输电线路杆塔接地体地电位分布特性研究

为了研究雷击输电线路时输电杆塔接地装置时的暂态特性以及地电位分布情况,通过在陕西省境内选取高压输电杆塔实地测量的方式,分析了雷电流波前时间和半波时间对地电位峰值的影响、3种不同结构接地体地电位的分布规律以及同一种接地体在不同电阻率土壤环境下的电位分布情况,试验结果表明雷电流波前时间越短、土壤电阻率越高的条件下地电位峰值...     

杆塔基础外敷螺旋接地装置的冲击散流优化研究及其应用

为有效降低高压输电线路杆塔接地装置的雷电冲击接地电阻，本研究充分利用杆塔基础的垂直空间，采用一种螺旋状接地装置沿杆塔基桩表面敷设直至基桩底部，在更大限度散泄冲击电流的同时降低水平外延射线的铺设难度。研究了冲击接地电阻的原理及其在CDEGS软件仿真计算中的实现方法，并对计算方法进行了可靠性验证。建立考虑雷电流冲击下的土壤非线性电离的接地模型，研究不同雷电流幅值、土壤电阻率下螺旋接地装置的冲击特性，从而进行螺旋结构的优化选择；以110 kV输电杆塔典型四角放射型接地网为原型，对比计算双层土壤下杆塔基础外敷螺旋装置前后所需外延射线的长度，分析杆塔基础外敷螺旋接地装置的应用效果，为螺旋接地装置的推广使用提供理论基础以及方法参考。     

输电线路杆塔与接地装置的雷击暂态响应建模分析

为准确分析输电杆塔的雷击暂态响应,以及雷电波在杆塔、线路中的折反射波过程,建立整体的分析模型显得尤为重要。针对典型110 k V输电线路,搭建了输电线路、输电杆塔以及接地装置的一体化暂态分析模型,将输电杆塔进行分块建模,建立其多波阻抗模型;考虑典型接地装置的电感效应与火花效应,建立其暂态电路分析模型;考虑绝缘子、输电线路、避雷线的影响,最终结合EMTP软件进行雷击暂态响应分析。结果表明考虑电感效应以及火花效应后的电路模型,可模拟接地装置的冲击特性;输电杆塔横担电位峰值随高度的降低而减小;杆塔与接地装置的阻抗不匹配、避雷线与杆塔的阻抗不匹配,导致横担、塔顶电位带有较大程度的振荡;雷电波的反射时长与输电线路跨距相关。     

雷击城轨杆塔对整流变电站的影响分析

根据城轨供电系统的特点分析了雷击城轨整流变电站附近杆塔时对整流变电站的影响方式,认为与铁轨并联的均流线和接触网末端的绝缘配置会引起雷击杆塔时过电压入侵到整流变电站,而整流变电站避雷器接地散流效果和均压效果不好是引起整流变电站事故的主要原因。针对避雷器接地和均流线接地散流和均压不良设计了新的接地装置,并用ANSYS软件对比分析了新的接地装置和原有接地装置的接地性能,分析结果表明:新型接地装置的均压效果相对于原有接地装置的均压效果其最大地电位减小了28%,同时地电位分布的均匀度相对于原有接地装置也有了较大的提高,大大减小了雷电流通过避雷器入地时对附近设备的影响,进而减小了因雷击整流变电站附近杆塔使过雷电过电压入侵到整流变电站对整流变电站设备的影响。     

10kV线路避雷器直击雷放电电流的影响因素研究

10 kV线路避雷器雷击放电电流是其试验方法、型号选择和运行寿命评估的关键问题。采用电磁暂态程序(EMTP)和电气几何模型法,分析了首次和后续雷击典型结构10 kV线路杆塔和导线的情况下,首次雷击和后续雷击的雷电流波头、波尾和幅值概率分布、杆塔接地电阻和杆塔高度等因素对避雷器放电电流的影响。结果表明:首次雷击引起的避雷器放电电流幅值、波尾、年预计雷击数比后续雷击大得多;取雷电流中值波头、中值波尾首次雷击杆塔情况下,避雷器放电电流波形能量大于标称放电电流8/20 s波形;雷电流幅值分布中值电流增大,线路避雷器放电电流波头、波尾、幅值和线路年预计雷击数都增加。     

