本申請涉及電力系統(tǒng)保護(hù)，尤其涉及一種高落差輸電線路plp防雷優(yōu)化布置方法。

背景技術(shù)：

1、目前已提出一種新型防雷裝置——等離子拒雷器（plasma?lightningprotector，plp），在雷電防護(hù)中有較好的效果，它以“似尖端效應(yīng)”使其自身在雷云下的電場強(qiáng)度高于被保護(hù)物2個數(shù)量級，而引聚雷云電荷，使被保護(hù)目標(biāo)處于相對較低電場的安全地位，并采用感應(yīng)陣列抗雷針及介質(zhì)阻擋強(qiáng)電離復(fù)合放電器，利用雷云電場實(shí)現(xiàn)無源強(qiáng)電離，由強(qiáng)電離放電器產(chǎn)生和向云-地雙向發(fā)散高濃度等離子體，對抗雷針引聚的雷云電荷進(jìn)行高效中和，解決了傳統(tǒng)消雷器陣列針電場自屏蔽效應(yīng)抑制發(fā)散電流增大而易被雷電擊穿的致命問題。

2、plp的安裝需要一定的高度，輸電線路的桿塔本身具有較高的對地落差，因此桿塔頂部是plp的較佳安裝位置。然而，當(dāng)plp應(yīng)用在高原山地等具有高低地勢差的復(fù)雜山地中時，桿塔間會具有高度差，在一些桿塔安裝的plp的防雷范圍能囊括鄰近桿塔，此時處于防雷范圍內(nèi)的鄰近桿塔上無需再布置plp，因此，需要一種針對高落差輸電線路plp防雷優(yōu)化布置方法，以充分發(fā)揮plp的防雷保護(hù)效果，節(jié)省安裝成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的主要目的在于提供一種高落差輸電線路plp防雷優(yōu)化布置方法，旨在解決如何在存在高低地勢差的非平面場地的桿塔上布置plp的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┑囊环N高落差輸電線路plp防雷優(yōu)化布置方法，應(yīng)用于非平面場地，所述非平面場地包括至少兩座非等高的桿塔，所述方法包括以下步驟：

3、s10，于所述非平面場地中當(dāng)前最高桿塔處設(shè)置目標(biāo)plp裝置，測量所述目標(biāo)plp裝置的針端對地高度差作為桿塔高度；

4、s20，測量所述當(dāng)前最高桿塔與至少一座相鄰桿塔之間的水平間距以及所述當(dāng)前最高桿塔與相鄰桿塔之間的豎直高度差，根據(jù)所述水平間距和所述豎直高度差判定所述相鄰桿塔是否處于所述plp裝置的水平保護(hù)范圍內(nèi)；

5、s30，若是，以所述當(dāng)前最高桿塔的桿塔底作為原點(diǎn)，所述當(dāng)前最高桿塔和所述相鄰桿塔構(gòu)成的平面建立直角坐標(biāo)系，基于所述直角坐標(biāo)系確定所述當(dāng)前最高桿塔和所述相鄰桿塔之間的傾斜角；

6、s40，確定所述傾斜角是否大于預(yù)設(shè)傾斜角閾值，所述預(yù)設(shè)傾斜角閾值為plp防護(hù)范圍圓錐體母線的傾斜角；

7、s50，若是，則判斷所述相鄰桿塔需要布置plp；否則，判斷所述相鄰桿塔無需布置plp。

8、可選地，所述s20包括：

9、按下式計(jì)算所述水平間距：

10、

11、式中，δx為當(dāng)前最高桿塔與相鄰桿塔之間的水平差，x為當(dāng)前最高桿塔與相鄰桿塔之間的直線距離，δh為當(dāng)前最高桿塔與相鄰桿塔之間的豎直高度差；

12、獲取所述plp裝置的水平保護(hù)范圍半徑；

13、當(dāng)所述水平間距小于所述水平保護(hù)范圍半徑時，判斷所述相鄰桿塔處于所述目標(biāo)plp裝置的水平保護(hù)范圍內(nèi)；否則，判斷所述相鄰桿塔處于所述目標(biāo)plp裝置的水平保護(hù)范圍外。

