2016電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程_第1頁
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DB45/T××××—2007PAGE1XX/X—XXXXPAGE22電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程PAGEII目次TOC\f\h\t"前言、引言標(biāo)題,附錄標(biāo)識,參考文獻(xiàn)、索引標(biāo)題,章標(biāo)題,附錄章標(biāo)題"1 范圍 12 規(guī)范性引用文件 13 術(shù)語和定義 14 總則 25 技術(shù)要求 36 布站與聯(lián)網(wǎng) 57 安裝環(huán)境與施工 68 檢驗 69 標(biāo)志、包裝、運輸與儲存 7附錄A(資料性附錄)定位模型典型算例 8附錄B(資料性附錄)雷電參數(shù)統(tǒng)計方法 14附錄C(資料性附錄)電網(wǎng)雷害圖繪制方法 17附錄D(資料性附錄)輸電線路防雷性能評估方法 24PAGE13電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)探測站、中心站和用戶系統(tǒng)的技術(shù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于:電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、可行性研究設(shè)計、初步設(shè)計。電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)中心站和用戶系統(tǒng)的工程建設(shè)。電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)新建、改建、擴建的探測站施工安裝。電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)檢驗。規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T2887電子計算機場地通用規(guī)范GB9813微型計算機通用規(guī)范GB50057建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50174電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范SD131電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則DL/T5429-2009電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程電監(jiān)會5號令電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定GB191-2008-T包裝儲運圖示標(biāo)志GB/T17626電磁兼容試驗和測量技術(shù)術(shù)語和定義3.1主放電maindischarge下行先導(dǎo)的一分支與地面較突出部分發(fā)出的向上迎面先導(dǎo)相遇,產(chǎn)生強烈的放電過程,稱為雷電的主放電。3.2后續(xù)放電subsequentdischarge主放電到達(dá)云端后,云中的殘余電荷沿主放電通道泄放,稱為后續(xù)放電。3.3雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)

lightinglocationanddetectionsystem雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)是實時測量雷電發(fā)生的時間、方位、極性、強度、回?fù)魯?shù)等多項雷電參數(shù)的系統(tǒng)。3.4探測站Lightningdetectionstation探測站是雷電地閃信號的采集、識別、處理、時鐘標(biāo)定及發(fā)送單元,當(dāng)三個及以上探測站同時偵測到一次地閃,雷電監(jiān)測系統(tǒng)即可監(jiān)測出這次地閃信息。探測站主要由雷電探測器、電源通信接口箱及附件組成。3.5數(shù)字式雷電探測站Digitallightningdetectionstation數(shù)字式雷電探測站是對信號進(jìn)行數(shù)字化采樣,并以數(shù)字信號處理方式對雷電地閃信號進(jìn)行采集、識別、處理、時鐘標(biāo)定、存儲及發(fā)送的雷電探測站。3.6中心站Centralstation中心站是雷電監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理及系統(tǒng)控制中心,負(fù)責(zé)雷電探測信息接收、定位計算、數(shù)據(jù)處理、存儲及管理,以及系統(tǒng)各單元之間的協(xié)調(diào)控制。中心站由前置處理子系統(tǒng)、定位計算子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)子系統(tǒng)等組成。3.7用戶系統(tǒng)Usersystem用戶系統(tǒng)是將雷電信息與電網(wǎng)、地理信息為主的對象融合一體計算機軟件系統(tǒng),可由一級服務(wù)器或二級服務(wù)器組成,終端用戶具備瀏覽器/服務(wù)器方式、客戶端/服務(wù)器方式等用戶模式。3.8雷電監(jiān)測網(wǎng)Lightningdetectionnetwork通過多個獨立運行的雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),組成的探測效率和精度更優(yōu)、覆蓋區(qū)域更大的雷電定位監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。3.9雷電流lightingcurrent流經(jīng)雷擊點的電流。3.10雷擊點

pointofStrike閃擊擊在大地或其上突出物(例如,建筑物、戶外管線、樹木,等等)上的那一點。一次閃擊可能有多個雷擊點。3.11地閃cloudtogroundlightningflash雷云與大地(含地上的突出物)之間的一次或多次放電。3.12云閃cloudtocloudlightningflash雷云之間的一次或多次放電。3.13繞擊shieldingfailure雷電繞過架空地線直擊于導(dǎo)線,而造成絕緣子串的閃絡(luò)放電,這種現(xiàn)象稱為繞擊。3.14有效監(jiān)測區(qū)域Effectivedetectionregion三個及以上探測站構(gòu)成的多邊形區(qū)域。3.16探測效率Detectionefficiency探測效率是指監(jiān)測的地閃數(shù)與實際總地閃數(shù)的百分比。3.17有效探測半徑Effectivedetectionradius滿足一定探測效率要求的探測區(qū)域半徑。3.18定位精度Locationprecision定位精度是指測定的位置與雷擊點的距離,單位是km。3.19原始數(shù)據(jù)Rawdata雷電探測站測量雷電LF/VLF電磁輻射場,并剔除云閃信號,獲得的地閃電磁輻射場信號數(shù)據(jù),包括電場相對強度、磁場相對強度、到達(dá)時間、方向等數(shù)據(jù)。3.20定位數(shù)據(jù)Locationdata中心站用一組符合條件的原始數(shù)據(jù)計算出的地閃數(shù)據(jù),包括時間、位置、雷電流峰值和極性、回?fù)舸螖?shù)等??倓t4.1雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)主要包括探測站、中心站和用戶系統(tǒng)三部分。