《輸電線路運行狀態(tài)專家系統(tǒng)技術(shù)導則》

ICS

備案號：

中華人民共和國電力行業(yè)標準

DL/T—20

輸電線路運行狀態(tài)專家系統(tǒng)技術(shù)導則

Technicalguideforrunningstatusexpertsystemintransmissionline

（征求意見稿）

20--發(fā)布20--實施

國家能源局發(fā)布

DL/T—20

II

DL/T—20

輸電線路運行狀態(tài)專家系統(tǒng)技術(shù)導則

1范圍

本標準規(guī)定了110kV(66kV)及以上交直流架空輸電線路的運行狀態(tài)專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求、評估指

標、評估方法及評估結(jié)果等。

本標準適用于110kV(66kV)及以上交直流架空輸電線路的運行狀態(tài)專家系統(tǒng)，適用于對架空輸電線

路發(fā)生雷擊、污閃、冰害、舞動、風偏等風險的運行狀態(tài)進行評估分析。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T25095-2010架空輸電線路運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

GB/T28813-2012±800kV直流架空輸電線路運行規(guī)程

GB50545110～750kV架空送輸電線路設計技術(shù)規(guī)程

GB3095－1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》

DL/T1249-2013架空輸電線路運行狀態(tài)評估技術(shù)導則

DL/T741-2010架空輸電線路運行規(guī)程

DLT/374-2010電力系統(tǒng)污區(qū)分布圖繪制方法

3術(shù)語和定義

3.1

輸電線路運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)MonitoringSystemofOperatingstatusforoverhead

transmissionlines

由若干安裝在架空輸電線路的數(shù)據(jù)采集設備和監(jiān)測主站分析系統(tǒng)組成，可提供連續(xù)狀態(tài)監(jiān)測的系

統(tǒng)。

3.2

輸電線路運行狀態(tài)專家系統(tǒng)Runningstatusexpertsystemintransmissionline

可與輸電線路運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，由不同類型的輸電線路運行狀態(tài)分析模型組成，可

對輸電線路的運行狀態(tài)（主要指發(fā)生雷擊、污閃、冰害、舞動、風偏等風險）提供分析、評估、預警等

輔助決策功能的系統(tǒng)。

3.3

風速Speedofwind

是指空氣在單位時間內(nèi)水平運動的距離。氣象預報的風向和風速指的是距地面10m高處在一定時間

內(nèi)觀測到的平均風速。

3.4

雷區(qū)分布圖Lightningzonemap

是一組用來描述各區(qū)域地閃密度、輸電線路雷擊閃絡危險風險的圖集，由地閃密度圖、電網(wǎng)雷害風

險分布圖共同組成。

3.5

污區(qū)分布圖pollutionareasmap

以電子地圖為載體，反映電網(wǎng)現(xiàn)場污穢等級劃分的區(qū)域分布圖。

3.6

冰區(qū)分布圖icingregiondistributionmap

以電子地圖為載體，反映電網(wǎng)覆冰厚度等級劃分的區(qū)域分布圖。

1

DL/T—20

3.7

舞動區(qū)分布圖gallopingregiondistributionmap

以電子地圖為載體，反映輸電線路發(fā)生舞動可能性及舞動程度的區(qū)域分布圖。

4數(shù)據(jù)要求

4.1數(shù)據(jù)來源

輸電線路運行狀態(tài)專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源包括但不限于輸電線路臺賬數(shù)據(jù)、輸電線路運行狀態(tài)監(jiān)測系

統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)、非電力行業(yè)發(fā)布信息（例如氣象部門發(fā)布的氣象預警信息）等。

4.1.1輸電線路臺賬信息

電網(wǎng)公司的生產(chǎn)管理系統(tǒng)中有關(guān)輸電線路的各類臺賬基礎信息、各類專題圖（包括雷區(qū)分布圖、污

區(qū)分布圖、風區(qū)分布圖、冰區(qū)分布圖、舞動區(qū)分布圖）。

4.1.2輸電線路運行狀態(tài)監(jiān)測信息

通過輸電線路運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、人工檢測等手段獲取到的各類在線監(jiān)測（檢測）信息，包括絕緣

