±500kV直流输电线路耐雷性能研究

直流架空输电线路的耐雷特性不同于交流系统,特高压直流输电线路杆塔高、跨度大,且工作电压幅值、极性不变,使得雷击直流高压输电线路的概率增大,有必要对直流架空输电线路耐雷性能进行研究。针对近年来葛南±500 kV直流输电线路多发的雷击故障,以葛南±500 kV直流单、双回架空输电线路为工程背景,采用ATP-EMTP和电气几何模型法分别对线路的反击和绕击耐雷性能进行了仿真计算研究,并与交流输电线路耐雷性能进行了分析比较。研究表明:±500 kV直流输电线路的雷电绕击跳闸率远高于反击跳闸率;工作电压对雷电先导发展、建弧率以及导线绕击距的影响比交流更大,使得直流输电线路正极性导线的雷击跳闸率高于负极性。     

直流输电线路防雷侧针防护效果研究

随着电力系统电压等级的不断提高,雷电绕击成为高压及以上输电线路雷击跳闸故障的主要因素,且山区高压输电线路绕击更为严重。防雷电绕击侧针是对高压及以上电压等级输电线路绕击雷防护的改进措施。以某500 kV直流输电线路为例,分析并比较了一基G1型杆塔附近15~30 m范围内安装防绕击侧针前后,线路绕击率及绕击跳闸率的变化情况。基于电气几何模型计算了防绕击侧针对最大绕击雷电流幅值的影响。通过定量分析发现,防绕击侧针安装以后明显降低了高压线路绕击率及跳闸率,且在降低高压输电线路的绕击雷电流幅值同时,起到将绕击雷转变为高压系统可以承受的反击雷的目的。可见安装防绕击侧针作为已投运的高压及以上电压等级输电线路的防雷改造措施,具有较好的实用性。     

特高压直流同塔混压输电线路绕击耐雷性能研究

特高压直流同塔混压输电线路可有效解决日益增长的电力需求和输电走廊资源紧缺的矛盾,准确评估其绕击耐雷性能,对线路设计和施工具有重要参考价值。基于电气几何模型计算绕击跳闸率,考虑了导地线、大地的相互屏蔽效应、地面倾角、雷电入射角和工作电压等因素的影响,并通过算例进行了分析验证,研究了特高压直流同塔混压输电线路的绕击耐雷性能及其影响因素。同时应用该模型对800 kV直流单回线路和500 kV直流同塔双回线路的绕击耐雷性能进行了研究对比,得出了特高压直流同塔混压输电线路绕击耐雷性能的特点。结果表明:500 kV线路的绕击耐雷性能优于800 kV线路;特高压直流同塔混压输电线路绕击耐雷性能与800 kV直流单回输电线路绕击耐雷性能近似相同,但比500 kV直流同塔双回输电线路绕击耐雷性能差。     

一起典型的800kV直流线路雷击故障跳闸分析

特高压直流输电线路雷击故障跳闸所占总跳闸数的比列已越来越高,对供电的可靠性造成了一定威胁。因此,针对一起典型的800 k V直流线路雷击跳闸事件,通过雷达定位系统与故障巡查处理并进行了详细分析,得出雷电绕击是本次故障事件的主要根源。最后,提出并分析了特高压输电线路雷击的主要防范措施。     

浙福特高压交流输电线路避雷器绕击防护性能评估

雷电绕击是影响特高压线路安全稳定运行的重要因素.在实际运行中,特高压线路走廊存在跨越山谷、高山等复杂地形,有可能出现大绕击电流区域,从而导致避雷器吸收能量增加,为了对实际运行中的特高压交流线路避雷器防护性能进行评估,以浙福交流特高压浙江段的安兰线、都榕线为例,基于ATPDraw软件搭建雷击仿真模型,对特高压交流线路避雷器的防护性能进行了计算分析和评估,此外还对杆塔波阻抗、接地电阻对避雷器防护性能的影响进行了分析,验证了在实际运行中特高压交流线路避雷器对雷电绕击防护的有效性.     