4.2相鄰雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)之間宜進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,避免雷電探測站重復(fù)布點。4.3雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)遵循統(tǒng)一的通信規(guī)范和接口標(biāo)準(zhǔn)。4.4雷電探測站需要將雷電原始數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)信號發(fā)送到中心站,探測站與中心站的通信宜采用電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)或點對點光纖專線通信方式。條件不具備時,也可以采用互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星通信等通信方式。為了保證通信的可靠性,宜采用主備雙通道。4.5雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)置為管理信息大區(qū)系統(tǒng),跨區(qū)與其它系統(tǒng)通信時應(yīng)滿足《電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定》(電監(jiān)會5號令)的規(guī)定。4.6雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)遵循《電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》(DL/T5429-2009)和《電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》(SD131)。4.7本標(biāo)準(zhǔn)僅作為雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)探測站、中心站和用戶系統(tǒng)的建設(shè)依據(jù),其它部分在執(zhí)行相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)前提下,可參照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。4.8電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)與電力系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度、分級管理的體制相適應(yīng),并實行分層控制,系統(tǒng)總體建設(shè)原則應(yīng)采用適合中國國情的先進(jìn)而成熟的技術(shù),力求穩(wěn)定高效。4.9電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè),除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)程的規(guī)定外,還應(yīng)符合現(xiàn)行國家和行業(yè)頒發(fā)的相關(guān)規(guī)范和規(guī)程的規(guī)定。4.10電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)是一項系統(tǒng)工程,必須執(zhí)行國家經(jīng)濟建設(shè)方針和各項技術(shù)經(jīng)濟政策,從電力系統(tǒng)特點和運行實際出發(fā),采用符合可靠性、實用性和經(jīng)濟性要求的方案,為保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供條件。技術(shù)要求5.1雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)總體要求5.1.1雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)組成雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)主要由雷電探測站、中心站以及用戶系統(tǒng)三大部分組成,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖5-1所示。圖5-1雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖5.1.2雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)主要功能a)應(yīng)全自動、大面積、實時監(jiān)測雷電活動,獲取地閃的時間、位置、雷電流峰值和極性、回?fù)舸螖?shù)以及每次回?fù)舻膮?shù)等定位數(shù)據(jù)。b)應(yīng)實現(xiàn)在線監(jiān)視電力系統(tǒng)雷電活動情況。顯示雷電活動軌跡,對雷電活動進(jìn)行監(jiān)測和分析,提高電力系統(tǒng)安全運行服務(wù)水平;c)應(yīng)實時查找與電力系統(tǒng)跳閘同時發(fā)生的雷擊坐標(biāo),以確定雷擊故障點的準(zhǔn)確位置,協(xié)助分析電力系統(tǒng)故障原因和事故性質(zhì);d)建立雷電數(shù)據(jù)庫,積累地閃密度、雷電流強度等雷電基礎(chǔ)參數(shù),分析落雷分布情況,為制定防雷標(biāo)準(zhǔn)、檢驗防雷設(shè)施提供依據(jù);5.1.3有效監(jiān)測區(qū)域內(nèi)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)a)定位模型的定位精度應(yīng)小于1/10"。b)探測站同步時鐘精度應(yīng)不大于0.11μs。c)當(dāng)探測站站距在100km時,探測有效率應(yīng)不小于85%,平原地區(qū)應(yīng)不小于90%。d)平均定位精度應(yīng)不大于1km。e)最小雷電流測量門檻值為1.5kA。f)系統(tǒng)應(yīng)具備完善的雷電數(shù)據(jù)庫和觀測目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(線路、變電站、發(fā)電廠、微波塔站、通信臺站等);應(yīng)具備完整的、自動統(tǒng)計的雷電參數(shù)統(tǒng)計庫。g)系統(tǒng)可用率應(yīng)大于99.7%;設(shè)備運行壽命應(yīng)大于5年。5.2雷電探測站5.2.1使用條件a)環(huán)境溫度:-40℃~+50℃。b)相對濕度:≤95%RH。c)工作電壓:AC220V±10%,DC48V。5.2.2雷電探測站基本功能自動識別、采集地閃信號,提取地閃信號特征數(shù)據(jù)。地閃信號特征數(shù)據(jù)包括時間、強度、方向等信息。實時傳送地閃信號特征數(shù)據(jù)。定時發(fā)送運行狀態(tài)信息,至少包括自檢狀態(tài)、工作溫度、觸發(fā)閾值。按照指令要求發(fā)送或修改設(shè)備參數(shù),至少包括觸發(fā)閾值、存儲模式、通信模式。自動校準(zhǔn)時間同步系統(tǒng)時鐘。自動定時自檢,并支持遠(yuǎn)程測試。通信方式支持音頻專線、光纖、網(wǎng)絡(luò)、GPRS、CDMA、3G、衛(wèi)星。5.2.3數(shù)字式雷電探測站擴展功能記錄并存儲地閃信號波形數(shù)據(jù)。支持兩個及以上信號到達(dá)時間標(biāo)定點的輸出。按照指令要求傳送地閃信號波形數(shù)據(jù)和地閃信號特征數(shù)據(jù)。