子鹽密和灰密、風速和風向、覆冰形式和覆冰厚度、舞動的幅值等信息。

4.1.3非電力行業(yè)信息

通過公開方式（以互聯(lián)網(wǎng)、廣播、電視等渠道上公開發(fā)布）獲取的各類非電力行業(yè)信息，包括雷電

活動預警信息、大霧（濃霧）預警信息、大風（臺風）預警信息、雨雪冰凍預警信息、空氣污染指數(shù)信

息等。

4.1.4運行經(jīng)驗

主要指輸電線路歷年各類故障數(shù)據(jù)（包括發(fā)生的時間、地點、次數(shù)、主要原因）、各類故障防治措

施的應用效果、各類特殊區(qū)段（包括大跨越區(qū)段、重污穢區(qū)、重冰區(qū)、易舞動區(qū)）的分布和變化趨勢。

4.2數(shù)據(jù)格式

輸電線路運行狀態(tài)專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)應滿足GB/T25095-2010中有關(guān)數(shù)據(jù)通信的一般約定、數(shù)據(jù)幀格

式、控制字定義及格式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及傳輸規(guī)則。

5風險評估

5.1雷害風險評估

雷害風險評估主要有傳統(tǒng)的雷害風險評估法和差異化雷擊害風險評估法。

5.1.1傳統(tǒng)的雷害風險評估法

傳統(tǒng)的雷害風險評估法是以某一區(qū)段線路典型桿塔在傳統(tǒng)雷電參數(shù)和典型地形地貌下計算得到的

雷擊跳閘率作為評價指標。

由于該方法的評估結(jié)果往往無法反映線路走廊沿線各個區(qū)域的雷電活動特征、地形地貌特征等的差

異性，無法達到預期效果，目前已很少采用。

5.1.1.1參數(shù)

傳統(tǒng)的雷害風險評估法所需計算參數(shù)見表1：

表1傳統(tǒng)的雷害風險評估法所需計算參數(shù)

參數(shù)名額定接地桿塔等導線平地線平絕緣子兩避雷

地形保護角

稱電壓電阻效電感均高度均高度串長線間距

上中下

相：

參數(shù)值

220山區(qū)100.4238.1、46.002.3410.4015.6

（示例）

31.3、

24.9

單位kV/ΩuH/mmmmm度

精度（小

數(shù)點后0位/0位2位2位2位2位2位1位

位數(shù)）

5.1.1.2計算方法

主要是采用規(guī)程法計算反擊、繞擊耐雷水平和跳閘率。規(guī)程法是按照經(jīng)驗公式進行計算，僅適用于

較低電壓等級（一般高度約40m以下的桿塔）線路，用在超/特高壓時誤差大，并且考慮的問題比較單

2

DL/T—20

一，針對特定的地形、地貌、線路構(gòu)造及雷電活動的分析能力較弱。

（1）反擊跳閘率的計算

采用規(guī)程法，反擊耐雷水平的計算公式如下式：

U50%

I1

Lgthd

1kRch

2.62.6

（1）

式中：k-導線和避雷線間的耦合系數(shù)；β-桿塔分流系數(shù)；Rch-接地電阻；Lgt-桿塔的等效電感；hd-導線

的平均高度。

則反擊雷擊跳閘率為：

n1NgP1（2）

式中：N-每100km線路每年(40個雷電日)遭受雷擊的次數(shù)；g-擊桿率，對于在平原地區(qū)的雙避雷線系

統(tǒng)可取1/6，山區(qū)的雙避雷線系統(tǒng)可取1/4；P1-雷電流幅值概率；η-建弧率。

（2）繞擊跳閘率的計算

采用規(guī)程法，繞擊率計算公式如下式：

平原線路：

ht

lgP3.9

86（3）

山區(qū)線路：

ht

lgP3.35

86（4）

式中：ht-桿塔高度；α-保護角。

則繞擊跳閘率為：

nNPP

22（5）

式中：N-每100km線路每年(40個雷電日)遭受雷擊的次數(shù)；Pα-繞擊率；P2-雷電流幅值概率；η-建

弧率。

5.1.1.3風險指標

根據(jù)這條線路某一區(qū)段的典型線路桿塔參數(shù)，計算在傳統(tǒng)雷電日（40）下的雷擊跳閘率，與設計值進行

比較，若大于設計值，則雷擊風險高，是線路的雷擊易閃段。

5.1.2差異化雷擊風險評估法

差異化雷擊害風險評估法是針對不同區(qū)域、不同電壓等級、不同重要性線路雷擊特性的差異性，將線路

分為重要線路和一般線路進行雷害風險評估。目前，該方法已被廣泛采用。

重要線路雷害風險評估，綜合考慮線路特征參數(shù)、地形地貌特征和絕緣配置等因素，選擇合適的防雷計

算方法，對各區(qū)段的各基桿塔進行計算分析，并結(jié)合運行經(jīng)驗，確定雷害發(fā)生的風險級別。

一般線路雷害風險評估，依據(jù)雷區(qū)分布圖找出反擊、繞擊概率較高的線路區(qū)段，明確線路易閃段和桿塔。

5.1.2.1參數(shù)

