfy和Pfz以及總的繞擊閃絡(luò)率Pf。

(25)

Pf=Pfy+Pfz

(26)

其中，PI為雷電流概率密度；Imin為繞擊閃絡(luò)的臨界電流，kA。

3.4.2 山頂上輸電線路繞擊分析

山頂線路的繞擊EGM如圖7。其中θy、θz分別為山體右側(cè)和左側(cè)的地面傾角。

繞擊弧在山坡地面的投影長度計(jì)算式如式(27)。

(27)

圖7 山頂線路EGM

θ2z位于山頂?shù)妮旊娋€路，其EGM中θ1y、θ1z、θ2y、都是山體傾角θy或θz的函數(shù)，由圖8可得

(28)

山頂輸電線路繞擊率計(jì)算式為

(29)

位于山頂?shù)妮旊娋€路右側(cè)與左側(cè)最大擊距Rmy和Rmz的計(jì)算公式為

(30)

式中，

(31)

(32)

求得輸電線路右(左)側(cè)最大繞擊雷電流Imaxy(Imaxz)，再根據(jù)式(25)和式(26)就可得到通過山頂?shù)妮旊娋€路的繞擊閃絡(luò)率。

3.4.3 峽谷上輸電線路繞擊分析

穿過峽谷輸電線路的繞擊EGM分析如圖8所示。θy、θz分別為峽谷右側(cè)和左側(cè)的地面傾角。

圖8 峽谷線路EGM

與位于山坡、山頂?shù)妮旊娋€路情況一樣，位于峽谷輸電線路繞擊弧與θ1y、θ2y、θ1z、θ2z有關(guān)。其繞擊弧在地面投影長度計(jì)算式如式(33)。

(33)

式中，θ1y、θ1z、θ2y、θ2z也都是山體傾角θy或θz的函數(shù)，其中θ2y、θ2z的計(jì)算式與式(28)中的計(jì)算式一樣。由圖8中幾何關(guān)系有

(34)

峽谷輸電線路繞擊率計(jì)算式為

(35)

穿越峽谷的輸電線路右側(cè)與左側(cè)最大擊距Rmy和Rmz的計(jì)算公式為

(36)

式中，F(xiàn)y、Fz的計(jì)算式如式(37)，Gy、Gz的計(jì)算式與式(32)一致。

(37)

求得右側(cè)和左側(cè)最大繞擊雷電流Imaxy、Imaxz，再根據(jù)式(25)和式(26)就可得到通過山頂?shù)妮旊娋€路的繞擊閃絡(luò)率。

3.5 保護(hù)角對繞擊的影響

線路保護(hù)角對輸電線路繞擊耐雷性能也有較大影響。當(dāng)輸電線路的保護(hù)角變小時(shí)，導(dǎo)線受到地線更強(qiáng)的屏蔽作用，輸電線路的繞擊跳閘率會(huì)降低[11]。固定塔型上的輸電線路，由于導(dǎo)線的弧垂大于地線的弧垂，故輸電線路在兩基桿塔檔距中央處有最小保護(hù)角，在塔頭處有最大保護(hù)角，所以在評價(jià)保護(hù)角對超/特高壓輸電線路繞擊特性的影響時(shí)，應(yīng)選擇塔頭處的保護(hù)角來進(jìn)行分析[12]。以特高壓ZBS2線路桿塔為研究對象，分析同一雷電流幅值不同線路保護(hù)角下平原地區(qū)塔頭處輸電線路繞擊EGM。

圖9 不同保護(hù)角下酒杯塔線路EGM

圖9為20kA雷電流下不同保護(hù)角時(shí)水平地面ZBS2塔型輸電線路繞擊EGM。通過逐漸縮短兩根避雷線之間的距離以逐漸增大線路保護(hù)角α，對不同保護(hù)角下輸電線路繞擊跳閘率做定性分析。

結(jié)果顯示：在20kA雷電流幅值作用前提下，地線位置從G移動(dòng)到G″的過程中，當(dāng)?shù)鼐€位于G處時(shí)，保護(hù)角α為負(fù)，導(dǎo)線不會(huì)發(fā)生導(dǎo)線繞擊的情況；當(dāng)?shù)鼐€位于G″處時(shí)，保護(hù)角α為正，這時(shí)可能會(huì)發(fā)生繞擊導(dǎo)線的情況；當(dāng)?shù)鼐€位于G′處時(shí)，并且當(dāng)大于此保護(hù)角時(shí)，導(dǎo)線不再得到地線的有效屏蔽保護(hù)，小于此保護(hù)角時(shí)導(dǎo)線始終處于地線的有效保護(hù)下。稱地線位于G′處的保護(hù)角α0為20kA雷電流幅值作用時(shí)的臨界保護(hù)角，由圖9得

