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DL/T 1481-2015

基本信息

标准号: DL/T 1481-2015

中文名称:架空输电线路故障风险计算导则

标准类别:电力行业标准(DL)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 架空 输电 线路 故障 风险 计算

标准分类号

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出版信息

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标准简介

DL/T 1481-2015.Guide of fault risk calculation for overhead transmission line.
1范围
DL/T 1481规定了架空输电线路故障风险计算的数据要求、计算方法及计算步骤等。
DL/T 1481适用于110 (66) kV及以上交、直流架空输电线路发生雷击、污闪、冰害、舞动、风偏类型故障的风险计算。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本( 包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 3095环境空气质 量标准
GB/Z 24842  100kV特高压交流输变电工程过电压和绝缘配合
GB/T25095架空输电线路运行状态监测系统
GB/T26218.1污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第1部分:定义、信息和一般原则
DL/T 620交流电气装置的过电压保护和绝缘配合
DL/T 741架空输电线路运行规程
3术语和定义
GB/T 25095和DL/T 741界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1架空输电线路故障风险级别level of fault risk in overhead transmission line
对架空输电线路在运行中发生的雷击、污闪、冰害、舞动、风偏类型故障的风险程度高低进行划分,A级表示发生故障的风险级别较低,B级表示发生故障的风险级别低,C级表示发生故障的风险级别较高,D级表示发生故障的风险级别高。
3.2架空输电线路故障风险计算结果calculation results for fault risk in overhead transmission line
对架空输电线路发生雷击、污闪、冰害、舞动、风偏类型故障进行风险计算的结果,包括故障风险级别、分析结果、相关防治措施等。
3.3最小相间距离minimum interphase spacing
架空输电线路发生舞动、风偏等故障的过程中不同相导线之间距离的最小值。