差異化雷擊風險評估需考慮的參數(shù)見下表。

表2差異化雷擊風險評估需考慮的參數(shù)

氣象部門發(fā)

雷電定位系統(tǒng)長期監(jiān)

輸電線路臺賬信息布的天氣預運行經(jīng)驗

測數(shù)據(jù)

警信息

參數(shù)

名稱

導（地）

相導線地線工頻接是否有雷雨歷史上發(fā)

電壓地形導(地)導（地）對線距塔絕緣子地閃已采取的

檔距塔型排列方保護地電阻雷害等級天氣預警信生雷擊的

等級地貌線弧垂地高度中線距串長密度防雷措施

式角值息次數(shù)

離

27.5026.80

參數(shù)值山區(qū)52.55

1000600.0酒杯塔水平（15.50（28.80-4.9010.4555.00強雷區(qū)D13.0是0無

（示例）山坡（68.00）

））

次

單位kVm///mmm度mΩ//次/

/(km2.a)

3

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精度（小

數(shù)點后0位1位///2位2位2位2位3位2位/1位/0位/

位數(shù)）

5.1.2.2計算方法

綜合考慮線路沿線走廊的雷電活動特征、地形地貌特征、桿塔結(jié)構(gòu)特征和絕緣配置等因素，選擇合

適的計算方法，計算線路各區(qū)段、各基桿塔的反擊和繞擊跳閘率。計算方法如下：

a）反擊跳閘率的計算

對于雷電反擊，可采用ATP-EMTP法。ATP-EMTP法是基于當今世界上應用最廣泛的研究電力系

統(tǒng)暫態(tài)過程的EMTP程序，將雷電波傳播的過程等效為電阻性網(wǎng)絡電路模型，計算實際電路的波過程。

該方法充分考慮了雷電波過程，和實際電路的波過程吻合較好，在反擊雷跳閘率精確計算中得到了廣泛

的應用。該方法宜考慮下列因素：

1）雷電流波形采用2.6/50μs。

2）考慮桿塔的不均勻波阻抗特性，可采用多波阻抗模型。該模型計算的波響應特性與真塔實測近似，

有橫擔桿塔模型的波特性比無橫擔更接近真實桿塔。

3）考慮雷電流的頻率特性，線路模型可采用ATP/EMTP中LCC模塊的“Jmarti”模型來模擬，輸入線路

的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)，ATP文件即可自動生成線路參數(shù)。

4）考慮土壤電阻率及流過接地體的電流對沖擊阻抗的影響，接地電阻采用桿塔沖擊接地電阻模型。桿

塔沖擊接地電阻值可采用IEC推薦的公式：

R0（）

Rch6

1IIg

E

式中：R0-工頻接地電阻值；I-通過接地電阻的電流；Ig-土壤電離化的最小電流。0

Ig

2R0

（7）

式中：E0-土壤電離時的場強，一般取300—400kV/m；ρ-土壤電阻率，Ω.m。

5）采用相交法或先導發(fā)展模型計算判斷線路絕緣是否閃絡。如果采用先導發(fā)展模型，需注意要求它

能反映海拔高度的影響。

6）考慮工作電壓的影響。工頻電壓對雙回線路的影響比較復雜，它與線路運行電壓的相角有關(guān)，當工

頻電壓相位角在0°～360°變化，工頻電壓的幅值為：

Ul

Up2

3（8）

式中：Up-工頻電壓幅值，kV；Ul-線路最高運行電壓，kV。

7）考慮感應電壓的影響，感應電壓可采用以下近似計算公式計算：

h

0.4s

Ui2.2Ihc(1k0)（）

hc9

式中：I：hc-導線對地平均高度，m；hs-避雷線對地平均高度，m；k0-導線和避雷線間的耦合系數(shù)。

b）繞擊跳閘率的計算算法

對于雷電繞擊，可采用電氣幾何模型（EGM）和先導發(fā)展模型（LPM）。

電氣幾何模型是將雷電的放電特性與線路的結(jié)構(gòu)尺寸聯(lián)系起來而建立的一種幾何分析計算模型。該模型

可依據(jù)現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)和積累的運行經(jīng)驗對模型進行不斷修正，目前已被廣泛運用于線路的繞擊特性分析

