架空输电线路氧化锌避雷器运行状态实时监测系统研究

为有效提高线路氧化锌避雷器检修效率以及降低检修成本,设计了一套线路避雷器运行状态实时监测系统.该系统基于电磁感应原理,采用低功耗LoRa通信技术,实现线路避雷器在运行电压下的泄漏电流、雷击电流、雷击次数、雷击时间等特征数据的实时采集,从而及时、准确地反映线路避雷器的运行状况,为线路防雷设备的状态评价和检修策略制定提供依据.     

基于大数据的广州电网输电线路跳闸分析及相关因素关联性挖掘

为提高广州地区电网的安全稳定,在分析近年来广州地区雷电活动情况的基础上,总结了广州电网输电线路的运行状况和雷击跳闸情况,基于大数据技术建立了电网输电设备状态监测系统。该系统能够结合三维数字仿真平台直观地分析输电线路跳闸对一定范围内线路电压电流的暂态影响情况;同时利用大数据挖掘技术分析输电线路跳闸、电压暂变与雷击的相关性,挖掘潜在的弱关联关系。所建系统能够有针对性地建立全网雷击与跳闸以及相关因素信息数据库,为电网运行制订防护原则、开展防雷日常运维工作、提高全网运行水平提供有效技术支持。     

可记录多重雷击的雷电流波形在线监测装置研制

线路遭受多重雷击可能导致变电站内断路器损坏。多重雷击雷电流波形测量与监测对深入研究雷电活动和改进防雷技术有重要意义。因此提出了一种可实现连续5次以上多重雷击电流波形记录的雷电流在线监测系统。该系统根据多重雷击单次回击电流时间短、两次回击间隔时间长的特点,高速采样回击电流,低速采集中间电流并等待下次回击电流,实现连续波形记录。选用了最大传输延迟时间仅为3.5ns的可编程逻辑器件触发监测装置,保证雷击后0.5μs内启动监测装置采样;利用高低速采样结合的方式,一次可采集756ms时长的雷电流波形。制作的成套监测系统在实验室得到验证并应用于输电线路等易受雷击地区,给出了一组于2010年8月20日在深圳市采集到的实际雷电流波形。     

输电线路雷击故障的复现分析方法研究

为了对防雷措施的实施和线路改造提供针对性的指导意见与建议,应加强对雷击故障的深入分析,总结雷击故障中的潜在规律。在雷击故障基本分析方法的基础上提出了雷击故障复现分析方法,以实际雷击故障为例,搜集整理雷击跳闸信息、线路结构特征、地形地貌特征等运行资料,结合雷电监测系统查询的雷击跳闸时间段内跳闸线路走廊的雷电活动情况,判别线路雷击故障性质,采用防雷计算分析方法校验线路的耐雷性能,与雷电监测系统查询的雷电信息比对,核算引起线路雷击跳闸可能的雷击入射点范围。分析结果表明,基于多次雷击故障复现分析结果得出的故障规律对提出有效防雷措施具有显著的指导意义。     

输电线路新型防雷间隙灭弧时间特性的研究

为降低架空输电线路雷击跳闸率和事故率,研制出一种区别于传统防雷设备的新型灭弧防雷间隙。当线路遭受雷击时,雷电冲击电流击穿间隙瞬间,该装置能够迅速动作,喷射出大量电负性气体,切断间隙两端电弧,避免绝缘子因电弧灼烧损坏。要达到避免断路器不因线路遭受雷击而跳闸的目的,防雷间隙的灭弧时间必须小于继电保护装置动作时间。文中通过大量试验研究,着重深入探讨该装置的灭弧时间特性。     

基于无线传感器网络的电网防雷技术

近年来,因雷击引起的电网故障发生率较高,各类防雷装置受成本和保护范围的限制,不可能在线路全线使用。研究了一种基于无线传感器网络的电网雷击实时监测与分析系统,根据线路的具体情况布置无线传感器节点,实时采集前端避雷器状态数据、雷击时的各种实时雷电参数,通过传感器网络多跳传送至主控监测中心,使后方人员能实时了解电网防雷设备的运行状况,及时分析雷击的形式和故障地点,为准确判断输电线路雷害成因提供证据。     