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标准内容

ICS 29.240.20
备案号:50801-2015
中华人民共和国电力行业标准
DL/T1481—2015
架空输电线路故障风险计算导则Guide of fault risk calculation for ovcrhead transmission line2015-07-01发布
国家能源局
2015-12-01实施
范围·
规范性引用文件
3术语和定义….
4数据分类利来源
5计算步骤
附录A(资料性阴录)
阴录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
附录D(资料性附录)
附录E(资料性附录)
雷击故障风险计算方法选择
污闪故障风险计算方法选择
风偏障风险计算方法选释
冰害敏障风险计方法选择·
舞动故障风险计算方法选择
DL/T1481-2015
DL/T1481
本标准依据GB1.1—2009《标准化[.作导则本标准由中国电力企业联合会提山:第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准由全|用电力架学线路标准化技术委员会线路运行分技术委员公归口。标准负货起节单位:中电力科学研究院。本标淮参加起节单位:国网湖北省电力公司、国网渐江省电力公司、国网河南省电力公司。本标淮要起节人:邵瑰玮、甜露、蔡焕青、闵绚、吴向东、龚竖刚、张建辉、附留海本标准在执行过程中的意见或建议反馈中国电力企业联介会标准化管理中心(北京市西城区门广路条一号,100761)
1范围
架空输电线路故障风险计算导则DI. / T 1481 —2015
本标准规定了架空输电线路故障风险计算的数据要求、计算方法及计算步骤等。本标准适用于110(66)kV及以L交、首流架空输电线路发牛需击、污闪、冰害、舞动、风偏炎型故障的风险计算。
2规范性引用文件
下列文件对」本文件的应用是必不可少的。凡是注H期的引用文件,仪注门期的版本适而于本文件。凡是不注口期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB3095环境空气质量标准
GB/z.248421000kV特高小交流输变电上程过电法和绝缘配合GB/T25095架空输电线路运行状态监测系统GB/T26218.1污移条件下使用的高压绝缘了的选择和I尺寸确定第1部分:定义、信息和-一般原则DL厅620交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T741架空输电线路运行规程
3术语和定义
GB/T25095和DL/741界定的以及下列术语利是义适用下本文件。3.1
架空输电线路故障风险级别level of faultriskin overheadtransmission line对架空输电路在运行发生的雷出、污闪、冰害、舞动、风偏类型故障的风险程度高低行划分,A级表示发牛故障的风险级别较低,B级表示发生故障的风险级别低,C级表示发牛:液障的风险级别较高,D缀表示发生故障的风险级别高。3.2
架空输电线路故障风险计算结果calculationresults forfaultrisk inoverh心adtransmissionline对架空输电线路发牛雷、污闪、冰声、舞动、风偏炎型故障进行风险计算的结果,创括故障风险级别、分析结果、朴关防治措施等。3.3
最小相间距离mininum interphasc spacing架空输电线路发生舞动、风偏等故障的过程中不同相导线之间距离的最小值4数据分类和来源
4.1架空输电线路台账信息
有关架空输电线路的各类台账信息,包括线路设计日标闪络概率、输电设备型号和参数、档距、高差、地形地貌等
4.2架空输电线路运行状态监测信息通过架空输电线路运行状态监测系统、雷电定位系统、人工检测等于段获取的各类在线监测、检测信息,包括需电流的幅值和极性、绝缘了污秽度(盐密和灰密)、风速和风向、覆形式利覆冰厚度、1
DL/T1481-2015
舞动幅值等倍息。
4.3架空输电线路主要灾害分布图架空输电线路的雷区、污区、风区、冰区和舞动区的分布图。4.4非电力行业信息
电网公司口身(妇需电定位系统)获取或过气象部门、环保部门等获取的各类信息,包括雷电地闪密度、需电活动预警信、人募(浓雾)预警信总、大风(台风)预警信息、雨冰冻预警信息、空(污染指数信总等。
4.5运行经验
架空输电线路历年各类故障数据,包括发牛的时间、地点、次数、上要原因:各类做障防济措施的应用效果;各类特殊区段,包括人跨越区段、多击区、重污秒区、重冰区、易舞动区的分布利变化趋势
5计算步骤
5.1雷击故障风险计算步骤
5.1.1依据不同电儿等级、不同区域线路的重要程度,选择个适的雷击风险分析方法。可分为以下两种情况进行逃取:
