城区配电线路感应雷过电压的防护措施研究

以城区10 kV配电线路为研究对象,建立雷电回击过程中配电线路感应雷过电压的数值计算模型,对配电线路感应雷过电压分布特性进行仿真计算,分析了并联保护间隙和避雷器对配电线路感应雷过电压的限制效果,并对比了5种不同安装密度下并联保护间隙和避雷器的感应雷过电压限制效果。仿真计算结果表明,采用并联保护间隙和避雷器均能降低10 kV配电线路的感应雷过电压;距离落雷位置最近的杆塔上装设保护间隙或避雷器,可有效降低配电线路上的感应雷过电压幅值;距离落雷位置最近的杆塔上未装设保护间隙或避雷器,配电线路感应雷过电压的降低效果不明显。     

配电线路避雷器雷电感应过电压防护研究

应用ATP-EMTP对配网架空线路雷电感应过电压下,线路避雷器的保护效果进行了仿真计算研究。仿真计算结果表明,安装线路避雷器可以对配网架空线路雷电感应过电压进行防护,其保护效果与避雷器的配置方式及线路杆塔接地电阻有关,降低杆塔接地电阻可以减小线路避雷器的安装密度。     

架空配电线路感应雷过电压的数值计算

对架空配电线路感应雷过电压进行了数值计算,介绍了数值计算的具体方法,给出了大量的计算结果,并同理论值作了比较,进而分析了配电线路感应雷过电压的特点和分布特性。     

架空配电线路感应雷过电压的计算

国民经济的发展离不开电力工业,电能已成为广大人民群众和社会生活生产不可或缺的重要能源.对于电力系统来说,架空配电线路是极为重要的电能输送通道具有重要地位.随着社会生活生产的需要,电力系统发展迅速,架空配电线路的结构也愈发复杂.配电系统的绝缘水平本就不高,再加上系统容量逐渐增加,配电系统一旦遭受雷击,故障概率非常高.基于以上问题,本文就架空配电线路的感应雷过电压展开深入分析,旨在降低架空配电线路的雷击跳闸率,提高架空配电线路的供电可靠性.     

多导体配电线路感应雷过电压分析

为分析多导体架空线负载感应雷过电压及架空地线屏蔽特性,利用傅里叶变换计算雷电流的频谱分布,根据求多导体传输线负载响应的BLT方程,在频域内求其外电磁场激励下的电报方程,计算多导体配电线路感应雷过电压的频域响应,再根据傅里叶反变换求得负载端的暂态响应。配电线路感应雷过电压特性及架空地线屏蔽作用的分析结果表明,线路垂直排列时,感应雷在负载端引起的差模干扰较大,大地电导率越小架空地线的屏蔽作用越好。     

土壤对架空配电线路感应雷过电压的影响研究

近年来,随着国民经济的飞速提高,人们对于电力资源的需求越来越大,电力行业随之不断发展,输配电线路逐渐遍布全国各地.当配电线路接入负荷时,通常采用传输电缆的形式接入,若此时发生雷击,雷电电磁波易通过传输电缆侵入设备,从而导致设备故障.为此,本文研究了周围土壤对架空配电线路感应雷过电压的影响.本文研究成果对后续输配电线路雷电过电压研究具有重要的理论意义.     

配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果

雷电感应过电压是10kV架空配电线路雷电防护的主要对象,架设地线对雷电感应过电压的防护效果是工程中重点关注的问题。为此,建立了有地线线路的感应过电压计算模型,仿真研究了电杆接地电阻和地线位置对地线限制感应过电压效果的影响,根据研究结果,建议将地线架设在导线上方,在满足线间距离要求的情况下,尽量将地线靠近导线,电杆可自然接地。对不同大地电阻率和绝缘子闪络电压条件下,线路的雷电感应过电压闪络率进行了计算,结果表明,线路的雷电感应过电压闪络率随着大地电阻率的增大和绝缘子闪络电压的降低而呈上升趋势,架设地线可将线路的雷电感应过电压闪络率降低约72.2%～84.1%,架设地线对雷电感应过电压具有较好的防护效果。     

10kV配电线路感应雷过电压波形特征实测分析

为获取配电线路上感应雷过电压数据,研究其波形特征,以期指导架空配电线路雷电防护,该文利用线路过电压在线监测系统,对云南省丽江市华坪县某10kV配电线路上感应雷过电压进行了实测,并对其波形特征和影响因素进行了分析。2021年6至8月份,系统记录了该线路雷雨季节内42次雷电感应过电压数据。测得感应雷过电压波形大体表现出3个过程：包括在初始负峰值之前的缓慢升高,随后是快速极性反转以及后续的衰减振荡,其中最后一个过程值得注意。严格来说,所有记录的电压都是双极性的,但实际情况下普遍认为只有一个半周期具有重要影响。实测感应雷过电压波形参数受不同定义标准影响,可能与标准雷电冲击电压(1.2/50μs)有很大不同。依据Piantini提出的感应电压分类标准,单极性波形占总数的19%,大部分数据呈正极性,波头时间平均值、中值分别为14.5μs、13.2μs。双极性波形占总数的81%,其中,63%第一个半周期是负极性的,在91%的情况下,电压峰值出现在第一个或第二个半周期。     