(38)

臨界保護(hù)角計(jì)算式為

(39)

3.6 地面植被對繞擊的影響

國內(nèi)關(guān)于地面植被對輸電線路繞擊跳閘率的影響的研究還很少，IEEE工作組在IEEEStd1410-2004中給出了樹木對線路繞擊跳閘率影響的標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為地面植被對線路的屏蔽作用隨著樹木高度以及樹木與導(dǎo)線之間的水平距離的不同而存在較大差異[13]。地面植被影響下輸電線路繞擊跳閘率計(jì)算式為

N=n(1-Sf)

(40)

式中,N為考慮植被屏蔽后線路的繞擊跳閘率；n為沒有植被屏蔽作用的空曠地域中線路的繞擊跳閘率；Sf為樹木的屏蔽因素。

屏蔽因素Sf指線路周圍的樹木對單位線路繞擊的屏蔽作用[14]。Sf值的確定現(xiàn)在還沒有固定的公式，IEEEStd1410-2004給出了Sf隨樹木高度以及樹木與導(dǎo)線間的水平距離而變化的曲線圖10。

圖10 不同樹高、線路到樹水平距離時(shí)的屏蔽因數(shù)

線路周圍樹木對線路繞擊跳閘率的影響很大，在導(dǎo)線平均高度、樹木與導(dǎo)線間水平距離不變的情況下，樹木對線路的屏蔽作用隨著樹木高度的增加而增強(qiáng)，樹木高度越高繞擊跳閘率越小；在樹高不變，樹木與導(dǎo)線間水平距離不變的情況下，樹木對線路的屏蔽作用隨導(dǎo)線平均高度的增大而變?。桓叨却笥?0m的樹木，對線路的屏蔽作用隨與輸電線路水平距離變近而越強(qiáng)。

4 計(jì)算分析

這里以500kVZB1型酒杯塔為例，桿塔幾何尺寸如圖11所示。導(dǎo)線弧垂為12m，避雷線弧垂為9.5m，絕緣子串長度為5m，四川地區(qū)落雷密度取5 次/km2·a，繞擊耐雷水平為17kA。

地面傾角θ=0°，導(dǎo)線工頻電壓相角φ=0°，忽略地面植被影響時(shí)，不同絕緣子片數(shù)下線路的繞擊跳閘率如圖12(a)；地面傾角θ=0°，導(dǎo)線工頻電壓相角φ=0°，絕緣子串片數(shù)為28片，忽略地面植被影響時(shí)，不同線路保護(hù)角下線路繞擊跳閘率如圖12(b)；導(dǎo)線工頻電壓相角φ=0°，絕緣子串片數(shù)為28片，忽略地面植被影響時(shí)，不同地面傾角下線路繞擊跳閘率如圖12(c)；導(dǎo)線工頻電壓相角φ=0°，絕緣子串片數(shù)為28片，不同地面傾角線路繞擊跳閘率加權(quán)平均值下，不同樹高、不同線樹距離下線路繞擊跳閘率如圖12(d)。

圖11 500 kV單回線路桿塔結(jié)構(gòu)幾何尺寸

圖12 不同影響因素對500 kV單回線路繞擊跳閘率的影響

圖12是根據(jù)上述繞擊跳閘率計(jì)算式所得500kVZB1型酒杯塔在不同影響條件下的繞擊跳閘率。從圖中可以看出：隨著絕緣子串片數(shù)的增加線路繞擊跳閘率降低；繞擊跳閘率值隨著保護(hù)角的增加逐漸增大，當(dāng)保護(hù)角超過10°時(shí)，繞擊跳閘率值增加幅度變大；線路繞擊跳閘率隨著地面坡度的增大呈非線性上升趨勢；在導(dǎo)線平均高度、樹到導(dǎo)線水平距離不變的情況下，樹木越高，樹線路繞擊跳閘率越小，且樹木與輸電線路的水平距離越近時(shí)，線路繞擊跳閘率越小。