a)220kV及以下电正等级的-般线路,采传统雷山风险分析法,参见附录A小的A.1。b)500(330)kV及以上核心骨十网架、战略性输电通道利110(66)kV及以上平要负荷供电线路,采用差异化需出风险分析法,参见附录入的A2。5.1.2根据选择的雷击风险分析方法,输入相应的初始计算参数,包括线璐特征参数和需电签数等内容,参见附录A中的表A.1和表A.2,
5.1.3调川相应计算程序模块,计算某区段线路的击跳剂率P,算方法参见附录A。5.1.4以计算区段线路需击跳闸率设计指标P.为雷山风险分析指标,并结合雷审分布图和运行纶验,以50%、100%、150%为分级点,将雷击风险级别分为A级、B级、C级、D级,并将该区段线路的雷山跳阅率计算值P与设计指标P。进行比较,分析该区段绒路的苗击风险:5.1.5根据雷击风险分析结果,给湛该区域线路的防需措施,见表1表1
雷击计算结果分级和防雷措施
判断依据
0.5PaP1.0Pb
1.0PP:1.5Pm
风险级别
分析结果
需山闪络风险级别较低
市击闪终风龄级别低
击闪络风险级别高
出击闪络风险级别非常商
防霄猎施
正常遂视
在止常遥视的同时,关注天变化加强防措施改造及线路设备的邀视检测、检修等纠护「作
做好故障邀视利应急抢惨的各项雅备「作5.1.6根据该区域线路风险决建因索及纺雷猎施特点、运行经验及管理要求,选择右针对性的防雷措施。
5.1.7对防留配置方案的技术经济性进行评价,根括防改造目标与经费预算,对防雷配胃方案进行调整利优化
5.2污闪故障风险计算步骤
5.2.1依据不间电儿等级、不同区域线路的取要程度,选择介适的污闪风险分析方法,:般,可分为以下两种情况逆行选取:
a)220kV及以下电压等级的般线路,采用爬电比距分析法,参则附录B中的B.1。2
DL / T 1481 — 2015
b)500(330)kV及以上核心骨十网架,战略性输电通道和110(66)kV及以上车要负荷供电线路,采用污耐K分析法,参见附录B中的B.2。5.2.2根据选择的污闪风险分析方泌,输入相应的初始计算参数,包括线路特征参数、盐密和灰密监测等内容,参见附录B中的表B.1利表B.2。5.2.3调用相应计算程序模块,计算整条输电线路或线路某区段在果种条件下(上要指绝缘子积污程度)的绝缘子统爬电比跳M,和绝缘片数N5.2.4将计算结果与该线路的绝缘统爬电比距设计值M和绝缘「片数设计N比较,将污闪风险级别分为A级、B级、C级、1)级,并给出该区域线路的防污闪措施。5.2.5根邮污闪风险分析结渠,给出该区域绒路的防污闪措施,见表2和表3.表2爬电比距法的污闪计算结果分级和防污闪措施判断侬据
M, M, 1.1 M2
0.9M2M M2
判断依据
N,N 1.IN2
0.9N, N,N
风险级别
分析绍果
污闪风险级别较低
污闪风险级别低
污闪风险级别高
污闪风险级别非常高
防污柑肺
正常巡视
在正带遥视的尚时,关注天气变化加强污移观测和数采集工作
做好故障邀视和污闪应忽
抢修的各预准备工作
表3污耐压法的污闪计算结果分级和防污闪措施风险缀别
分析缩果
污闪风险级别较低
新闪风险级别低
污闪风险级别高
污闪风险级别非常高
防污闪措施
正常视
在止常巡视的同时,关注丝缘了情况加强污移观测和数据采集1作
做好战障邀视和污闪应急
抢修的各项准备1作
5.2.6根据该区域线路特点及已采取的防泻闪措施、运行经验及管理要求,选择有针对性的防污闪措施。5.2.7对防污闪配置方案的技术经济性进行评价,根据防污闪改造日标与经费预算,对防污闪配胃方案进行调整和优化。
5.3风偏故障风险计算步骤
5.3.1依据不周中压等级、不同区域线路的垂要程度,选择合适的风偏风险分析方法。可分为以下两种情况进行选取:
a)-般高压线路可采用刚休静力学模型法,参见附录C中的C.1.2。b)核心骨下网架、饿略性输电通道及以「重要负荷供电线路,采川绝缘了中-导线整体数值模型法,参见附录 C 中的 C.1.3。
5.3.2根据选择的风偏风险分析方法,输入机应的初始计算参数,包括线路特征参数和风场参数、5.3.3调用相应计算程序模块,计算某一区域整条线路或线路区段的逐基杆塔在相应风偏条件下中部分与杆塔构件的最小空气问隙么.5.3.4将计算得到的最小空(隙乙与该条输中线路工频中压下最小空(闻隙的要求值L进行比较,划分风编风险级别为A级、B级、C级、D级。5.3.5根风偏风险分析结果,给出该区域线路的防风偏措施,见表4。3
DL/ T 1481 — 2015
判断农据
措施。
表4风偏计算结果分级和防风偏措施风险级别
分析结巢
风偏闪络风险级别较低
风偏闪络风险级别低
风偏闪络风险级别高
风偏闪终风险级别非常高
防风偏措施
正常遥视
在止常遛视的同时,关注关气变化加崛防风偏描施改造及路设备的邀视、检测、检修等维护工作bzxz.net