和屏蔽失效現(xiàn)象的解釋中。

該模型宜考慮下列因素：

1）考慮線路沿線地面傾斜角的影響。當?shù)孛鎯A角為θg時，雷電先導對導、地線的最大擊距可按下式計

算：

cos2()(hh)2

(hh)cos(hh)2cos2gbdsin()

bdgbdg2g

cos(10)

rk2

2cos(g)

式中，hb-避雷線平均高度；hd-線平均高度；α-保護角；θg-地面傾角。

2）雷電先導對大地的擊距與對導、地線擊距不同。可依據(jù)導線對地的平均高度，雷電先導對大地的擊

距采用相應的擊距修正系數(shù)β進行修正。β的取值可按下式計算：

4

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0.360.17ln(43H)H40m

cc（11）

0.55Hc40m

式中：Hc-導線對地平均高度。

3）雷電先導入射角θ的分布概率P（θ），可按下式計算：

3

P()0.75cos（12）

先導發(fā)展模型是近年來基于雷電觀測和長空氣間隙放電研究成果建立的雷電屏蔽分析模型。該模型的物

理過程清晰，可適用于不同線路結(jié)構(gòu)、地形地貌等因素影響下的輸電線路繞擊特性分析。但是，該模型

沒有考慮放電的分散性和上行先導的競爭，該模型是近年來才提出的，目前應用還不夠廣泛，其能否更

精確模擬實際工況下的雷電發(fā)生、發(fā)展過程，還有待大量理論數(shù)據(jù)和實踐應用的驗證。

5.1.2.3風險指標

對某一電壓等級線路，輸入雷害風險評估所需的參數(shù)，采用上述計算方法，對該線路的反擊、繞擊

跳閘率進行計算。以計算得到的線路平均跳閘率為參考，以平均跳閘率的50％、100％、150％為分級

點將雷擊風險級別分為A級、B級、C級、D級四個等級。其中，A級和B級的雷擊閃絡風險低，防雷性

能較好；C級和D級的雷擊閃絡風險較高，防雷性能差。

若評估結(jié)果與輸電線路運行狀態(tài)監(jiān)測信息不一致（例如氣象信息顯示無雷電活動，而評估結(jié)果為發(fā)

生雷擊風險級別較高），需重新核對輸入?yún)?shù)，重啟計算程序模塊。若評估結(jié)果與輸電線路運行經(jīng)驗不

一致（例如運行經(jīng)驗數(shù)據(jù)顯示所評估線路區(qū)段歷史上未曾發(fā)生雷擊故障或處于雷區(qū)分布圖級別較低區(qū)

域，而評估結(jié)果為發(fā)生雷擊風險級別較高），需充分考慮運行經(jīng)驗數(shù)據(jù)，適當采取雷擊評估模塊給出相

應的防雷擊措施建議。

5.2污閃評估

可利用爬電比距法、污耐壓法等計算方法，計算得到當前污穢等級條件下的污閃跳閘率和絕緣子片

數(shù)配置。將計算結(jié)果與設計值進行比較，達到對污閃風險進行評估的目的。對于一般線路（220kV及以

下電壓等級）可用爬電比距法計算，對于重要線路（330kV及以上電壓等級）可用污耐壓法計算。

5.2.1爬電比距法

5.2.1.1參數(shù)

利用爬電比距法進行污閃評估時需綜合考慮輸電線路臺賬信息（絕緣子爬電比距、污穢等級、污穢

等級對應的爬電比距設計值等）、輸電線路運行狀態(tài)監(jiān)測信息（絕緣子鹽密和灰密監(jiān)測值）、環(huán)保部門發(fā)

布的大氣環(huán)境監(jiān)測信息（可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮等污染物的濃度）、污閃運行經(jīng)驗。風險

評估所需考慮的參數(shù)見表3。

表3爬電比距法計算需要考慮的參數(shù)