架空输电线路防雷评估新方法分析

针对采用雷电定位系统进行防雷评估活动缺乏针对性,分布式输电线路智能故障诊断系统(以下简称"智能故障诊断系统")也只能监测输电线路走廊的雷电活动,而无法记录雷直击线路情况,为此,基于智能故障诊断系统与雷电定位系统的综合应用,提出一种新的防雷评估方法。该方法利用智能故障诊断系统与雷电定位系统雷击监测数据获得的输电线路雷击频度,来计算杆塔的绕击跳闸率和反击跳闸率,再根据跳闸率划分出绕击易闪段和反击易闪段,从而有针对性地开展差异化防雷改造工作。以某评估案例的实测雷击数据对防雷技术改造效果进行评估,结果表明,该方法可在短时间内对防雷措施进行有效性评估,形成防雷改造措施和防雷效果评估的闭环控制,提升了防雷评估分析的准确性和防雷改造的经济性。     

输电线路避雷波阻器分析

对地区输电线路的雷击情况进行了统计,分析了线路雷击跳闸原因,对比分析了新型防雷设备改造前后线路的雷击跳闸率情况,对输电线路防雷提出改进建议。     

典型地区配网设备雷击故障特征与防雷措施分析

雷击是造成配网线路故障的重要原因,且由于配网设备绝缘水平较低、分布上点多面广,雷击故障的影响尤为严重;配网设备及线路的防雷涉及本体防雷措施、自动化水平及网架结构等多方面因素。文章重点针对设备本体的雷击故障及防雷措施进行探讨,在对典型地区配网设备雷击故障特征进行统计分析的基础上,对各种防雷措施的有效性、适用原则及参数要求进行了分析,为配网防雷改造提供参考。     

基于直接获取雷击参数的输电线路雷击风险优化评估方法

输电线路实际的雷击特征参数是进行线路耐雷性能分析的关键参数。目前的防雷评估方法一般采用线路走廊的雷电监测参数间接计算得到雷击参数,无法完全客观反映线路实际雷击风险。为研究输电线路实际雷击风险,提出了直接获取雷击参数的优化分析方法,对现有雷击风险评估方法进行了优化。该优化方法基于雷击在线监测系统对线路本体雷击情况的长期监测数据,统计分析线路本体的雷击频度、雷电流幅值概率分布,获得比雷电定位系统更直接、准确的雷击参数。利用这些参数进行雷击跳闸率计算并逐基杆塔评估雷击闪络风险,可以提高评估结果的准确性。案例分析结果表明优化方法与常规方法的雷击频度差异通常在10%~60%。该方法供输电线路运维部门用于提高差异化防雷治理的技术经济性。     

浅谈都昌县环鄱阳湖地区10 kV配网防雷现状及改进对策

为了减少因雷击配电设备导致的线路故障，提高都昌县环鄱阳湖地区的供电可靠性，文中介绍了雷击供电设备现象产生的基本原理；结合都昌县环鄱阳湖地区配电网设备的防雷现状，对都昌县环鄱阳湖地区配电网设备的防雷保护措施和防雷效果进行了分析及评价，并针对存在的问题提出了改进对策。该研究为以后新建线路及老旧线路改造方面提供了防雷设计优化方案，通过防雷优化方案的具体实施可提升都昌县环鄱阳湖地区的10 kV配电线路的防雷效果。     

配电线雷击及其保护措施

概述配电线路直击雷和感应雷雷害事故的基础上，着重讨论配电线路的防雷措施，架空地线的防雷问题。最后介绍接地检测装置，短路事故区间自动分区器，短路电流显示器同轴分流器式雷击电流监视系统等新型防雷设备。     

基于雷电流传输特性与时频特性的防雷器件应用设计与应用分析

在电力系统的防雷保护中,雷电流的传输特性和时频特性直接影响了雷击杆塔后的塔顶的暂态过电压水平,进而决定了输电线路的雷击闪络率。提出一种基于雷电流传输特性与时频特性的防雷器件的设计方法,该器件能够有效地改变雷电流的波形与幅值;通过大幅度增加雷电流波前时间和减小雷电流幅值的方法,防雷器件能有效降低杆塔塔顶雷击后的暂态过电压水平,进而降低输电线路的反击闪络率。冲击电流试验结果表明,雷电流波前时间越短、波形陡度越高,防雷器件对其陡度的抑制效果越显著,雷电流波前时间增幅越大,雷电流幅值衰减也越大,防雷效果越好。防雷器件独特的设计和良好的防反击性能使其在500 k V以下输电线路防雷中具有较大的应用前景。     