风电场中直击雷的防护和研究

风力发电场中输电线路是防雷保护的重要部分,当直击雷击在输电线路上时,不仅会对线路本身带来破坏,其产生的侵入波过电压将顺着线路传递至风电机组,可能会引起变压器的损坏,从而导致风电机组的停运。以某风力发电场雷击事故为例,将通过电磁暂态软件程序ATP/EMTP建立雷电直击输电线路的模型(雷电流模型、杆塔模型、输电线路电缆模型、避雷器模型、绝缘子串模型和变压器模型),通过仿真计算出升压变压器上的暂态过电压和流过电缆的最大雷电流,并仿真了在安装线路避雷器和降低接地电阻时,雷击点处的雷电过电压和过电流值。最后通过综合对比提出了在1号、2号杆塔安装避雷器和降低杆塔接地网电阻值的两种保护措施来对风电场场内输电线路进行有效防雷。     

输电线路防雷措施的仿真与分析

使用ATP-EMTP电磁暂态分析软件选取了矿区常用的110 kV级的输电线路作为仿真研究对象,根据实际参数模拟了雷电流、输电线路、杆塔、绝缘子串和避雷器,建立了雷击输电线路的仿真模型。本文主要针对110 kV输电线路在遭受雷击时,加装与不加装避雷器情况的比较和接地电阻的变化对雷击过程的影响进行仿真分析。得出:输电线路加装避雷器和降低杆塔的接地电阻可以有效保护输电线路的安全,保证煤矿电网的安全稳定运行。     

杆塔接地体冲击对输电线路雷电反击分析

为了减少雷害事故的发生,为输电线路防雷提供科学依据,计算输电线路雷电反击跳闸率时必须考虑杆塔接地体冲击特性。通过EMTP建立了线路及杆塔模型,考虑雷电流作用下接地体冲击特性,分析线路反击时杆塔和接地体暂态电压变化规律。计算不同土壤电阻率和接地体长度下线路反击跳闸率,同时讨论工频电压对反击跳闸率的影响。分析结果表明:雷电流幅值较大时,接地体冲击接地电阻降低明显。工频电压对线路反击跳闸率有一定影响。增加接地体长度和降低土壤电阻率可以有效减少线路反击跳闸率。     

雷击下共享杆塔接地方案优化

为了获取不同情况下杆塔上的电流和电位分布、接地网的地电位分布以及电缆电磁骚扰情况、提出共享杆塔优化设计和过电压防护策略需要研究适用于共享杆塔的建模方法、明确共享杆塔上电力线路与通信设备之间的相互作用机理.本研究基于已有杆塔结构建立仿真模型,然后以模型为基础计算获得雷击情况下不同接地方法对应的共享杆塔上电流和过电压分布情况和接地网地电位升分布情况.通过总结明确接地方式、接地网尺寸、通信设备安装位置、连接方式等对雷击共享杆塔接地方案的影响,对实际工程中相关结构和参数的选取给出了指导意见.     

雷击不同基杆塔下配电变压器雷电防护能力分析

10 kV配电变压器作为输电和配电环节的重要枢纽,因其连接线路不沿全线架设避雷线导致绝缘能力不足,易遭受雷电侵害.本研究采用散射参数测量法,基于黑盒理论构建了雷击条件下配电变压器的宽频等效模型,且重点考虑雷击不同基杆塔时,配变内部过电压分布情况.利用ATP-EMTP进行仿真分析,研究雷击于不同位置时引起变压器套管或中性点闪络的最小雷电流值以及相应位置处过电压波形特性.仿真结果表明,低压侧套管绝缘为雷电防护的薄弱环节,易受雷击侵害.因此采用接地电阻阻值降低、并联电容器等方法来加强配电变压器的绝缘薄弱环节.