輸電線路運行運行經(jīng)驗

輸電線路臺賬信息狀態(tài)監(jiān)測信息環(huán)保部門發(fā)布的大氣環(huán)境監(jiān)測信息

參數(shù)絕緣子污穢等級對歷史上發(fā)生

名稱爬電比污穢應的爬電比鹽密灰密可吸入顆粒物二氧化硫濃二氧化氮濃污閃的次數(shù)

距等級距設計值監(jiān)測值監(jiān)測值濃度監(jiān)測值度監(jiān)測值度監(jiān)測值

a、b、

c、d、

單位mm/kVemm/kVmg/mm2mg/mm2mg/m3mg/m3mg/m3次

精度

（小

數(shù)點

后位0位

數(shù)）1位/1位2位2位2位2位2位/

5.2.1.2計算方法

依據(jù)統(tǒng)一爬電比距和現(xiàn)場污穢度的之間關(guān)系，驗證絕緣子片數(shù)是否目前現(xiàn)場污穢度的要求。宜考慮

以下因素：

a）統(tǒng)一爬電比距和現(xiàn)場污穢度的之間關(guān)系如下：

5

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圖1統(tǒng)一爬電比距和現(xiàn)場污穢度的之間關(guān)系

b）現(xiàn)場污穢度需要根據(jù)污區(qū)分布圖、等值鹽密/灰密測量值或監(jiān)測值確定，當缺少污區(qū)分布圖、等

值鹽密/灰密測量值或監(jiān)測值時，可利用輸電線路周邊大氣環(huán)境參數(shù)，推算理論鹽密值，代替絕緣子鹽

密和灰密監(jiān)測值。

UUSOUPMUNO

設獨立項為K，可在2、10、2中選取，將某一條線路的某一串絕緣子所在地區(qū)的可吸

BBBB

KSO2PM10NO2

入顆粒物（PM10）、NO2和SO2濃度與其評價標準值之比作為影響因子，影響因子較大者作為獨立項

帶入式（13）：

U1USOUNOUPM

P(K(2210))（13）

B3BBB

KSO2NO2PM10

將P帶入式（14），計算理論鹽密值

ESDD0.0150.0806P（14）

根據(jù)國家標準GB3095－1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》中的規(guī)定，SO2，NO2，PM10的評價標準值B。

5.2.1.3風險指標

當現(xiàn)場污穢等級發(fā)生變化后（主要指現(xiàn)場污穢等級增加），絕緣子統(tǒng)一爬電比距不滿足現(xiàn)場污穢等

級對應的要求（圖5.1），計算增加絕緣子爬電距離，滿足圖5.1的要求。

5.2.2污耐壓法

5.2.2.1參數(shù)

用污耐壓法進行風險評估所需考慮的參數(shù)見表4。

表4污耐壓法計算需要考慮的參數(shù)

輸電線路運行

輸電線路臺賬信息狀態(tài)監(jiān)測信息絕緣子試驗參數(shù)

線路設上下不均勻

參數(shù)計目標污穢等級對絕緣子污耐壓積污修正系

名稱閃絡概污穢應的爬電比鹽密灰密與鹽密（ESDD）等值鹽密修灰密修正系數(shù)

率Pn等級距設計值監(jiān)測值監(jiān)測值的關(guān)系曲線正系數(shù)數(shù)

a、b、////

c、d、

單位emm/kVmg/mm2mg/mm2

精度////

（小

數(shù)點

后位

數(shù)）2位/1位2位2位

5.2.2.2計算方法

根據(jù)污耐壓法，利用絕緣子污耐壓與鹽密（ESDD）的關(guān)系曲線，計算在當前污穢等級條件下的絕

緣子片數(shù)配置情況，與線路實際絕緣子片數(shù)配置情況進行比較。宜考慮以下因素：

6

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a）確定線路所經(jīng)地區(qū)的現(xiàn)場污穢度（當缺少污區(qū)分布圖、等值鹽密/灰密測量值或監(jiān)測值時，可利