本地存儲地閃信號波形數(shù)據(jù)和地閃信號特征數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程修改地閃識別判據(jù)。遠(yuǎn)程升級系統(tǒng)程序,并具備自愈功能。支持主動式、被動式、互動式的通信模式。5.2.4雷電探測站基本性能指標(biāo)信號識別分辨率<2ms。方向角測量精度≤1°。時間標(biāo)定精度≤0.2μs。平均無故障工作時間(MTBF)≥10000h。數(shù)據(jù)傳輸速率:1200~9600bps。功耗≤30W。有效探測半徑200km。時間同步系統(tǒng)秒脈沖精度典型值≤50ns。本體晶振精度±0.1ppm。探測站探測帶寬1kHz~350kHz。5.2.5數(shù)字式雷電探測站擴展性能指標(biāo)信號識別分辨率<0.5ms。時間標(biāo)定精度≤0.1μs數(shù)據(jù)傳輸速率:1200~115200bps。地閃信號波形數(shù)據(jù)和地閃信號特征數(shù)據(jù)的存儲容量≥100000條。地閃信號波形記錄長度:300μs。平均無故障工作時間(MTBF)≥15000h。5.3中心站5.3.1中心站硬件配置雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)中心站硬件設(shè)備應(yīng)滿足《微型計算機通用規(guī)范》(GB9813)。系統(tǒng)前置處理服務(wù)器、定位計算服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器等關(guān)鍵硬件宜冗余配置。宜采用功能分散模式,獨立配置前置處理服務(wù)器、定位計算服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器。5.3.2中心站軟件配置雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)軟件應(yīng)滿足實時性和可靠性要求,并符合相關(guān)國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)宜采用跨平臺設(shè)計,其中各類服務(wù)器宜采用UNIX、LINUX等安全操作系統(tǒng),工作站可采用Windows操作系統(tǒng)。雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備的基本應(yīng)用軟件包括:前置數(shù)據(jù)采集、定位分析處理、統(tǒng)計分析處理、地圖操作與管理、雷電活動展示、雷擊故障查詢、雷電參數(shù)初級統(tǒng)計、電網(wǎng)觀測目標(biāo)數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)控。雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)可具備的高級應(yīng)用軟件包括:系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)同步、雷電活動告警、雷擊故障自動診斷、雷電參數(shù)高級統(tǒng)計、雷電電磁波波形展示、綜合展示等。5.4用戶系統(tǒng)5.4.1用戶系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可采用三種結(jié)構(gòu):瀏覽器/服務(wù)器方式、客戶端/服務(wù)器方式、專線式。5.4.2用戶系統(tǒng)操作界面應(yīng)以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)。5.4.3用戶系統(tǒng)應(yīng)支持?jǐn)?shù)據(jù)和報表的導(dǎo)入/導(dǎo)出功能。5.4.4用戶系統(tǒng)應(yīng)支持多用戶的同時在線訪問。5.4.5遠(yuǎn)方用戶系統(tǒng)與中心站之間的數(shù)據(jù)通信宜采用電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng),當(dāng)采用其他通信方式時應(yīng)滿足《電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定》(電監(jiān)會5號令)的規(guī)定。5.5雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)外部接口5.5.1雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)之間的縱向接口應(yīng)采用電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),聯(lián)網(wǎng)宜采用TCP/IP協(xié)議。聯(lián)網(wǎng)宜通過前置處理服務(wù)器完成。聯(lián)網(wǎng)時交換的數(shù)據(jù)應(yīng)包括地域邊界附近探測站的原始數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)。5.5.2雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)與其他系統(tǒng)間的橫向接口獲取EMS系統(tǒng)提供的線路故障信息,數(shù)據(jù)傳輸格式宜支持E語言格式。應(yīng)能將大地經(jīng)緯度格式的外部地理信息數(shù)據(jù)文件裝載到雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)中,可通過標(biāo)準(zhǔn)的WMS(WebMapServices)、WFS(WebFeatureServices)服務(wù)接口讀取圖層數(shù)據(jù)。宜通過生產(chǎn)管理系統(tǒng)服務(wù)總線方式獲得電網(wǎng)線路臺賬等信息。應(yīng)通過Webservice服務(wù)接口向其他系統(tǒng)提供雷電定位數(shù)據(jù)。布站與聯(lián)網(wǎng)6.1雷電探測站布點6.1.1各探測站站間距離在山區(qū)不宜大于150km,在平原不宜大于200km。6.1.2相鄰三個探測站站址的幾何分布應(yīng)近似于銳角三角形。6.1.3布置在某監(jiān)測區(qū)域邊界附近的探測站,需考慮與其他周邊監(jiān)測區(qū)域的聯(lián)網(wǎng),與周邊區(qū)域探測站的幾何分布需滿足6.1.2的要求。6.1.4在監(jiān)測中心區(qū)域和重點區(qū)域應(yīng)參照模擬計算結(jié)果,按照探測效率不小于90%,定位精度不大于0.5km布置探測站。6.1.5在重要監(jiān)測區(qū)域宜采用N-1原則設(shè)置探測站數(shù)量。6.2雷電探測站選址6.2.1站址應(yīng)具備有效的通信接入條件。6.2.2站址應(yīng)避開周圍較高建筑物或其他遮擋物,遮擋物與探測站的距離宜大于二者高差的30倍。6.2.3站址應(yīng)避開電磁干擾源,門檻值宜設(shè)定為不大于100mV。6.2.4站址具備可靠電源接入。安裝環(huán)境與施工7.1安裝環(huán)境7.1.1雷電探測站安裝環(huán)境a)雷電探測器應(yīng)選擇安裝在四周開闊、電磁干擾小的戶外地點,可選建筑物樓頂。安裝基礎(chǔ)類型宜為鋼固定支架或水泥基礎(chǔ)等,無法在建筑物屋頂安裝的,可采用或利用鐵塔基礎(chǔ)進(jìn)行安裝。安放探測儀的基座水平度應(yīng)在1.5°以內(nèi),并可靠接地,雷電探測器在建筑物頂部的安裝應(yīng)滿足《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》(GB50057)要求。b)雷電探測器的工作海拔:0m~5000m;c)雷電探測器的工作環(huán)境風(fēng)速:0km/h~100km/h;d)電源通信接口箱內(nèi)設(shè)供電模塊、通信接口和防雷器件,宜采用組屏安裝方式。