微好做障视和应急抢修的客项剂各!作根据该区域线路风险决定因素及防风偏措施特点、运行经验及管理要求,选择有针对性的防风偏5.3.7对防风偏配置方案的技术经济性进行评价,根据防风偏改造H标与经费预筹,对防风偏配置方案进行调整和优化。
5.4冰害故障风险计算步骤
5.4.1冰害故障叫分电类冰害故障科机械类冰害故障。有关电气炎冰害故障风险计算的研究尚未形成较为统:的结论,相关研究工作仍在进行,本标准中关于冰害液障风险计算特指机械类冰害故障。5.4.2利用有限元仿真等计算方法,结合所需线路的参数特点,建立输电线路爱冰模型5.4.3输入机应的初始计算参数,包括线路特征参数、覆冰厚度等内容,参见附录D5.4.4调用机应计算程序模块:计算分析在不同条件下输电线路导线、地线、金具、绝缘了所承受的荷载W
5.4.5将计算果与相应的设计机械强度W,比较,将冰害风险级别分为A级、B级、C级、D级,并给出该区域线路的防冰害措施:5.4.6根据冰害风险分析练果,给出该区域线路的防冰害措施,见表5。表5冰害计算结果分级和防冰害措施判断依玛
WW -1.1 W2
风险级别
5.5舞动故障风险计算步骤
分析结果
泳害风险级别较低
冰害风险级别低
冰风险级制商
冰害风险级别作常高
防冰声措施
川展正營遐视
在止常巡视的同时,关注天气变化加乐滋冰观测和数据采案工作
微好故障避视和应抢修的各项准备工作5.5.1利用限元伤真等计算方法,结合所清线路的参数特点,建立输电线路舞动模型。5.5.2、输入相应的初始计算参数,包括线路特征参数、风速、风间、爱冰原度、覆冰形状等内穿,参则附录E。
5.5.3谢川相应计算程序模块,计算整条输电线路或线路某:-区段在果种气象条件(指覆冰厚度和风速的纽合象条件)下发作舞动的可能性,并计算发生动后导线的最小相间批离D。5.5.4将计算结果与相应的最小相距离设计值D,比较,同时考虑舞动气象条件的持续时间T(单位为h),将舞动风险级别分为A级、B级、C级、D级,并给出该区域线路的防舞动指施。5.5.5根据舞动风险分析结果,给该区域线路的防舞动措施,见表6。4
1.1D),≤D, H T2h
D,≤D, 1.1D,或 2h≤ T5h
0.9D,≤D,D,或 51T10h
P, 0.9D,或 T>10h
6舞动计算结果分级和防舞动措施表6
风淤级别
分析结果
群动闪络风险级别较低
珊动闪络风险级别低
舞动闪终风险级别高
舞动闪络风险缀州非常高
DL/T1481 —2015
防舞动措施
开展正常邀迎
在而常避视的间时,关注关气变化加崛舞动观测和数据采集工作
做好故障巡视和舞动应急抢修的各项准备作
根据该区域线路舞动决定因素及防舞措施特点、运行经验及管理要求,选择有针对性的防舞措施。5.5.6
5.5.7对防舞配置方案的技术经济性进行评价,根据防辩改造日标与经费预节,对防舞配置方案进行调整利优化。
DL./T1481—2015
A.1传统雷击故障风险分析法
A.1.1 计算参数
附录A
(资料性附录)
雷击故障风险计算方法选择
传统雷击风险分析法是以某·-区段线路典型杆塔在传统需电参数和典型地形地薪下计算得到的雷击跳闹率作为评价指标。该区殿线路的雷击跳闸率计算值P典型杆塔的反出跳闸率P+典型杆塔的绕击跳剂率P。其,典型杆塔的反出跳洲率和绕击跳洲率的计算方法见A.1.2。该分析果无法反唤线路走廊沿线各个区域的击出活动特征、地形地貌特征等的差异性,无法达到预期效果,凹很少采用,
传统需山风险计篇参数风表A1
表A.1传统雷击风险计算参数
参数名称
精度(小数点
后价数)
A.1.2计算方法
杆塔等效
导线平均
地线乎均
绝缘了
两避需线
保护布
传统油击风险分析法工要采门DL620提出的规程法计算典型杆塔的反山跳闸率和绕山跳闸率,对「反击跳澜率计算,规程法足-种简化的计算方法,与实际雷电过程右一定的差距:对十绕出跳闸率计算,规程法存在无法解释屏蔽失效问题、对双回路绕山问题考虑不足、计算误差大等问题。因此,规程法不适用」高出压等级线路和高杆塔线路。A.2差异化雷击故障风险分析法
A.2.1计算参数
差异化雷山风险计算参数见表A.2。表A.2
中位kv
(小数
位数)
差异化雷击风验计算参数
输也线路台账信息
相导线
导(地)
线弧酶
号 (地)
线刘地
导(池)
绝缘子
串最小
参数名你
精度(小数点后位数)
表A.2(续)
莆心定位系统长期监测数据
需害等级
地闪凝度
次/(km2-a)
汽象韶发布的
天气预警信息
是否有需雨天
预警信息
DL/ T 1481 —2015
运行经验
历史上发
雷山的次数
口采的
防窑措施