用輸電線路周邊大氣環(huán)境參數(shù)，推算理論鹽密值，代替絕緣子鹽密和灰密監(jiān)測值。）。

b)根據(jù)人工污穢試驗結(jié)果，獲得各種不同絕緣子的50％污穢閃絡電壓（U50%）和鹽密之間的關(guān)系，

可按式（15）計算：

-b

U50%=A*ESDD（15）

式中：

A——常數(shù)；

ESDD——鹽密值（mg/cm2）；

B——污穢特征指數(shù)。

計算絕緣子的耐受電壓由線路設計目標閃絡概率確定單串絕緣子閃絡概率按式（）

c)Un1。PnP116

計算：

P=1-(1-P)n

n1（16）

式中：

Pn——線路設計目標閃絡概率；

P1——單串絕緣子閃絡概率；

N——同一線路一定區(qū)域范圍內(nèi)并列運行的絕緣子串數(shù)。

污耐壓校正系數(shù)k1按正態(tài)分布函數(shù)按式（18）計算：

（）

(k)=1-P118

式中：

σ——標準偏差，通?？扇?％。

由單串絕緣子的閃絡概率可由正態(tài)分布表求得。將帶入如下式，可求得絕緣子的耐受電壓

P1kkUn1

按式（19）計算：

（）

Un1=(1-k)U50%20

d)進行可溶鹽的鹽密修正。在等值鹽密0.02~0.2mg/cm2范圍內(nèi)，單一Nacl所對應的試驗鹽密與

不同Ca++離子組合鹽所對應的等值鹽密修正系數(shù)K1按式（21）計算：的

K1=1-1.13D2.57（21）

式中：

D——組合鹽中Ca++離子濃度。

當鹽密較小時，有機可溶物可有效影響污穢物中CaSO4的溶解度，可不進行等值鹽密修正。當鹽

密較大時，有機可溶物難以繼續(xù)促進CaSO4中的溶解，需進行等值鹽密修正。

e)進行灰密修正?；颐苄拚禂?shù)K2按式（22）計算：

K2=(NSDD)0.12（22）

式中：

NSDD——灰密，（mg/cm2）

f)進行上下表面污穢不均勻分布修正，上下不均勻積污修正系數(shù)為K3按式（23）計算：

K3=1-Nln(T/D)（23）

式中：

N_——與絕緣子有關(guān)的常數(shù)；

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DL/T—20

T/D——絕緣子上下表面積污比。

對修正后的耐受電壓按式（）計算：

g)Un1Un224

（）

Un2=K1*K2*K3*Un124

h)進行海拔修正，某海拔高度下，線路懸式絕緣子串片數(shù)m按式（25）計算：

U

m=max（25）

(1K4H)Un2

式中：

Umax——系統(tǒng)最高運行電壓；

H——海拔高度；

K4——該種絕緣子污閃電壓的海拔修正系數(shù)，由試驗確定。

5.2.2.3風險指標

若通過污耐壓法計算出的當前現(xiàn)場污穢等級下絕緣子片數(shù)計算值大于實際絕緣子片數(shù)，說明絕緣子

片數(shù)不足，則說明有發(fā)生污閃的風險。

5.3風偏評估

可利用剛體靜力學模型法、絕緣子串—導線整體數(shù)值模型法，計算在當前風速下絕緣子串的風偏角

大小和水平位移，以及在相應風偏條件下帶電部分與桿塔構(gòu)件的最小間隙。將計算結(jié)果與設計值進行比

較，達到對風偏風險進行評估的目的。

5.3.1計算方法

懸垂絕緣子串的風偏計算方法有三種：弦多邊形法，剛體靜力學模型法和絕緣子串—導線整體數(shù)值

模型法。

5.3.1.1弦多邊形法

弦多邊形法可精確計算懸垂絕緣子串風偏后各點的空間位置，但由于本方法計算較為繁瑣，實際工

程中很少采用。本方法宜考慮下列因素：

1）此方法依據(jù)的是靜力平衡原理，因此計算時選用穩(wěn)態(tài)風（或靜風）；

2）風速的觀測高度一般取離地面10m，若觀測高度不統(tǒng)一可根據(jù)風速高度變化系數(shù)進行換算；

3）將觀測到的風速換算為連續(xù)自記10min平均風速；

4）當輸電線路架設于迎風山坡、山脊等類似地形時，考慮風向與水平面的夾角；

5）絕緣子串中各片絕緣子視為剛體單元；

6）絕緣子串各單元之間鉸接且忽略摩擦。

5.3.1.2剛體靜力學模型法

工程中大多采用剛體靜力學模型法計算懸垂絕緣子串和跳線的風偏，但沒有考慮脈動風、風荷載分

布方式等因素的影響。本方法宜考慮下列因素：

1）此方法依據(jù)的是靜力平衡原理，因此計算時選用穩(wěn)態(tài)風（或靜風）；

2）風速的觀測高度一般取離地面10m，若觀測高度不統(tǒng)一可根據(jù)風速高度變化系數(shù)進行換算；

3）將觀測到的風速換算為連續(xù)自記10min平均風速；

4）當輸電線路架設于迎風山坡、山脊等類似地形時，考慮風向與水平面的夾角；

5）整支絕緣子串為以鉸接方式與橫擔相連結(jié)的剛體直棒，在外力作用下不發(fā)生彎曲或變形；

6）懸垂串風偏角φ可按下列計算式計算：

F0.5F

tan1(dj)

