架空傳輸線雷電感應(yīng)電壓計算公式分析與修訂

doi:10.3969/2017jms.0005

首頁 > 過刊瀏覽>2017年第37卷第6期 >845-850. DOI:10.3969/2017jms.0005

架空傳輸線雷電感應(yīng)電壓計算公式分析與修訂
DOI:
                        10.3969/2017jms.0005
                    
CSTR:
                        
                    
作者:
                        
                        
                    
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基金項目:北京市自然科學(xué)基金資助項目（8164072）

Analysis and revision for formula of lightning induced voltage on overhead transmission line

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摘要:

利用二維時域有限差分法（FDTD）實現(xiàn)了對雷電感應(yīng)電壓的計算，并與已有研究成果對比驗證了該方法的有效性。研究分析了DL/T 620-1997中規(guī)程公式估算架空傳輸線雷電感應(yīng)電壓峰值的精度，其中定性研究發(fā)現(xiàn)，雷電感應(yīng)電壓峰值與電流幅值、架空線高度之間為正相關(guān)關(guān)系，而與距離成負(fù)相關(guān)關(guān)系，這種敏感性關(guān)系與FDTD的模擬結(jié)果相同；而定量研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，規(guī)程公式計算的雷電感應(yīng)電壓值與FDTD計算的電壓值相比均偏小。在此基礎(chǔ)上，本文提出通過修訂系數(shù)k對規(guī)程公式進(jìn)行改進(jìn)，通過FDTD模擬確定了修訂系數(shù)k的取值為1.6，將規(guī)程公式修訂為40 I₀·h·S^-1。最后，本文利用LIOV程序?qū)π抻喓蟮囊?guī)程公式進(jìn)行精度檢驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)雷擊通道與架空傳輸線之間距離為100 m和400 m時，修訂后規(guī)范公式計算得到的雷電感應(yīng)電壓峰值最大誤差僅為3.7%和5.5%，從而證明，利用修訂后的規(guī)程公式可以更加準(zhǔn)確地計算架空傳輸線上的雷電感應(yīng)電壓峰值。

Abstract:

The two-dimensional finite difference time domain(FDTD) method is used to calculate the lightning induced voltages in this paper. By comparing with the previous research results, the effectiveness of the proposed method is verified. Then, the qualitative and quantitative analysis on the formula of induced voltage peak in the DL/T 620-1997 are discussed. The qualitative research results show that the lightning induced voltage peak is positively correlated with current amplitude and overhead line height, but negatively correlated with the distance. These results are the same with the FDTD simulation results. But in the quantitative research, the calculation result from rule formula is smaller than that from FDTD simulation. On this basis, the revision coefficient k is proposed to improve the formula, and k is determined to be 1.6 and the formula should be revised to 40 I₀·h·S^-1. Finally, the accuracy of the revised formula is tested by the LIOV software. When the distance between the lightning channel and overhead transmission line are 100 m and 400 m, the results show that the maximum error of voltage peak value are only 3.7% and 5.5% respectively. It can be proved that the peak value of lightning induced voltage on the overhead transmission line can be calculated more accurately by using the revised formula.

參考文獻(xiàn)

相似文獻(xiàn)

引證文獻(xiàn)

引用本文

高金閣,李京校,張仲,霍沛東,樸文.架空傳輸線雷電感應(yīng)電壓計算公式分析與修訂.氣象科學(xué),2017,37(6):845-850 GAO Jinge, LI Jingxiao, ZHANG Zhong, HUO Peidong, PIAO Wen. Analysis and revision for formula of lightning induced voltage on overhead transmission line. Journal of the Meteorological Sciences,2017,37(6):845-850

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收稿日期:2016-08-30
最后修改日期:2017-02-20
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在線發(fā)布日期: 2018-02-10
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