其安裝位置宜選擇在通信機房或計算機室內(nèi)。e)雷電探測器電源電纜和通信電纜應(yīng)從戶外基礎(chǔ)位置鋪設(shè)到室內(nèi)電源通信接口箱擬安裝位置。為求電纜鋪設(shè)美觀,應(yīng)優(yōu)先選擇電纜豎井敷設(shè);當(dāng)需要明敷纜線時,宜穿PVC管或鍍鋅鐵管。f)雷電探測器與電源通信接口箱之間電源和信號電纜應(yīng)采用鎧裝電纜。g)雷電探測器的供電電源宜采用樓內(nèi)可靠的交流電源。探測器的交流供電要求具有獨立性,不應(yīng)與其它用電設(shè)備共用熔斷器、空氣開關(guān)等,以免因其它用電設(shè)備故障影響探測儀的穩(wěn)定運行。7.1.2雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)中心站安裝環(huán)境雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)中心站主機設(shè)備應(yīng)安裝在機房內(nèi),采用組屏安裝方式。其運行環(huán)境應(yīng)滿足《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》(GB50174-2008)和《電子計算機場地通用規(guī)范》(GB/T2887)要求。7.2施工要求7.2.1雷電探測器應(yīng)固定在水泥基座或其他可固定支撐的支架上。7.2.2探測站水泥基座或支架應(yīng)可靠接地,接地電阻應(yīng)小于10歐姆。7.2.3探測站應(yīng)配置防雷保護設(shè)施。7.2.4雷電探測器與電源通信接口箱之間以電纜連接,電纜包括電源電纜和通信電纜,電纜需滿足戶外使用條件,通信電纜采用雙絞屏蔽電纜,遠(yuǎn)距離傳輸時通信電纜需以光纜代替。電纜連接部分應(yīng)進(jìn)行防水處理。7.2.5雷電探測器安裝時應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)卮牌切U姶艌鎏炀€方向。檢驗8.1出廠檢驗8.1.1檢驗要求探測站應(yīng)通過電磁兼容試驗、電子設(shè)備雷擊試驗等型式試驗,符合GB/T17626的規(guī)定。探測站應(yīng)通過時間同步試驗、功能驗證及通信測試實驗。8.1.2功能檢測雷電探測站能夠按設(shè)計要求輸出各項系統(tǒng)運行數(shù)據(jù),包括:時間、自檢狀態(tài)、時間同步系統(tǒng)狀態(tài)、衛(wèi)星狀態(tài)等,并能夠根據(jù)命令要求反饋對應(yīng)信息,且各項指示燈工作正常。雷電探測站能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確的識別地閃信號,并能輸出地閃信號的時間、方向、相對強度等相關(guān)信息。雷電探測站對信號的同步偏差不大于0.3μs。8.2定期校驗探測站應(yīng)在運行5年進(jìn)行檢驗,定期校驗內(nèi)容包括:探測站時間同步系統(tǒng)時鐘同步校驗、晶振漂移校驗、探測站工作狀態(tài)檢測。檢測要求應(yīng)滿足第8.1條出廠檢驗要求。標(biāo)志、包裝、運輸與儲存9.1標(biāo)志9.1.1在探測站包裝箱的顯著位置應(yīng)注明:產(chǎn)品名稱及型號、商標(biāo)、公司名稱及地址、生產(chǎn)日期。9.1.2在合格證上應(yīng)注明:產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號、產(chǎn)品編號及生產(chǎn)日期、質(zhì)量檢查合格印記。9.1.3標(biāo)志標(biāo)識,應(yīng)符合GB191-2008-T的規(guī)定。9.1.4產(chǎn)品的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)予以明示。9.2包裝9.2.1包裝前檢查a)產(chǎn)品的合格證書和裝箱清單中的各項內(nèi)容應(yīng)齊全;b)產(chǎn)品外觀無損傷;c)產(chǎn)品表面無灰塵。9.2.2一般要求包裝箱為木箱,包裝應(yīng)有防塵、防雨、防水、防潮、防震等措施,箱內(nèi)提供裝箱單、產(chǎn)品安裝使用說明書等技術(shù)文件,包裝必須保證在運輸中不被損壞。9.2運輸產(chǎn)品應(yīng)適用于陸運、空運、水運(海運),運輸方法應(yīng)按照運輸裝卸包裝箱上的標(biāo)志進(jìn)行操作。9.3儲存儲存場所應(yīng)無酸、堿、鹽及腐蝕性、爆炸性氣體和灰塵以及雨、雪的侵害。

(資料性附錄)

定位模型典型算例本附錄所示的典型算例是進(jìn)行探測站的站位選擇的一種方法。雷電定位系統(tǒng)時差定位誤差是探測站定位誤差和距離差誤差綜合影響的結(jié)果。對選擇的探測站的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理,采用雷電時差定位系統(tǒng)取得如下參數(shù),位置如圖A-1。根據(jù)時差定位方法,雷擊點(P0點)對探測站A、B和B、C的距離差分別形成兩條雙曲線,過P0點分別做兩條雙曲線的切線,即位置線,根據(jù)雙曲線理論位置線分別平分P0點到探測站A、B、C形成的∠AP0B和∠BP0C,θ為∠AP0B和∠BP0C的分角線的夾角即位置線的交會角,即θQUOTEγ=∠AP0Bγ=∠AP0B令探測站的定位誤差QUOTEmx1=mx2=mx3=my1=my2=令距離差誤差QUOTEm?S12P=m?雷電時差定位誤差mp不僅取決于距離差誤差QUOTEm?Sm?S,還取決于探測站定位誤差QUOTEmxmx,當(dāng)QUOTEmxmx和QUOTEm?Sm?S有一定取值時,圖形因數(shù)是決定性因素,圖形因素帶來的定位誤差mp的絕對值取值范圍QUOTE0-∞0-∞雷擊時差定位精度可由如下兩個值確定,即m1若要求定位精度QUOTEmp≤1kmmp≤1km,即設(shè)置不等式組QUOTEI值≤1km若要求定位精度QUOTEmp≤0.3kmmp≤0.3km,即設(shè)置不等式組QUOTEI值≤0.3km圖A-1位置示意圖下面列出具體的處理數(shù)據(jù)。P1點和P2點是需要關(guān)注的雷擊位置,即可能是某些重要線路,是實際雷擊點。探測站A是原有探測站,探測站B和C是目前需要新加入的站點,表1列出了三個探測站的坐標(biāo)值,探測站B和C是初步選定的位置。表1探測站坐標(biāo)值探測站X(km)Y(km)A3388368B3372410C3331447表2列出了兩個雷擊點P1、P2的坐標(biāo),及其QUOTEγ、ρ、θγ表2雷擊P1、P2的坐標(biāo)及QUOTEγ、ρ、θγ雷擊點X(km)Y(km)γρθ23330386465953表3、表4列出了對雷擊點P1、P2的I值和II值。探測站定位誤差QUOTEmxmx根據(jù)當(dāng)前雷電探測網(wǎng)探測站采用的時間同步系統(tǒng)衛(wèi)星定位方法不同而不同,相對定位方法賦予QUOTEmx=±0.5mmx=±0.5m或QUOTEmx=±1mmx=±1m,絕對定位方法賦予QUOTEmx=±10mmx=±10m或QUOTEmx=±30mmx=表3P1點的I值和II值對P1點mmmm±0.5m±1m±10m±30m±0.5m±1m±10m±30mI值1.25km2.51km2.51km7.52km1.25km2.51km2.51km7.52kmII值185.3km185.3km185.4km186.3km43.6km43.6km44.0km47.4km表4P2點的I值和II值對P2點mmmm±0.5m±1m±10m±30m±0.5m±1m±10m±30mI值0.79m1.58m15.80m47.5m0.79m1.58m15.80m47.5mII值855.4m855.4m855.9m859.7m201.3m201.3m203.3m218.6m根據(jù)表3、表4可以看出若要求定位精度QUOTEmp≤1kmmp≤1km,A、B、C三站對P1的定位精度不能達(dá)到要求,需要重新選擇探測站的位置,以達(dá)到定位精度的要求;而A、B、C三站對P2若要求定位精度QUOTEmp≤0.3kmmp≤0.3km,經(jīng)判斷,只有當(dāng)距離差誤差QUOTEm?S=±100mm進(jìn)一步對表3、4進(jìn)行分析,對P1點,θ角接近0°,對于不同的QUOTEmxmx和QUOTEm?Sm?S,I值和II值分別達(dá)到數(shù)公里至數(shù)百公里,會帶來大的驚人的點位誤差;而對P2點,θ角比較適中,對于不同的QUOTEmxmx和QUOTEm?Sm?S,I值和II值只有幾米至數(shù)百米。