注1:由表A.2中参数计算反击姚间率,采月电磁暂态分新程序(EMTP)法,力表 A.2中的1i法等级、塔型、相导线排列方式、导(地)线胍垂、导(地)线刘地高度、导(地》线距塔中线距离、线路问数、档、【频樱地也咀值、绝缘广型弓、中长、绝缘子串耐受电K值这些参数,建FMTP法中的杆塔、线路、绝缘子丙络的计完参数模型:耐考虑I作小压和感应中压的彭响,采用式(A.2)和式(A.3),建析关的计算模块,计算该区段线踏的反击谢雷水平;由计算的反尉需水平,再结合弱机定位系统长期监测数据和达行经验等参数让京反十跳闻卒
注2:山表A.2中参数计算线山跳闸率。米用改进气几何模型(EGM)法,出表A.2中的电进等级,线路回数、地频斜角、地线保护角、导(地)线孤垂、导(地)线对地高度、导(地)线距塔中线距岛等参数,并结合雷电定位系统长期监测数据和运行经验等参数,编制计算程序,计算绕士跳闸率。A.2.2计算方法
差异化击击风险分析泌是针对不同区域、不同电小等级、不同重要性线路需击特性的差异性,通过计算线路某:区段遂基杆塔的雷山跳闸率来分析该区段线路的雷击风险。该区段线路的禹击跳率计算值P由卜式确定:
(PI + P2)
该区段线路杆塔的总基数;
P——第基杆塔的反击跳闸率:
第死湛杆塔的绕击跳闸率。
计笋方法应综合考虑线路沿线走廊的雷电活动特征、地形地貌特征、杆塔结构特征和绝缘配置等因,逃择金证的计算法,计算该区段载路遂机塔利绕谢谢率采用GB/Z.24842推荐的雷山姚率算分析方法。对反出跳闸率采门EMTP法或行波法计算,对」绕击跳剂率采用电气儿何模型让算:反山跳闸率和绕出跳闸率算方法如下:a)反山跳闸率计算:EMTP法或行波法将审电波传播的过程等效为电阻性网络电路榄型,计实际电路的波过程。该方法充分者虑了宙史波过程,与实际中路的波过程吻合较好,作反击宙跳阐率精确计算中得到了广泛的应用,HMTP法亡考下列因素:
1)考虑工作电压的影啊。工频电压刘双同线路的影响比较复杂,它与线路运行也压的机角有关,当.1频电压相位角在0°~360°变化时,1频电压的幅值为:U2
武中:
U-—--T颊电压幅,kV;
——线路最高运行屯压,kV.
2)考虑感应电压的影响综个比较欧美、本等和国提出的各类感应电计算方法,并结7
介实际防需计算,在标准中采用武汉大学和武汉高电压研究所个作研究提出的感应电压分量计筑方法。
感应中压分量U,的近似计算公式为:U, =2.2104h
学线对地平均高度,m
避雷线对地乎均高度,m;
一导线和避雷线间的耦合系数:h
3)穿气问隙闪络的判据。人品实际应川表明,采用相交法或先导传播模型作为空(间隙闪络判据进行反击跳闸率计算,两种计算方法的计算结果比较接近。本标准采用常用的相交法作为字问隙闪络的判据。
4)考虑十壤电阻率及流过接地体的电流对冲击阻抗的影响,接地中阻采用杆塔冲出接地也阻模塑。塔冲击接地电阻值可采用IEC推荐的公式:R.
Ra-i+l
Ro——.T频接地电阻值:
1——通过接地电阻的电流:
1—十壤电离化的最小电流,
I=2nRo
E,——上壤电离时的场强,般取300kV/m~400kV/m;0
-上壤电阻率,m.
b)绕击跳闸率计算。月前,绕击跳闸率计算方法卡要有DL620推存的规程法、电气儿何模型(IGM)法和先导传播模型(LPM)法:对于电气儿何模型(EGM)法,人们根据实际应用情况对共进行不断改进,改避出几何模型(EGM)法是月前较为成熟的绕击跳闻率计算方法本标准采川改进电气儿何模型(IGM)法计算绕山跳闸率。改进电气几何模型(EGM)法穴考虑下列因素:1)击电先导入射角0的分布概率P(0),计算公式为:P(0) = K. cos\
武中:
K.系数,·般取0.75
2)雷电先导对大地的山距对、地线击距不同,而依据导线对地的均高度,雷中先导对人地的击距采用相应的出距修正系数B进行修正:同时,关改进电气儿何模型(EGM)法,「1前也在研究同塔双回线路的1、中、下导线山避系数不同,该内容还需要理论和实践的进一步验证,本标准中尚未采川。不尚国家对击距修正系数有不同的计算方法,木标准采用【ERF标准推荐的下列计算式:B
.≤40m
[0.36+0.171n(43-H,)
H,:40m
H。导线对地平均高度,m。
DL/T1481
3)地形的影响。采州改进电气几何模型进行绕出计算,对于地形的考虑主要有两种方法:(1)在电气几何模型中以地面倾斜角免等效地形的影响:②根据地形选取不同的导线平均高度。本标准深用以地而倾斜角等效地形的影,\地面倾角为6。时,密电先导对导、地线的最大击距可按下式订算:
(h,+ha)coseg+/h.+ha).cose
式中:
——避禹线平均高度;
-线平均高度;
保护角;
g。—地面倾角。
A.3风险指标
cos\(a +0,)(h, -h)
一sinQ+o
2cos(α+0)
cos\α
以计算区段线路雷击跳闸率设计指标P。作为雷击风险评估指标,将该区段线路的出击跳闹率计算值P与设计指标P,逊行比较,分析该区段线路雷击风险。9
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