架空输电线路防绕击避雷针防护效果试验研究

为了研究在地线上加装防绕击避雷针的可行性和安装原则,以贵州500 kV输电线路为研究对象,通过对1:25缩小的输电线路典型杆塔模型进行雷电绕击模拟试验,研究防绕击避雷针长度以及安装位置与防绕击效果的关系,为防绕击避雷针在500 kV的应用上提供科学依据。试验结果表明:在架空地线上合理布置防绕击避雷针,对雷电绕击导线具有较好的防止效果,防绕击避雷针长度以及位置对绕击率影响较大,建议防绕击避雷针安装在距杆塔10～50 m区域,并提出了针间距应满足的公式。     

避雷器耐受输电线路雷电绕击的能力分析

对雷电绕击输电线路时 ,线路避雷器的雷电放电电流及吸收的雷电放电能量进行了分析计算。分析表明 ,绕击时避雷器能够耐受雷电作用时的放电电流和吸收的雷电放电能量。     

基于先导发展模型的±800kV直流输电 线路的雷电屏蔽性能评估

基于先导发展模型,分析了±800 kV输电线路直线塔的雷电屏蔽性能,并研究了工作电压、杆塔高度、地形地貌和线路保护角的影响规律,结果表明,正极性工作电压使得最大绕击电流和绕击率增加,而负极性工作电压使得最大绕击电流和绕击率有所降低,但整体而言,考虑工作电压的线路绕击率高于不考虑工作电压的情况,前者约为后者的两倍;随着线路杆塔高度和保护角的增加,直流线路的雷电绕击跳闸率逐渐增大;大地平面朝着线路侧倾斜,会增强地面的屏蔽效应,使得雷电绕击线路的概率降低。考虑直流输电线路的实际参数,评估了四川省±800 kV锦-苏直流输电线路、±800 kV宾-金直流输电线路和±800 kV复-奉直流输电线路的雷电屏蔽性能,发现了直流输电线路的雷电屏蔽性能的极性效应,并获得了3条直流输电线路的高风险杆塔分布,为线路的防雷改造提供了指导。     

地形对输电线路最大绕击雷电流的影响

输电线路所处地形对最大绕击雷电流有着较大的影响,对改进的电气几何模型(EGM)中的导线高度和避雷线高度取值进行了重新定义,采用输电线路导线和避雷线任意点的对地高度取代原电气几何模型中的平均高度,以500 kV输电线路为例进行计算,计算结果表明,采用这种办法能够结合输电走廊地形情况区分出易击塔;当杆塔两侧均有山谷时,最大绕击雷电流增加,该基杆塔绕击引起闪络的可能性增大;最大绕击雷电流随着地面倾角的增大而减小,如果二者绝对值相等,地面倾角为负时的绕击雷电流更大。     

输电线路雷电绕击研究方法浅议

分析了几种雷电绕击研究方法或模型,如规程法、电气几何模型、先导发展模型、绕击概率模型。规程法应用简单、方便,对于一般线路的防雷屏蔽设计,能够满足要求;电气几何模型计算方法较为合理、简单,使用该模型来分析特、超高压线路或山区、同塔多回线路较其它模型更具优势;先导发展模型与绕击概率模型能够在物理意义上更合理地解释绕击现象,其计算过程相对复杂,暂不适于工程(如长距离线路)上大范围应用。重点对电气几何模型相关参数的选择进行了讨论,击距及击距系数的计算建议采用IEEE工作组推荐的关系式;对于年平均雷暴日在40左右的地区,地面落雷密度取值可定为0.1次/(km2.雷暴日);对于部分少雷或多雷区,结合国内35～220kV线路雷击统计数据,计算地面落雷密度建议采用CIGRE推荐的公式。