Gd0.5Gj（26）

式（26）中：

Fd—垂直作用于導線的水平風荷載，單位為kN；

Fj—絕緣子串風荷載，單位為kN；

Gd—導線垂直荷載，單位為kN；

Gj—絕緣子串重力，單位為kN。

5.3.1.3絕緣子串—導線整體數(shù)值模型法

絕緣子串—導線整體數(shù)值模型法可精確模擬絕緣子串和導線（或跳線）風偏運動軌跡，考慮了脈動

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DL/T—20

風的影響來計算懸垂絕緣子串的風偏角。本方法宜考慮下列因素：

1）建立4檔絕緣子串—導線整體數(shù)值模型計算對稱點處的懸垂串風偏；

2）根據(jù)實際線路結(jié)構(gòu)參數(shù)建立模型，包括線路檔距、高差、導線（或跳線）型號及分裂數(shù)、子導

線間隔棒等；

3）采用懸鏈線形式建立導線模型，模擬絕緣子串和導線的耦合作用，絕緣子串懸掛點的約束、相

鄰絕緣子片間的摩擦等；

4）風荷載選取脈動風（或動態(tài)風），風速選取觀測到的瞬時大風；

5）風速的觀測高度一般取離地面10m，若觀測高度不統(tǒng)一可根據(jù)風速高度變化系數(shù)進行換算

6）動態(tài)風的模擬采用隨高度變化的Kaimal功率譜，但該功率譜與實際的風場特性存在一定的差

別,若線路現(xiàn)場氣象資料充足，可以得出實際的脈動風功率譜，建議采用實際的脈動風功率譜；

7）當輸電線路架設于迎風山坡、山脊等類似地形時，考慮風向與水平面的夾角；

8）脈動風條件下絕緣子串及導線風偏運動軌跡是隨著時間的推移而不斷變化，采用概率統(tǒng)計法來

描述絕緣子串風偏形態(tài)的特征參量。以絕緣子串風偏角為例，根據(jù)隨機過程理論，可按下式描

述其統(tǒng)計特征：

（27）

式（27）中：

—絕緣子串風偏角統(tǒng)計值，單位為°；

—脈動風條件下絕緣子串風偏角平均值，單位為°；

—絕緣子串風偏角均方差；

μ—保證系數(shù)，表示統(tǒng)計結(jié)果的保證率或置信度。μ取2.2時對應的保證率為98.61%，μ取2.5時對

應的保證率為99.38%。

5.3.2計算參數(shù)

在進行風偏評估時需綜合考慮輸電線路臺賬信息（絕緣子串型號、導線型號、分裂數(shù)、桿塔呼高、

小/大號側(cè)檔距、小/大號側(cè)桿塔呼高等）、輸電線路運行狀態(tài)監(jiān)測信息（風速及其測量高度）、風偏跳閘

運行經(jīng)驗。

表5污閃評估指標需要考慮的參數(shù)

輸電線路臺賬信息輸電線路運行

運行經(jīng)驗

狀態(tài)監(jiān)測信息

參數(shù)

風速的歷史上發(fā)

名稱絕緣子絕緣子片數(shù)小/大號小/大號側(cè)

導線型號分裂數(shù)桿塔呼高風速測量高生風偏跳

串型號/串長側(cè)檔距桿塔呼高

度閘的次數(shù)