14、可選地，所述水平保護(hù)范圍半徑的計(jì)算表達(dá)式為：

15、

16、式中，r為plp裝置的水平保護(hù)范圍半徑，h為桿塔高度，δh為當(dāng)前最高桿塔與相鄰桿塔之間的豎直高度差。

17、可選地，所述s30中傾斜角的計(jì)算步驟包括：

18、以所述當(dāng)前最高桿塔的底部為坐標(biāo)系原點(diǎn)o，所述當(dāng)前最高桿塔指向相鄰桿塔的方向?yàn)閤軸正向，從底部指向所述當(dāng)前最高桿塔頂部為y軸正向，構(gòu)建所述直角坐標(biāo)系；

19、基于所述直角坐標(biāo)系構(gòu)成的平面，根據(jù)測量得到的所述豎直高度差和所述水平間距，計(jì)算所述傾斜角。

20、可選地，所述傾斜角的計(jì)算表達(dá)式為：

21、

22、式中，θ為當(dāng)前最高桿塔和相鄰桿塔之間基于直角坐標(biāo)系構(gòu)成的平面的傾斜角，δx為當(dāng)前最高桿塔與相鄰桿塔之間的水平差，h為桿塔高度，為當(dāng)前最高桿塔與相鄰桿塔之間的豎直高度差。

23、可選地，所述預(yù)設(shè)傾斜角閾值的取值區(qū)間為[174°,176°]。

24、可選地，所述s20之后，還包括：

25、s60，若否，判斷所述相鄰桿塔需要裝設(shè)plp。

26、可選地，所述s50之后，還包括：

27、s70，選擇次一高度的桿塔作為當(dāng)前最高桿塔，重復(fù)執(zhí)行步驟s10-s50，直到判斷完成所述非平面場地中的每一桿塔是否需要裝設(shè)plp。

28、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請還提供一種輸電線路桿塔，所述輸電線路桿塔通過如上任一項(xiàng)所述的高落差輸電線路plp防雷優(yōu)化布置方法，確定是否需要在桿塔頂部布置plp。

29、本申請至少具備以下有益效果：

30、1.?將plp合理的安裝于具有高低差的非平面場地的輸電線路桿塔上進(jìn)行防雷，兼顧可靠性與經(jīng)濟(jì)性；

31、2.?該方法不局限于高原山地輸電線路plp的布置，在任何具有高低差的同一區(qū)域內(nèi)的電力設(shè)備的plp防雷布置都適用。

技術(shù)特征：

1.一種高落差輸電線路plp防雷優(yōu)化布置方法，其特征在于，應(yīng)用于非平面場地，所述非平面場地包括至少兩座非等高的桿塔，所述方法包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述s20包括：

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述水平保護(hù)范圍半徑的計(jì)算表達(dá)式為：

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述s30中傾斜角的計(jì)算步驟包括：

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述傾斜角的計(jì)算表達(dá)式為：

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)傾斜角閾值的取值區(qū)間為[174°,176°]。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述s20之后，還包括：

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述s50之后，還包括：

9.一種輸電線路桿塔，其特征在于，所述輸電線路桿塔通過如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的高落差輸電線路plp防雷優(yōu)化布置方法，確定是否需要在桿塔頂部布置plp。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及電力系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高落差輸電線路PLP防雷優(yōu)化布置方法。通過先在非平面平地的最高桿塔上安裝一PLP裝置，然后選取一個相鄰桿塔判斷其是否處于PLP裝置的水平保護(hù)范圍內(nèi)，若是則通過計(jì)算最高桿塔和相鄰桿塔之間傾斜角來判斷相鄰桿塔是否處于PLP裝置的垂直保護(hù)范圍，若未處于則判斷需要在相鄰桿塔上安裝PLP裝置。不局限于高原山地輸電線路PLP的布置，在任何具有高低差的同一區(qū)域內(nèi)的電力設(shè)備的PLP防雷布置都適用。旨在解決如何在存在高低地勢差的非平面場地的桿塔上布置PLP的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：束洪春,張博,唐玉濤,婁偉杰,韓一鳴
受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆明理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19