配电线路雷电感应过电压仿真计算分析

为研究雷电感应过电压的发展规律,提出了采用Heidler雷电流波形模型、MTLE雷电流回击模型、Co-oray-Rubinstein电磁场传播模型、Agrawal场线耦合模型的配电线路雷电感应过电压的计算方法以及相关仿真参数,并自主开发了一套雷电感应过电压仿真计算程序。将程序计算结果和真型试验结果进行比较,所得线路电场强度和线路过电压的计算结果与试验数据相符,计算误差在10%以内,验证了程序所得结果的准确性。结果表明,先导发展过程在雷击线路前产生静电感应,影响线路上的过电压波形,电晕效应在计算中可以忽略;基于研发的程序,计算时可考虑先导发展过程和非理想大地对感应过电压的影响,实现电磁场与暂态传播过程的同步计算。     

配电网架空线路感应雷过电压产生机理与防护

对配电网架空线路感应雷过电压产生机理进行了详细的探讨,提出静电感应分量是配电网线路感应雷过电压的主要构成部分。通过对架空线路雷击静电感应过电压模型的求解,给出了感应雷过电压的计算方法。在配电网输电系统中采用以下措施——架设避雷线;安装避雷器;减小工频电弧建弧率;提高线路耐雷水平,可以有效地防护配电网架空线路感应雷过电压,保证系统安全、经济运行。     

差异化的防雷措施在配电线路中的应用

差异化的防雷措施在输电线路中得到了广泛应用,取得了良好的效果。而由于配电线路在结构特点、防雷设置等方面与输电线路存在较大差异,差异化防雷措施在配电线路中的应用需要进行一定的修正。通过分析,认为差异化防雷措施在配电线路中应用首先应针对单条线路进行雷害风险评估,继而提出了针对性的防雷措施,特殊条件下输电线路中的防雷措施也可借鉴用于配电线路防雷。     

配电变压器的过电压分析与防雷措施探讨

对配电变压器的过电压进行了分析,并提出了相应的防雷措施。     

架空配电线路雷电感应过电压计算研究

为了研究雷电感应过电压特性,指导架空配电线路雷电防护,分析了现有雷电感应过电压计算方法的不足,提出一种改进计算方法。该计算方法分为雷电电磁脉冲计算和雷电电磁脉冲激励下的多导体瞬态响应计算2个步骤,考虑了大地损耗对雷电电磁脉冲和多导体传输线瞬态过程的影响以及线路带有分支和集中参数元件的实际情况。通过与火箭引雷感应过电压实测波形的对比验证了计算方法的有效性。利用该文的计算方法对雷电感应过电压进行了计算分析,其基本特征表现为:雷电感应过电压为短尾波,在导线上距离落雷点最近处最大,并延导线逐渐衰减;大地损耗越大,最大雷电感应过电压值越大,但沿线衰减越快;雷电感应过电压的最大幅值受雷电回击速度的影响较小,受线路分支影响明显,同时与线路高度、线路与落雷点间距离为非线性关系。     

Study on Lightning Protection Measures for Distribution Lines and Customer Equipment against Back Flow Lightning Current from Radio Communication Station

Recently, with the expansion of communication network areas, the number of radio communication stations built in the neighborhood of customer houses has increased. If lightning strikes a communication radio tower, part of the lightning current flows into the distribution line and into customer houses. This may cause the failure of distribution lines or customer equipment. To protect distribution lines and customer equipment from lightning faults, it is necessary to analyze the surge phenomena in distribution lines and customer equipment and take appropriate protection measures. In this study, we examined the effect of lightning protection measures for distribution lines and customer equipment against lightning strikes to a communication tower. First, using an actual‐scale test distribution line, we measured the lightning current flowing into distribution lines and customer equipment. Second, we quantitatively examined the effect of lightning protection measures by lighting surge analysis while changing each parameter. From the experimental and analytical results, we show that the proposed protection measures can reduce the lightning current flowing into distribution lines and customer equipment.     

10kV配电线路的雷电感应过电压特性

架空配电线路绝缘水平低,直击雷及雷电感应过电压导致的雷击闪络事故率很高,为了重点研究考虑大地有限电导率后配电线路雷电感应过电压的波形特性和统计特性,采用时域有限差分(the finite difference-time domain,FDTD)算法求解多导体传输线方程,在算法中考虑了绝缘子的闪络过程以及大地电导率对传输线的影响,给出了线路在几种典型雷击情况(直击雷和雷电感应)下,不同大地电导率时配电线路上的感应过电压发展过程及分布特性.分析结果表明,不考虑大地电导率与考虑大地电导率的计算结果相差很大.还分析了雷电流幅值、上升时间、雷击点与线路距离等因素对雷电感应过电压水平的影响.针对不同大地电导率情况下配电线路的感应过电压进行了统计分析,给出了考虑直击雷及不考虑直击雷两种情况下线路最大感应过电压概率分布、绝缘闪络率以及闪络次数.     

基于电网雷害分布的输电线路防雷配置方法

为提高电网雷电防护措施的针对性和有效性,提出了电网雷害分布图的确定方法,即依据电网绝缘强度和雷电活动频度提出危险雷电分布,在此基础上综合运行经验和地形地质地貌因素形成绕击电网雷害分布图、反击电网雷害分布图。给出了基于电网雷害分布图的防雷配置原则和方法,即依据不同电压等级、不同雷害性质、不同雷害等级进行针对性的雷电防护措施配置。依据此法,以华北电网雷电自动监测数据为基础绘制出了华北电网2003~2006年4级雷害分布图,结合提出的防雷配置原则将其应用于工程中,取得了良好的效果。     

输电线路“差异化”防雷治理的技术措施综述

针对居高不下的雷击跳闸率,广西电网积极推广"差异化"防雷策略。在此背景下,探讨了目前国内外常用的输电线路防雷措施,指出由于各防雷措施的防雷原理不同,技术经济指标不同,在工程实践中,应选择合适的雷电治理方法,并对各种防雷措施在以往工程实践中的经验教训进行了总结分析。