/片/m/根mmmm/sm/

單位

精度

（小

數(shù)點/整數(shù)/1位//1位1位1位1位2位/

后位

數(shù)）

5.3.3風險指標

對于一般的輸電線路，采用剛體靜力學模型法計算分析即可；對于經(jīng)過微地形、微氣象區(qū)的重要線

路應考慮脈動風等影響因素，采用絕緣子串—導線整體數(shù)值模型法進行風偏分析。得出在當前風速下絕

緣子串的風偏角大小和水平位移，以及在相應風偏條件下帶電部分與桿塔構(gòu)件的最小間隙，然后將計算

結(jié)果與設計值進行比較，達到對風偏風險進行評估的目的。

5.4冰害評估

冰害主要分電氣類冰害和機械類冰害兩種。電氣類冰害主要指脫冰跳躍、絕緣子冰閃等引起的電氣

閃絡故障，機械類冰害主要指覆冰引起的導地線斷線、絕緣子和金具斷裂、倒塔等故障。

有關(guān)電氣類冰害的研究尚未形成較為統(tǒng)一的結(jié)論，相關(guān)研究工作仍在進行，本標準中關(guān)于冰害的評

估特指機械類故障。

可利用有限元仿真等計算方法，建立輸電線路覆冰模型，計算分析在不同條件下輸電線路導線、地

線、金具、絕緣子、桿塔等所承受的荷載。將計算結(jié)果與設計安全荷載值進行比較，達到對冰害風險進

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DL/T—20

行評估的目的。

5.4.1參數(shù)

在進行冰害評估時需綜合考慮輸電線路臺賬信息（導線、地線、絕緣子、金具、桿塔的設計荷載值，

線路的檔距、高差等）、輸電線路運行狀態(tài)監(jiān)測信息（覆冰厚度、覆冰位置等）、氣象部門發(fā)布的雨雪冰

凍預警信息、冰害運行經(jīng)驗。進行風險評估所需考慮的參數(shù)見表6。

表6冰害評估指標需要考慮的參數(shù)

輸電線路運行狀態(tài)監(jiān)

輸電線路臺賬信息測信息非電力行業(yè)信息運行經(jīng)驗

參數(shù)導線、地線、絕緣子、

名稱線路金具、桿塔的設計荷覆冰厚度是否有雨雪冰凍預歷史上發(fā)生

檔距高差載值監(jiān)測值覆冰位置警信息冰害的次數(shù)

單位mmNmm/有/無次

精度

（小

數(shù)點

后位

數(shù)）1位1位/1位1位/0位

5.4.2計算方法

在利用有限元仿真等計算方法建立輸電線路覆冰模型，進行冰害風險評估時，宜考慮以下因素：

a）以輸電線路臺賬信息為參照，盡可能真實地模擬輸電線路的結(jié)構(gòu)參數(shù)（包括線路檔距、高差等）；

b）以輸電線路運行狀態(tài)監(jiān)測信息、非電力行業(yè)信息等為參照，盡可能真實地模擬輸電線路的覆冰

厚度、覆冰位置等信息

c）計算分析在不同條件下輸電線路導線、地線、金具、絕緣子、桿塔等所承受的荷載。

5.4.3風險指標

可將輸電線路覆冰后，導線、地線、金具、絕緣子、桿塔等所承受的荷載計算值作為冰害風險評估

指標。將計算結(jié)果與設計安全荷載值進行比較，若計算結(jié)果大于設計安全荷載值，說明有發(fā)生冰害的風

險。

5.5舞動評估

導線覆冰、風激勵、線路結(jié)構(gòu)參數(shù)（包括線路檔距、高差、導線分裂數(shù)、導線排列方式、導線相間

距離等）是引起輸電線路舞動的主要原因。可利用有限元仿真等計算方法，建立輸電線路舞動模型，計

算分析在不同條件下輸電線路發(fā)生舞動的可能性，以及發(fā)生舞動后的最小相間距離。將計算結(jié)果與相間

距離的設計安全限值進行比較，達到對舞動風險進行評估的目的。

5.5.1參數(shù)

在進行舞動評估時需綜合考慮輸電線路舞動特征參數(shù)（覆冰厚度和風速、風向監(jiān)測值、舞動區(qū)分布

圖）、輸電線路結(jié)構(gòu)參數(shù)（線路檔距、高差、導線分裂數(shù)、導線排列方式、導線相間距離）、氣象部門發(fā)

布的寒潮天氣預警信息、舞動運行經(jīng)驗。進行風險評估所需考慮的參數(shù)見表7。

表7舞動評估指標需要考慮的參數(shù)

輸電線路臺賬信息輸電線路運行狀態(tài)監(jiān)測信息非電力行業(yè)信息運行經(jīng)驗

歷史上發(fā)