ОГЛЯД ФАКТОРІВ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ОЦІНКУ ЕФЕКТИВНОСТІ БЛИСКАВКОЗАХИСТУ ПОВІТРЯНИХ ЛІНІЙ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧІ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2022.273405Ключові слова:
блискавка, відмова грозозахисту, грозозахисний трос, вітрове навантаження.Анотація
У цій статті розглядається ризик удару блискавки в повітряну лінію електропередачі. Процедура оцінки ефективності блискавкозахисту повітряних ліній електропередачі базується на обраній моделі приєднання блискавки, наявній статистиці параметрів блискавки, конструкції опори лінії електропередачі та рівнях напруги, типі перенапруг та інших характеристиках. У цій статті було проведено огляд факторів, що впливають на оцінку ефективності блискавкозахисту повітряних ліній електропередачі. Серед факторів, які можуть вплинути на точність оцінки, можна назвати недостатньо точні дані щодо густини спалахів блискавки до землі в досліджуваній області та відсутність повних даних щодо статистичного розподілу величин струму блискавки. У статті показано, що вплив вітру на збільшення горизонтальної незахищеної відстані до фазного провідника також не прийнято до уваги. У цьому дослідженні традиційна електрогеометрична модель була використана для оцінки грозозахихисту повітряної лінії електропередачі класу 220 кВ. Отримані результати свідчать про те, що хитання підвісної гірлянди ізоляторів, викликане сильним вітром, може призвести до підвищеного ризику відмови блискавкозахисту під час грози. Розрахунок, проведений для амплітуди струму блискавки 3 кА, показує, що при куті повороту, що дорівнює –1 градусу, ширина горизонтальної незахищеної ділянки до фазного провідника зростає на 3,1%, що становить 5,240 м. При збільшенні кута розгойдування до –5 градусів ширина незахищеної ділянки збільшується на 15,8%, що становить 5,885 м. Запропоновано, що зростання ризику відмови блискавкозахисту в результаті вітрового навантаження можна врахувати шляхом внесення відповідного коригувального коефіцієнта до виразів для розрахунку частоти відмов блискавкозахисту, частоти перекриттів ізоляції через відмову блискавкозахисту тощо. Запропонований коригувальний коефіцієнт має враховувати частоту та силу вітру в районі траси лінії електропередачі і залежати від класу напруги лінії електропередачі та конструкції опори. Подальші зусилля мають бути спрямовані на отримання та обґрунтування числових значень даного коригувального коефіцієнта.
Посилання
Reeve, N., Toumi, R. (1999), “Lightning activity as an indicator of climate change”, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, Vol. 125, No. 555, pp. 893-903, doi: 10.1002/qj.49712555507.
IEEE Std 1243-1997, “IEEE Guide for improving the lightning performance of transmission lines”, pp. 1-44, doi: 10.1109/IEEESTD.1997.84660.
Napolitano, F., Tossani, F., Borghetti, A., Nucci, C. A., Rachidi, F. (2017) “Lightning performance of distribution lines due to positive and negative indirect lightning flashes”, 2017 IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering and 2017 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC / I&CPS Europe), pp. 1-5, doi: 10.1109/EEEIC.2017.7977777.
IEEE Working Group Report (1993), “Estimating lightning performance of transmission lines. II. Updates to analytical models”, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 8, No. 3, pp. 1254-1267, doi: 10.1109/61.252651.
Taniguchi, S., Tsuboi, T., Okabe, S., Nagaraki, Y., Takami, J., Ota, H. (2010), “Improved method of calculating lightning stroke rate to large-sized transmission lines based on electric geometry model”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol. 17, No. 1, pp. 53-62, doi: 10.1109/TDEI.2010.5412002.
Kern, A., Schelthoff, C., Mathieu M. (2011), “Calculation of interception efficiencies for air-terminations using a dynamic electro-geometrical model”, 2011 International Symposium on Lightning Protection, pp. 25-30, doi: 10.1109/SIPDA.2011.6088439.
Machidon, D., Istrate, M. (2013), “A new model based on electro-geometrical theory for estimating the lightning protection zones”, 2013 8th International Symposium on Advanced Topics in Electrical Engineering (ATEE), pp. 1-5, doi: 10.1109/ATEE.2013.6563470.
Wetter, M., Kern, A., (2014), “Number of lightning strikes to tall structures - comparison of calculations and measurements using a modern lighting monitoring system”, 2014 International Conference on Lightning Protection (ICLP), pp. 181-187, doi: 10.1109/ICLP.2014.6973117.
Taniguchi, S., Tsuboi, T., Okabe, S. (2009), “Observation results of lightning shielding for large-scale transmission lines”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol. 16, No. 2, pp. 552-559, doi: 10.1109/TDEI.2009.4815191.
Trotsenko, Y., Nesterko, A., Dixit, M. (2021), “Analysis of approaches for estimating the lightning performance of overhead transmission lines”, Transactions оf Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, Issue 6 (131), pp. 116-121, doi: 10.30929/1995-0519.2021.6.116-121.
CIGRE WG C4.407 (2013), “Lightning parameters for engineering applications”, Technical brochure 549, pp. 1-117.
Indian Standard IS 2309:1989 (Second revision), “Protection of buildings and allied structures against lightning – code of practice”, pp. 1-64, 2007.
Trotsenko, Y., Dixit, M., Mykhailenko, V. (2021), “Expression for calculation of lightning ground flash density for conditions of India”, 2021 IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES), pp. 1-5, doi: 10.1109/MEES52427.2021.9598780.
Vaisala (2022), “Total lightning statistics. 2021 Annual lightning report”, pp. 1-40, Ref. B212465EN-A.
Vaisala (2021), “Lightning like never before. 2020 Annual lightning report”, pp. 1-25, Ref. B212260EN-A.
LaForest, J. J. (1982), “Transmission line reference book (345 kV and above)”, Electric Power Research Institute (EPRI), Palo Alto, CA, 2nd edition.
Yan, B., Lin, X., Luo, W., Chen, Z., Liu, Z. (2010), “Numerical study on dynamic swing of suspension insulator string in overhead transmission line under wind load”, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 25, No. 1, pp. 248-259, doi: 10.1109/TPWRD.2009.2035391.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