架空输电线路雷击监测系统

为解决电力输电线路雷电绕击与反击事故难以辨别的问题,提出在架空输电线路的绝缘子串悬挂金具处和杆塔横担下方竖杆处安装Rogowski型电流传感器,并根据2个传感器输出电流的极性关系判别绝缘闪络类型。以单片机为核心开发了输电线路雷击监测系统,线路监测终端通过无线接力传输模式与变电站监控主站传输数据;在输电线路遭受雷击时,发送雷击类型、杆塔位置等信息,自动形成雷击数据库。系统软件分为终端部分软件和变电站主控制室系统软件,终端软件采用C语言编程。该监测系统已在110kV线投入运行。     

基亏导线互感取能的输电线路雷击故障点定位系统

研发了基于导线互感取能的输电线路雷击故障点定位系统,实现了输电线路雷击故障点的精确定位。重点介绍了导线互感取能单元的设计、实验验证及特性,该系统采用罗氏线圈作为电流互感器实现对雷电电流信号的捕捉,采用GSM无线网络实现监测终端和监控中心的通信及报警,采用ZigBee无线网络实现三相监测终端间的通讯。试验结果表明该系统可实现输电线路雷击故障点的精确定位。     

线路杆塔对雷电流分布和浪涌响应的影响

为解决现有回击模型在架空线路防雷性能计算时与实际情况分歧极大的问题,首先根据传统回击模型考虑线路杆塔与雷击通道以及杆塔与大地之间的反射,分析了杆塔对其电流分布及浪涌响应的影响,然后通过实例计算雷击电力杆塔雷击电流分布及其浪涌响应,总结出雷击通道回击模型以及杆塔电流分布的变化。分析表明,输电线路杆塔高度越高杆塔顶部浪涌响应越大,而杆塔波阻抗越小杆塔中入射雷电流越小,且最终相应地影响输电线路防雷性能。     

架空输电线路雷电流波形实时监测系统

针对当前架空输电线路雷击点的查找和雷击形式判断难题,通过对雷击输电线路电流路径研究和雷击杆塔仿真计算,得出了雷击导地线、杆塔电流路径和绝缘子串闪络监测及判别方法,研制了可快速分析判断雷击线路杆塔号、雷击地线或导线相别、位置、雷电流极性和雷击形式的雷电流幅值、时间和波形等参数的实时监测系统。经过1年多运行,监测系统于2007-04-22成功监测到雷击110kV汪官线#51杆塔雷电流参数,首次实测到了雷击杆塔电流波形、幅值和极性。     

我国输电线路防雷技术跃居国际领先

由武汉大学周文俊教授主持的“线路绝缘子串闪络路径及监测装置研究”项目获得国家电网公司组织的专家委员会的验收。该系统可成功监测出雷击导地线、杆塔等相关参数，并为进一步开展输电线路遭受雷击的理论分析和现场防雷技术措施的研究奠定了基础。据国家电网公司专家委员会的评定，该项目整体技术已达到国际领先水平。     

线路杆塔对雷电流分布和浪涌响应的影响

为解决现有回击模型在架空线路防雷性能计算时与实际情况分歧极大的问题，首先根据传统回击模型考虑线路杆塔与雷击通道以及杆塔与大地之间的反射，分析了杆塔对其电流分布及浪涌响应的影响，然后通过实例计算雷击电力杆塔雷击电流分布及其浪涌响应，总结出雷击通道回击模型以及杆塔电流分布的变化。分析表明，输电线路杆塔高度越高杆塔顶部浪涌响应越大，而杆塔波阻抗越小杆塔中入射雷电流越小，且最终相应地影响输电线路防雷性能。     

应用灭弧防雷间隙抑制35kV架空输电线路雷击过电压的方法

针对我国南方部分地区35 kV架空输电线路雷击事故严重的情况,设计一种基于"疏导型"防雷理念和"气吹灭弧"相结合的灭弧防雷间隙,该间隙在输电线路发生雷击时能优先于绝缘子串闪络,将雷电流导入大地的同时熄灭工频续流。通过小电流灭弧特性试验和仿真建立的灭弧防雷间隙的PSCAD仿真计算模型,针对广西大化县35 kV架空输电线路的仿真计算结果和实际运行情况表明,输电线路安装灭弧防雷间隙可有效抑制雷击过电压,降低线路的雷击跳闸率。