因此在進(jìn)行探測站布站中應(yīng)盡量避免相鄰的三個探測站位于一條直線上的網(wǎng)形,這也就體現(xiàn)了圖形因數(shù)是決定性因素,圖形因素的表現(xiàn)形式是位置線的交會角θ,也就是盡量避免QUOTEθ→0°或θ→180°若要求定位精度QUOTEmp≤1kmmp若以2km為布站跨度,通過搜尋,探測站B’和C’候選站點共有17227對滿足精度要求,初步選擇其中兩對探測站B’和C’候選站點位置作為本典型算例使用,其坐標(biāo)值見表5。表5探測站坐標(biāo)值探測站B’1C’1B’2C’2X(km)3296330033003282Y(km)485400455400表6列出了兩個雷擊點P1、P2的坐標(biāo),及其與探測站A和兩對探測站B’和C’候選站點之間的QUOTEγ、ρ、θγ表6雷擊近似點坐標(biāo)及QUOTEγ、ρ、θγ雷擊點X(km)Y(km)探測站A、B’1、C’1探測站A、B’2、C’2γρθγρθP13321463177133155943062P2333038612646861305090若探測站為A、B’1、C’1,分別計算P1、P2點的I值和II值,計算結(jié)果見表7和表8。表7P1點的I值和II值對P1點mmmm±0.5m±1m±10m±30m±0.5m±1m±10m±30mI值0.33m0.65m6.52m19.55m0.33m0.65m6.52m19.55mII值751.8m751.8m752.0m755.3m176.8m176.9m178.6m192.1m表8P2點的I值和II值對P2點mmmm±0.5m±1m±10m±30m±0.5m±1m±10m±30mI值0.36m0.71m7.19m21.56m0.36m0.71m7.19m21.56mII值594.8m594.8m595.2m597.8m140.0m140.0m141.4m152.0m由表7、8可以看出,新選擇的探測站B1’和C1’能夠同時滿足P1、P2點的定位精度QUOTEmp≤1kmmp若探測站為A、B’2、C’2,分別計算P1、P2點的I值和II值,計算結(jié)果見表9和表10。表9P1點的I值和II值對P1點mmmm±0.5m±1m±10m±30m±0.5m±1m±10m±30mI值0.72m1.43m14.32m42.97m0.72m1.43m14.32m42.97mII值954.1m954.1m954.7m958.9m224.5m224.5m226.7m243.9m表10P2點的I值和II值對P2點mmmm±0.5m±1m±10m±30m±0.5m±1m±10m±30mI值0.33m0.65m6.48m19.44m0.33m0.65m6.48m19.44mII值552.5m552.5m552.8m555.2m130.0m130.0m131.3m141.2m由表9、10可以看出,新選擇的探測站B2’和C2’也能夠同時滿足P1、P2點的定位精度QUOTEmp≤1kmmp若雷擊點P1、P2是某條線路上的兩個點,在P1、P2連線上任意尋找第三個點,作為雷擊點P3,進(jìn)一步考察兩對探測站B’和C’候選站點是否能夠滿足對P3點的定位精度要求。表11列出了雷擊點P3的坐標(biāo),及其與探測站A和兩對探測站B’和C’候選站點之間的QUOTEγ、ρ、θγ表11雷擊近似點坐標(biāo)及QUOTEγ、ρ、θγ雷擊點X(km)Y(km)探測站A、B’1、C’1探測站A、B’2、C’2γρθγρθP33317.11499.0284466549125若探測站為A、B’1、C’1,計算P3點的I值和II值,計算結(jié)果見表12。由表12可以看出,候選探測站B1’和C1’能夠滿足對P3點的定位精度QUOTEmp≤1kmmp表12P3點的I值和II值對P3點mmmm±0.5m±1m±10m±30m±0.5m±1m±10m±30mI值0.51m1.03m10.28m30.84m0.51m1.03m10.28m30.84mII值683.3m683.3m683.7m686.6m160.8m160.8m162.4m174.6m若探測站為A、B’2、C’2,計算P3點的I值和II值,計算結(jié)果見表13。由表13可以看出,候選探測站B’2和C’2不能滿足對P3點的定位精度QUOTEmp≤1kmmp表13P3點的I值和II值對P3點mmmm±0.5m±1m±10m±30m±0.5m±1m±10m±30mI值45.9m91.8m917.9m2753.7m45.9m91.8m917.9m2753.7mII值32.8km32.8km32.8km32.9km7.7km7.7km7.8km8.4km根據(jù)上述計算可知,在兩對探測站B’和C’候選站中,只有B’1和C’1這對候選站點能夠同時滿足對P1、P2和P3三個雷擊點的定位精度QUOTEmp≤1kmmp≤1km的要求,而B’2和C’2這對候選站點能夠滿足對P1、P2雷擊點的定位精度要求,但不能滿足對P3雷擊點的定位精度要求,因此應(yīng)該剔除這對候選站點,選擇B’1和C各個探測站及雷擊點具體位置如圖A-2所示。圖A-2典型算例位置示意圖

(資料性附錄)

雷電參數(shù)統(tǒng)計方法該雷電參數(shù)統(tǒng)計方法的優(yōu)點是,采用網(wǎng)格法雷電參數(shù)統(tǒng)計方法,實現(xiàn)了用計算機有效、自動的對大區(qū)域、大樣本、自動監(jiān)測的資料進(jìn)行雷電參數(shù)統(tǒng)計,尤其是基于比對傳統(tǒng)人工氣象雷電長期觀測值確定的網(wǎng)格面積統(tǒng)計雷電日參數(shù),解決了目前用雷電定位系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計雷電日參數(shù)不一致難題。該雷電參數(shù)統(tǒng)計方法實現(xiàn)方法簡單、明了,具有很好的操作性和實用性。該雷電參數(shù)統(tǒng)計方法是通過計算機錄入氣象站的雷電原始記錄資料和雷電定位系統(tǒng)自動監(jiān)測數(shù)據(jù),采用計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,使用計算機程序,以人工氣象原始資料和雷電定位系統(tǒng)主放電監(jiān)測數(shù)據(jù)(不包含后續(xù)放電監(jiān)測數(shù)據(jù))共同作為統(tǒng)計樣本,將其分別輸入計算機中,以數(shù)字地圖為基礎(chǔ),將人工氣象原始資料和雷電定位系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,建立起雷電參數(shù)日統(tǒng)計數(shù)據(jù)系統(tǒng),實現(xiàn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析處理的自動化,其包括的數(shù)據(jù)有氣象站雷電原始記錄資料、氣象站雷電日的統(tǒng)計、單個氣象站雷電日、區(qū)域最大雷電日和平均雷電日、雷電定位系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù),采用網(wǎng)格法確定所需的分析數(shù)據(jù)和結(jié)果,其采用如下步驟:1、首先,由計算機程序?qū)?shù)字地圖上的選定區(qū)域進(jìn)行等面積網(wǎng)格劃分,設(shè)定每個網(wǎng)格為一個雷電測量單元,以雷電定位系統(tǒng)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)作為統(tǒng)計樣本,確定每個網(wǎng)格出現(xiàn)雷電次數(shù),設(shè)定每個網(wǎng)格每天出現(xiàn)一次雷電,即為一個網(wǎng)格雷電日;2、統(tǒng)計年平均雷電日、年平均雷電時,先統(tǒng)計每個網(wǎng)格的年平均雷電日、年平均雷電時,再對所選定區(qū)域全體網(wǎng)格求均值,即可統(tǒng)計出該區(qū)域年平均雷電日、年平均雷電時。3、在計算機采用如上述步驟方法進(jìn)行網(wǎng)格劃分時,參照氣象觀測站監(jiān)測人的聽力范圍,選定經(jīng)緯度為0.1°×0.1°、0.125°×0.125°、0.15°×0.15°、0.175°×0.175°、0.2°×0.2°、0.225°×0.225°6種網(wǎng)格,由計算機根據(jù)該區(qū)域雷電定位系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計出每種網(wǎng)格內(nèi)的雷電參數(shù),再將這6種網(wǎng)格的雷電參數(shù)與該區(qū)域內(nèi)的人工氣象原始資料進(jìn)行比較,將數(shù)據(jù)最接近的一組來選定作為該區(qū)域的雷電參數(shù)。上述數(shù)據(jù)處理可以在一臺通信計算機上進(jìn)行處理,也可以在多臺計算機上通過網(wǎng)絡(luò)連接,進(jìn)行數(shù)據(jù)交換處理。使用該雷電參數(shù)統(tǒng)計方法能夠有效地獲得統(tǒng)計數(shù)據(jù)資源,而且能夠方便地做到統(tǒng)計數(shù)據(jù)的資源共享。以福建省的67個氣象觀測站為例。采用計算機錄入收集到的福建省各地氣象站的雷電原始記錄資料和雷電定位系統(tǒng)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)。使用計算機程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。其中:氣象雷電資料及其統(tǒng)計值氣象雷電資料取自福建省氣象局1993~2005年全省氣象觀測站的雷電原始記錄。福建省在1993~2000年,有25個氣象觀測站,2001年擴建至67個氣象觀測站,雷電原始記錄資料包括:氣象觀測站的坐標(biāo),觀測的年、月、日、起止時間、監(jiān)聽方向,見表1,如1993年4月5日16:54~17:50在氣象站西南、西北方向聽到雷聲,在17:40~18:28在氣象站南方聽到雷聲。表1:某氣象觀測站雷電原始記錄資料樣本年份月份日期起止時間方向起止時間方向19931141626S199322019041910SW19933231720SW199332714381504NE1535SW19933281047SW199341944SE19934516541750SWNW17401828S用全省13年(1993~2005年)67個氣象觀測站的雷電原始記錄資料,統(tǒng)計各氣象站觀測的年雷電日以及13年平均年雷電日。雷電日統(tǒng)計按氣象組織規(guī)定:每天記錄一次雷電,即為一個雷電日。以武夷山氣象站統(tǒng)計為例,平均雷電日取13年(1993~2005年)觀測均值,見表2。表2:武夷山氣象站雷電日及雷電小時統(tǒng)計結(jié)果(1993~2005)年份9394959697989900010203040593~05雷電日5966805766617239426048455258表3:福建省雷電日及雷電小時統(tǒng)計結(jié)果(1993~2005)年份9394959697989900010203040593~05雷電日5448474661504940384028363744某一區(qū)域的雷電日的統(tǒng)計樣本是域內(nèi)全體氣象站觀測值,表3給出的福建省1993~2005年67個氣象觀測站的年平均雷電日統(tǒng)計結(jié)果,其中25個氣象站統(tǒng)計時段是13年,另外42個氣象站統(tǒng)計時段是5年。工程上在選取雷電日參數(shù)時會注意2點:①雷電日代表的區(qū)域,通常以一個地區(qū)作為統(tǒng)計區(qū)域比單氣象站或全省更為適用;②用年平均值表示的雷電日參數(shù)(以每個氣象站的每年觀測值為統(tǒng)計樣本)分散性大,在一些工程應(yīng)用上常常取區(qū)域內(nèi)最大值(以每年最大的觀測值為統(tǒng)計樣本)作為該區(qū)域雷電日指標(biāo),以備留足防雷余度。表4是福建省各地區(qū)1993~2005年平均雷電日、最大雷電日,并給出了最大雷電日(Tdmax)/平均雷電日(Td)的比值為1.2。表4:福建省各地區(qū)平均雷電日、最大雷電日(1993~2005年)地區(qū)TdTdmaxTdmax/Td福州43521.20龍巖54651.22南平45611.35寧德41481.16莆田38421.10泉州36491.35三明49611.24廈門35361.02漳州38431.14比值1.20概括傳統(tǒng)氣象雷電日統(tǒng)計方法:以氣象站觀測資料為統(tǒng)計源,先對氣象站記錄的雷電日按統(tǒng)計年段求均值,再按統(tǒng)計區(qū)域求多個氣象站統(tǒng)計均值,其特點是統(tǒng)計源由多個分散的、不相關(guān)的、固定的氣象站觀測資料構(gòu)成。該雷電參數(shù)統(tǒng)計方法不同于傳統(tǒng)氣象雷電日統(tǒng)計方法,盡管采用了氣象觀測站的雷電原始記錄資料作為實現(xiàn)該雷電參數(shù)統(tǒng)計方法的一個參照條件。采用網(wǎng)格法雷電日統(tǒng)計,不同于氣象觀測站,雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)是一種大面積、全自動雷電監(jiān)測網(wǎng)。其顯著特點一是監(jiān)測面積大,一套中等規(guī)模的雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)就能全自動監(jiān)測一個省域的地閃放電活動,大大超過一個氣象站監(jiān)聽8~20km的范圍;二是其監(jiān)測的數(shù)據(jù)遍及整個覆蓋區(qū)域,是非固定的。針對以上特點,本文提出一種新的雷電日統(tǒng)計方法—網(wǎng)格法:對雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行等面積網(wǎng)格劃分,視每個網(wǎng)格為一個設(shè)定監(jiān)測單元,以每個網(wǎng)格監(jiān)測的雷電天數(shù)為統(tǒng)計源進(jìn)行雷電日統(tǒng)計。網(wǎng)格法實質(zhì)是將雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的廣闊區(qū)域轉(zhuǎn)變成一個個均勻的、連續(xù)的、沒有空白的觀測站。在用網(wǎng)格法統(tǒng)計雷電日時,是對選定區(qū)域進(jìn)行等面積網(wǎng)格劃分,如0.15°×0.15°(對應(yīng)15km×17km),即設(shè)每個網(wǎng)格為一個雷電測量單元,每個網(wǎng)格每天出現(xiàn)一次雷電,即為一個網(wǎng)格雷電日;按整時劃分雷電小時,記為網(wǎng)格雷電時。先統(tǒng)計每個網(wǎng)格的年平均雷電日、年平均雷電時,再對選定區(qū)域全體網(wǎng)格求均值,即統(tǒng)計出該區(qū)域年平均雷電日、年平均雷電時。顯而易見,統(tǒng)計值正比網(wǎng)格面積。假設(shè)選擇全省為唯一網(wǎng)格,其統(tǒng)計值就會是全省有雷天數(shù),這會大大超過氣象雷電日參數(shù),是不對的。為便于工程領(lǐng)域在現(xiàn)有防雷設(shè)計規(guī)程下參考選用,用網(wǎng)格法統(tǒng)計雷電日一定要溯源氣象雷電日參數(shù),并且,長期積累的氣象雷電資料也是確定網(wǎng)格大小的唯一標(biāo)尺。參照氣象觀測站的監(jiān)聽范圍,選定0.1°~0.225°6種網(wǎng)格進(jìn)行比較,對應(yīng)網(wǎng)格的邊長、面積及全省網(wǎng)格數(shù)見表5。表5福建省網(wǎng)格法劃分表經(jīng)緯度網(wǎng)格邊長(km×km)面積(km2)網(wǎng)格總數(shù)(個)0.225°×0.225°22.5×255622740.2°×0.2°20×224443410.175°×0.175°17.5×19.43404410.15°×0.15°15×16.72505920.125°×0.125°12.5×13.91738280.1°×0.1°10×111111269分期建成的福建電網(wǎng)雷電定位系統(tǒng)于2000年底投運了福州、廈門、漳平和南平4個探測站,2002年2月,增加紹武、三明、寧德、蒲田探測站,2003年底,增加蒲美站探測站。取2001~2005年雷電定位系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)為統(tǒng)計資料,統(tǒng)計樣本數(shù)據(jù)庫中全部采用3站及以上定位數(shù)據(jù),對3站雙解匯聚區(qū)域進(jìn)行了強制剔除,未作探測效率修正。表6是對雷電定位系統(tǒng)2001~2005年4年測量數(shù)據(jù)進(jìn)行不同網(wǎng)格統(tǒng)計。為比對方便,在表中頂欄和底欄列出相同時段的氣象雷電日最大值和平均值。表6:網(wǎng)格法雷電日統(tǒng)計值(2001~2005年)網(wǎng)格地區(qū)福州龍巖南平寧德莆田泉州三明廈門漳州全省Tdmax376256474044543349510.225°445049434547506351480.2°394645394142465344440.175°354242363538425137400.15°303837333234374137360.125°263332282729323532310.1°21272723232427282726Td26493934303439313638

(資料性附錄)

電網(wǎng)雷害圖繪制方法該電網(wǎng)雷害圖繪制方法屬于一種生成電網(wǎng)雷害分布的計算機自動統(tǒng)計技術(shù),適用于大區(qū)域、大樣本、多種絕緣電網(wǎng)雷害分布統(tǒng)計。該電網(wǎng)雷害圖繪制方法的技術(shù)解決方案是,采用計算機對雷電自動監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,建立數(shù)據(jù)庫,以地理信息系統(tǒng)(簡稱GIS)和數(shù)據(jù)庫為分析平臺,采用網(wǎng)格法統(tǒng)計雷電參數(shù),其特征在于,針對地面物體的抵御雷擊能力及其特征,設(shè)定物體雷害的典型判據(jù),再依據(jù)典型判據(jù),采用計算機統(tǒng)計處理雷電資料,獲得相應(yīng)物體的雷害分布。如圖1、圖2、圖3、圖4所示,該電網(wǎng)雷害圖繪制方法以雷電定位系統(tǒng)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)為統(tǒng)計樣本,使用計算機處理程序,將自動監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入到具有地理信息系統(tǒng)(簡稱GIS)處理功能的計算機中,建立數(shù)據(jù)庫,以地理信息系統(tǒng)(簡稱GIS)和數(shù)據(jù)庫為分析平臺,采用網(wǎng)格法統(tǒng)計雷電參數(shù)。針對地面物體的抵御雷擊能力及其特征,設(shè)定物體雷害的典型判據(jù),再依據(jù)典型判據(jù),采用計算機統(tǒng)計處理的雷電資料,結(jié)合各電壓等級電網(wǎng)繞擊特征電流、反擊特征電流,建立危險電流數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),采用網(wǎng)格法確定所需的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果,對分析結(jié)果采用雷擊事故記錄進(jìn)行比較、校驗和修正。獲得相應(yīng)物體的雷害分布。其采用如下步驟:(1)將雷電自動監(jiān)測數(shù)據(jù)按時間、位置、雷電流幅值與極性專題屬性數(shù)據(jù)通過計算機存入數(shù)據(jù)庫。采用有GIS處理功能的計算機,設(shè)定程序?qū)δ繕?biāo)對象──數(shù)字地圖上的選定區(qū)域進(jìn)行等面積網(wǎng)格劃分,設(shè)定每個網(wǎng)格為一個雷電統(tǒng)計單元,將雷電數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)與地理上的對應(yīng)網(wǎng)格進(jìn)行位置比較,將雷電數(shù)據(jù)庫中的專題數(shù)據(jù)按地理屬性調(diào)入對應(yīng)網(wǎng)格作為統(tǒng)計樣本,統(tǒng)計每個網(wǎng)格中的雷電數(shù)。(2)依據(jù)電網(wǎng)絕緣裕度設(shè)定繞擊危險電流范圍值、反擊危險電流范圍值(判據(jù))。按照該判據(jù)進(jìn)行幅值比較,將各網(wǎng)格中雷電流幅值在繞擊、反擊危險電流范圍值外的數(shù)據(jù)剔除,由余下的地閃次數(shù)除以相應(yīng)網(wǎng)格面積分別得到電網(wǎng)繞擊雷害分布和電網(wǎng)反擊雷害分布。(3)同時,將電網(wǎng)歷史雷擊閃絡(luò)事故記錄按發(fā)生時間、雷擊點經(jīng)緯度坐標(biāo)、閃絡(luò)類型、電壓等級的專題屬性數(shù)據(jù)存儲進(jìn)計算機,建立電網(wǎng)雷擊故障數(shù)據(jù)庫。將雷擊故障數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)與地理上的對應(yīng)網(wǎng)格進(jìn)行位置比較,依據(jù)地理信息的經(jīng)緯度坐標(biāo)將繞擊故障點、反擊故障點分別調(diào)入對應(yīng)的地理網(wǎng)格中,以該網(wǎng)格為中心,對相連網(wǎng)格進(jìn)行標(biāo)記,獲得電網(wǎng)歷史雷害區(qū)域;(4)綜合繞擊電網(wǎng)雷害分布、反擊電網(wǎng)雷害分布以及歷史電網(wǎng)雷害分布,獲得電網(wǎng)雷害分布圖。上述數(shù)據(jù)處理可以在一臺計算機上進(jìn)行處理,也可以在多臺計算機上通過網(wǎng)絡(luò)連接,進(jìn)行數(shù)據(jù)交換處理。從而有效地為該電網(wǎng)雷害圖繪制方法獲得統(tǒng)計數(shù)據(jù)資源,做到統(tǒng)計數(shù)據(jù)資源共享。圖2~圖4為該電網(wǎng)雷害圖繪制方法在華北地區(qū)數(shù)字地圖上的具體應(yīng)用。采用計算機錄入收集到的、含有地理屬性的華北地區(qū)雷電定位系統(tǒng)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)和電網(wǎng)雷擊事故記錄,使用計算機程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,將華北地區(qū)劃分成一系列大小為0.2°×0.2°的網(wǎng)格。其中:1、危險電流范圍的選?。磁袚?jù)的選定)電網(wǎng)雷害的發(fā)生有其特有的特征,受到電網(wǎng)絕緣水平的影響,只有在某些電流幅值段的地閃才能引起雷擊事故,幅值不同的雷電流其危害程度也不同。確定危險電流范圍是確定電網(wǎng)雷害分布的前提條件,危險電流的選取是以電網(wǎng)中絕大部分輸電線路的耐雷性能利用現(xiàn)有計算方法來確定的。不同電壓等級電網(wǎng)絕緣水平顯著不同,同一電壓等級電網(wǎng)抗繞擊、反擊性能顯著不同,且從應(yīng)用角度來說,針對繞擊和反擊雷電防護措施不同,所以針對不同電壓等級提出不同的繞擊危險電流范圍和反擊危險電流范圍。同時對同一電壓等級來說,塔型不同、接地電阻不同、保護角不同時危險電流的范圍也不同,危險電流范圍選取應(yīng)使絕大部分輸電線路的危險電流都落在所選危險電流范圍內(nèi)。反擊危險電流的范圍(起止值)依據(jù)現(xiàn)行電力行業(yè)規(guī)程《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》(DL/T620-1997)求解,繞擊耐雷水平仍然依據(jù)該規(guī)程,繞擊最大臨界電流則依據(jù)電氣幾何模型確定。(1)反擊危險電流的確定(即判據(jù)值的確定)反擊危險電流范圍的確定采用現(xiàn)行電力行業(yè)規(guī)程《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》(DL/T620-1997)推薦的方法,按式(1)計算,其中各參數(shù)的含義分別為:為絕緣子串50%擊穿電壓,k為導(dǎo)線和避雷線間的耦合系數(shù),k0為導(dǎo)線和避雷線間的幾何耦合系數(shù),β為桿塔分流系數(shù),Ri為桿塔沖擊接地電阻,ha為橫擔(dān)對地高度,ht為桿塔對地高度,Lt為桿塔電感,hg為避雷線平均高度,hc為導(dǎo)線平均高度。(1)基于不同塔型、不同接地電阻的輸電線路反擊耐雷水平不同,在同一電壓等級下,以耐雷水平較低的輸電線路計算結(jié)果為反擊危險電流下限,以使絕大部分輸電線路的反擊危險電流都落在所選反擊危險電流范圍內(nèi)。對500kV電網(wǎng),假定絕緣子采用28片,U50%為2420kV,檔距為450m;臨近桿塔接地電阻為15Ω,計算結(jié)果見表1所示。從計算結(jié)果可見,工頻電壓對于耐雷水平的影響是非常大的,考慮工頻電壓的影響(這是與實際相符的)情況下,耐雷水平比不考慮工頻電壓時平均下降了18%。因此,對于500kV輸電線路可以取反擊危險電流下限值134kA(標(biāo)準(zhǔn)化線路要求滿足15Ω),考慮更普遍的結(jié)果,取125kA。同理,對220kV輸電線路可以取反擊危險電流下限值75kA。表1500kV線路反擊耐雷水平的計算結(jié)果不考慮工頻電壓影響接地電阻Ω71015203040耐雷水平kA24420416413710688考慮工頻電壓影響接地電阻Ω71015203040耐雷水平kA2001681341128772下降的百分比18.0%17.6%18.3%18.2%17.9%18.2%(2)繞擊危險電流的確定(即判據(jù)的選定)該電網(wǎng)雷害圖繪制方法中對繞擊危險電流范圍的確定方法綜合了規(guī)程法、電氣幾何模型法兩種方法,并結(jié)合了運行經(jīng)驗,對繞擊危險電流的下限值采用現(xiàn)行電力行業(yè)規(guī)程《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》(DL/T620-1997)推薦的方法,由耐雷水平確定,用式(2)計算。對繞擊危險電流的上限用電氣幾何模型法計算,由輸電線路的參數(shù)確定臨界擊距,再由臨界擊距確定最大繞擊危險電流。(2)不同塔型、不同保護角的輸電線路繞擊耐雷水平不同,最大繞擊危險電流也不同,用上述方法計算多種桿塔類型(單回、雙回、酒杯塔、貓型塔等)的輸電線路繞擊危險電流起止值,綜合多個起止值,再進(jìn)行適當(dāng)放大,以使絕大部分輸電線路的繞擊危險電流都落在所選范圍內(nèi)。范圍不能取得過大,否則不能體現(xiàn)該電壓等級繞擊危險電流的特征,范圍也不能取得太小,太小會漏掉很多危險事件。按照規(guī)程法:一般220kV繞擊耐雷水平為14.0kA(對應(yīng)U50%為1400kV)。對表2中的兩種典型輸電線路進(jìn)行繞擊臨界電流計算,結(jié)果見表3所示。對承德地區(qū)2006年6月份7次220kV電網(wǎng)雷擊跳閘事故進(jìn)行分析,包含4次繞擊事故,繞擊電流計算結(jié)果見表4。綜合表3、表4,可見應(yīng)用擊距法計算得到對于220kV輸電線路發(fā)生繞擊的電流值一般在15-40kA左右。進(jìn)一步對山西省電網(wǎng)和河北南網(wǎng)雷電繞擊調(diào)查統(tǒng)計,繞擊電流樣本大小一般也在本研究中的繞擊危險電流范圍內(nèi)。綜合考慮下將220kV繞擊危險電流范圍取為[10kA,40kA]。同理,將500kV電網(wǎng)繞擊危險電流范圍取為[20kA,50kA]。表2兩種典型220kV輸電線路參數(shù)表表3最大繞擊電流計算結(jié)果桿塔類型地面傾角擊距公式對地?fù)艟嘞禂?shù)最大擊距最大繞擊電流SZ20°159.2321.75159.2315.43420°1108.5455.2341108.5439.194SJ20°150.97517.270150.97512.25320°185.53038.287185.53027.166表4220kV線路繞擊電流的計算情況(實例)線路故障情況degmkA判斷保護角地面傾角最大擊距rm最大繞擊雷電流Im興河134#C相,20.3kA,繞擊17.5830135.4240.073繞擊興河132#C相,20.2kA,繞擊13.243090.17225.682繞擊袁遵141#A、B相,57.1kA,反擊9.73061.215.81反擊承隆一回89#A相,24kA,繞擊16.53098.51228.69繞擊營周一回29#C相,43.4kA,反擊13.215126.3639.155反擊營遵112#C相,199.5kA,反擊15.4691577.2121.153反擊周隆一回51#C相,26.6kA,繞擊13.243092.86126.64繞擊2、電網(wǎng)雷害分布圖的確定首先應(yīng)確定反擊電網(wǎng)雷害分布圖和繞擊電網(wǎng)雷害分布圖。以確定華北500kV電網(wǎng)雷害分布圖為例說明,以上述危險電流起止值為判據(jù),統(tǒng)計0.2°×0.2°網(wǎng)格下各網(wǎng)格的危險雷電密度值。統(tǒng)計各網(wǎng)格中幅值范圍在125kA及以上范圍內(nèi)的地閃密度,得到華北500kV電網(wǎng)反擊雷害分布圖,見圖2所示。圖形的顯示采用分區(qū)渲染方式分成四區(qū),小細(xì)點填充區(qū)域表示該處幅值在125kA及以上的地閃密度值在[0,0.05)f/(km2·a)范圍內(nèi),小圓點填充區(qū)域表示該處幅值在125kA及以上的地閃密度值在[0.05,0.09)f/(km2·a)范圍內(nèi),斜線填充區(qū)域表示該處幅值在125kA及以上的地閃密度值在[0.09,0.11)f/(km2·a)范圍內(nèi),面填充區(qū)域表示該處幅值在125kA及以上的地閃密度值大于或等于0.11f/(km2·a)。統(tǒng)計各網(wǎng)格中幅值范圍在[20kA,50kA]范圍內(nèi)的地閃密度,得到華北500kV電網(wǎng)繞擊雷害分布圖,見圖3所示。小細(xì)點填充區(qū)域表示該處幅值在[20,50]kA范圍內(nèi)的地閃密度值在[0,0.83)f/(km2·a)范圍內(nèi),小圓點填充區(qū)域表示該處幅值在[20,50]kA范圍內(nèi)的地閃密度值在[0.83,1.44)f/(km2·a

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