5 總結(jié)及建議

運(yùn)用EGM分析了垂直地面落雷條件下超/特高壓交流輸電線路的繞擊性能，通過對影響其繞擊性能的幾個(gè)主要因素的分析，結(jié)果表明如下：

1)只有在繞擊導(dǎo)線的雷電流幅值I滿足：Imin

2)決定線路絕緣水平的絕緣子片數(shù)足夠多、導(dǎo)線與桿塔間或大地間的空氣間隙足夠長時(shí)，不會(huì)發(fā)生因線路絕緣而產(chǎn)生的繞擊故障；

3)線路經(jīng)過山頂時(shí)，繞擊跳閘率最大；經(jīng)過山坡時(shí)次之；位于峽谷的線路繞擊跳閘率最低；平原地區(qū)的線路繞擊跳閘率也很低；

4)減小地線保護(hù)角，繞擊跳閘率將明顯降低；

5)地面植被對超/特高壓輸電線路繞擊耐雷水平的影響，與樹高以及樹木到線路的水平距離等有關(guān)。

上述各繞擊影響因素的分析結(jié)果是在僅考慮某一個(gè)變量條件下得到的，而實(shí)際運(yùn)行線路中，各類影響因素需綜合考慮，才能準(zhǔn)確評價(jià)線路的繞擊特性。

[1] 李景祿等.現(xiàn)代防雷技術(shù)[M]．北京：中國水利水電出版社， 2009．

[2] 何金良，趙杰，NAYELM，等.導(dǎo)線電壓對電氣幾何模型的雷電擊距的影響[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2007，1(1)：14-19.

[3]ErikssonA.J．AnImprovedElectrogeometricModelforTransmissionLineShieldingAnalysis[J].IEEETransactionsonPowerDelivery，1987，2(3)：871-88．

[4]IEEEStd1243-1997，IEEEGuideforImprovingtheLightningPerformanceofTransmissionLines[S]．

[5] 劉振亞．特高壓電網(wǎng)[M]．北京：中國經(jīng)濟(jì)出版社，2005．

[6] 陳家宏，呂軍，錢之銀，等．輸電線路差異化防雷技術(shù)與策略[J]．高電壓技術(shù)，2009，35(12)：2891-2902．

[7] 賈磊，舒亮，鄭士普，等．計(jì)及工頻電壓的輸電線路耐雷水平的研究[J].高電壓技術(shù)，2006，32(11)：111-114．

[8] 趙智大．高電壓技術(shù)[M]．北京：中國電力出版社，1999．

[9] 李瑞芳，吳廣寧，曹曉斌，等.雷電流幅值概率計(jì)算公式[J]．電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2011，26(4)：161-167．

[10] 劉洪建，和偉，徐八林，等.導(dǎo)線電壓對其雷電繞擊耐雷性能的影響[J]．南方電網(wǎng)技術(shù)，2011，5(2)：72-75．

[11] 王志勇，余占清，李雨，等.減小地線保護(hù)角對改善線路防雷性能的效果[J].高電壓技術(shù)，2011，37(3)：622-628．

[12] 王茂成，張治取，滕杰，等．1 000kV單回特高壓交流輸電線路的繞擊防雷保護(hù)[J]．電網(wǎng)技術(shù)，2007，32(1)：155-159．

[13]IEEEStd1410-2004，IEEEGuideforImprovingtheLightningPerformanceofElectricalPowerOverheadDistributionLines[S]．

[14] 陳國慶．交流輸電線路繞擊仿真模型及同桿雙回耐雷性能的研究[D]．重慶：重慶大學(xué)，2003．

Electro-geometric model (EGM) is used to analyze the lightning protection performance of shielding failure for UHV/EHV transmission lines, and the formula for calculating the lightning shielding failure withstand level and the shielding failure trip-out rate is given which considers the effects of conductor operation voltage. Then, the main factors which would impact the lightning shielding failure performance for UHV/EHV transmission lines are analyzed and studied, such as lightning current amplitude, tower height, insulation level of lines, landforms along the transmission line corridor, the protection angle of tower, power-frequency voltage and ground vegetation.

EHV/UHV; transmission line; lightning protection performance; electro-geometric model; shielding failure trip-out rate

TM863

A

1003-6954(2015)03-0015-08

2015-03-19)

劉 意(1982)，工學(xué)碩士，工程師，研究方向?yàn)楦邏狠旊娋€路運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測與安全評價(jià)；

文 藝(1988)，男，工學(xué)碩士，研究方向?yàn)檩斪冸娫O(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷。