用于10kV架空线路用避雷器的标称放电电流选择方法及系统与流程

本发明涉及金属氧化物避雷器防雷，并且更具体地，涉及一种用于10kv架空线路用避雷器的标称放电电流选择方法系统。

背景技术：

1、金属氧化物避雷器(以下简称避雷器)作为一种综合效果最佳的防雷装置，被广泛应用于我国电力架空线路中，用于防止线路绝缘闪络、绝缘导线雷击断线、绝缘子雷击损坏等，而且为了降低避雷器本体运行荷电老化、运行免维护，绝大部分线路采用的是带外串联间隙避雷器。按照iec 60099—4《surge arresters part 4：metal oxide surgearresters without gaps for ac systems》标准规定，以具有8/20μs波形的雷电冲击电流峰值来划分避雷器等级，该电流称为“标称放电电流”。对于我国配电网10kv架空线路，国内最新避雷器标准gb/t 11032—2020《交流无间隙金属氧化物避雷器》和dl/t 815—2021《交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器》规定的标称放电电流为5ka和10ka，但是并没有给出具体的选用原则。在标准前序版本gb/t 11032—2010和dl/t 815—2012中，规定的标称放电电流只有5ka，但近年来由于归因为雷击因素造成线路避雷器自身运行故障高发，加之经济社会对配电网供电可靠性的要求日益提高，一些电力公司开始采用更大直径电阻片的避雷器，将标称放电电流由5ka提高到10ka，相当于将目前35kv和110kv系统用的避雷器电阻片下沉到10kv系统中使用，并且应用范围有逐年扩大的趋势，鉴于实际应用需求，标准新版本中做了相应修订。毋庸置疑，提高标称放电电流可以一定程度增大避雷器的雷电耐受能力，提高自身运行可靠性，但缺点也显而易见，会增加工程防雷成本，产品重量和体积也变大。

2、科学选用避雷器的标称放电电流，既满足我国配电网雷电运行环境使用需求，又兼顾经济成本，实现工程上的技术经济最优配置，应依据现实运行统计数据或者理论定量评估数据。运行统计方面，我国配电线路中性点主要采用不接地、经消弧线圈接地方式，单相接地故障短路电流小，线路跳闸后故障电弧容易自熄，对于架空线路通常采用的带外串联间隙避雷器，因有空气间隙隔离，避雷器本体雷击故障后通常不影响线路重合闸带电，故障避雷器难以及时发现，对日后巡检发现的故障避雷器，准确分辨出雷击故障还是非雷击故障、设计参数问题还是生产工艺问题，都需要具有很强的专业知识和运行经验的专业人员才能完成，因此，反馈上来的现场数据本身好多是失真的。另外，10kv架空线路已挂网避雷器的数量和覆盖范围巨大，统计故障情况需要大量的人力支撑，目前各运行单位尚不具备完全的统计能力。综上，依据运行统计数据作为选择避雷器标称放电电流的依据既不准确也难实现。相较而言，依据建模仿真从理论上得出的定量评估结果来选择避雷器等级，是较佳的技术路线。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出了一种用于10kv架空线路用避雷器的标称放电电流选择方法，包括：

2、确定目标线路是否配置有架空地线，若有，则选择待安装避雷器的标称放电电流为5ka，若无，确定目标线路的防雷影响因素，基于所述防雷影响因素，确定所述待安装线路避雷器的运行雷击故障率控制指标；

3、获取目标线路所在地区至少10年以上的雷电监测或观测数据，基于所述雷电监测或观测数据，确定目标线路所在地区的平均雷电地闪密度或雷暴日；

4、基于预设表，根据所述平均雷电地闪密度或雷暴日，确定所述目标线路在配置待安装避雷器时的避雷器理论雷击自损故障率，对所述运行雷击故障率控制指标与所述避雷器理论雷击自损故障率进行对比，基于对比结果，选择待安装避雷器的标称放电电流。

5、可选的，防雷影响因素，包括如下中的至少一种：目标线路负荷重要程度、雷击跳闸率控制指标、防雷投资预算和运行维护条件。

6、可选的，方法还包括：

7、确定待安装线路避雷器的目标线路的防雷措施配置信息；

8、所述防雷措施配置信息，用于确定目标线路是否配置有架空地线。

9、可选的，基于对比结果，选择待安装避雷器的标称放电电流，包括：

10、若f5ka≤is，则选择避雷器的标称放电电流为5ka；

11、若f10ka≤is＜f5ka，则选择避雷器的标称放电电流为10ka；

12、若is＜f10ka，则选择避雷器的标称放电电流为10ka；

13、其中，f5ka为5ka的避雷器理论雷击自损故障率，f10ka为10ka的避雷器理论雷击自损故障率，is为运行雷击故障率控制指标的指标值。

14、再一方面，本发明还提出了一种用于10kv架空线路用避雷器的标称放电电流选择系统，包括：

15、第一计算单元，用于确定目标线路是否配置有架空地线，若有，则选择待安装避雷器的标称放电电流为5ka，若无，确定目标线路的防雷影响因素，基于所述防雷影响因素，确定所述待安装线路避雷器的运行雷击故障率控制指标；

16、第二计算单元，用于获取目标线路所在地区至少10年以上的雷电监测或观测数据，基于所述雷电监测或观测数据，确定目标线路所在地区的平均雷电地闪密度或雷暴日；

17、选择单元，用于基于预设表，根据所述平均雷电地闪密度或雷暴日，确定所述目标线路在配置待安装避雷器时的避雷器理论雷击自损故障率，对所述运行雷击故障率控制指标与所述避雷器理论雷击自损故障率进行对比，基于对比结果，选择待安装避雷器的标称放电电流。

18、可选的，防雷影响因素，包括如下中的至少一种：目标线路负荷重要程度、雷击跳闸率控制指标、防雷投资预算和运行维护条件。

19、可选的，第一计算单元还用于：

20、确定待安装线路避雷器的目标线路的防雷措施配置信息；

21、所述防雷措施配置信息，用于确定目标线路是否配置有架空地线。

22、可选的，基于对比结果，选择待安装避雷器的标称放电电流，包括：

23、若f5ka≤is，则选择避雷器的标称放电电流为5ka；

24、若f10ka≤is＜f5ka，则选择避雷器的标称放电电流为10ka；

25、若is＜f10ka，则选择避雷器的标称放电电流为10ka；

26、其中，f5ka为5ka的避雷器理论雷击自损故障率，f10ka为10ka的避雷器理论雷击自损故障率，is为运行雷击故障率控制指标的指标值。

27、再一方面，本发明还提供了一种计算设备，包括：一个或多个处理器；

28、处理器，用于执行一个或多个程序；

29、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如上述所述的方法。

30、再一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如上述所述的方法。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

32、本发明提供了一种用于10kv架空线路用避雷器的标称放电电流选择方法，包括：确定目标线路是否配置有架空地线，若有，则选择待安装避雷器的标称放电电流为5ka，若无，确定目标线路的防雷影响因素，基于所述防雷影响因素，确定所述待安装线路避雷器的运行雷击故障率控制指标；获取目标线路所在地区至少10年以上的雷电监测或观测数据，基于所述雷电监测或观测数据，确定目标线路所在地区的平均雷电地闪密度或雷暴日；基于预设表，根据所述平均雷电地闪密度或雷暴日，确定所述目标线路在配置待安装避雷器时的避雷器理论雷击自损故障率，对所述运行雷击故障率控制指标与所述避雷器理论雷击自损故障率进行对比，基于对比结果，选择待安装避雷器的标称放电电流。本发明经过简单的计算即可确定避雷器的标称放电电流，计算量小，精确度高。