10 kV配网架空绝缘线路防雷措施组合应用

目前,架空绝缘线路采取的防雷措施主要有防雷绝缘子、防弧金具、多腔式间隙、避雷线、避雷器以及绝缘横担等设备。各种防雷措施设备的应用一定程度上减少了架空绝缘线路发生雷击断线、跳闸问题。但由于10 kV架空绝缘线路地理位置、绝缘耐受水平、杆塔回路、档距、接地电阻及防雷设备安装施工质量等都不尽相同,故绝缘线路实际断线、跳闸问题依然频繁出现。笔者分析了架空绝缘线路防雷措施现状,提出一种疏导型-阻塞性防雷措施组合应用方案,能够基本有效解决10 kV架空线路雷击断线和跳闸问题。     

35kV复合材料杆塔接地引下线空气间隙选择研究

35 kV电力复合材料杆塔主要采用塔身引下线接地,其电气绝缘主要体现在相导线与接地引下线之间的空气间隙对系统过电压的耐受能力,为了研究复合材料塔身与引下线间空气间隙对系统过电压绝缘配合水平,开展了35 kV复合材料塔头复合方管横担相导线对引下线雷电及操作冲击过电压放电试验,获得了不同间隙距离的50%操作冲击放电电压和雷电过电压值,绘制了空气间隙距离随放电电压变化曲线,确定了35 kV配网系统最大过电压下复合杆塔接地引下线对塔身的空气间隙值为35 cm。     

220kV复合绝缘材料横担防雷性能研究

运用电磁暂态软件ATP-EMTP建立220kV复合材料横担输电线路模型,分析对比了复合横担输电杆塔和酒杯塔A、B、C三相临界反击闪络雷电流的大小,并分析了不同冲击接地电阻、不同工频相角下复合材料横担塔反击、绕击耐雷水平以及最大绕击电流,验证复合材料输电杆塔耐雷性能优于常规酒杯塔,为复合横担的结构设计与优化提供参考。     

10kV线路使用复合横担后台区雷电侵入波治理措施研究

10kV配网线路由于绝缘水平低,不仅受到直击雷威胁,更容易在感应雷作用下发生绝缘击穿。对于采用复合横担对10kV线路进行防雷改造后产生的台区雷电侵入波过电压防护问题,基于电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立了普通10kV线路、全线复合横担改造后的10kV线路及保留最后4基杆塔不进行改造的10kV线路进行分析。对上述三种模型下台区变压器高压端耐受电压和台区避雷器吸收能量情况进行了对比,提出了防治雷电侵入波的措施。     

绝缘横担类措施对10kV变电站雷电侵入波的影响

绝缘横担类措施会增加10kV变电站雷电侵入波造成的风险。采用ATP-EMTP建立了10kV变电站直击与反击雷电侵入波计算模型,推导了变电站内主设备平均故障间隔时间(Mean Time Between Failure,MTBF)的计算方法。计算并分析了进线段杆塔接地电阻、雷电流波头和幅值概率分布、改善措施对主变、站用避雷器MTBF的影响。结果表明:采用绝缘塔头或绝缘横担后,变电站主变雷电侵入波MTBF大幅降低;进线段杆塔接地电阻、雷电流波头和幅值概率分布对10kV变电站雷电侵入波MTBF影响很大;在变电站进线段母线处增加站用避雷器或者提高站用避雷器吸收能力,可以显著改善采用绝缘塔头或绝缘横担后10kV变电站的雷电过电压耐受特性。     

复合材料杆塔防雷优化设计方法研究

复合材料杆塔作为一种新型输电杆塔,造价相比普通铁塔更高,但技术优势明显。雷击是影响输电线路安全运行的主要风险源,开展合理的防雷优化设计是推广应用复合材料杆塔的关键环节。针对这一问题,确定雷电地闪、地形和线路参数是防雷优化设计的影响因素,建立了综合考虑以上影响因素的防雷优化设计方法,提出了杆塔结构设计方法及合理的调整范围,提出了杆塔分段接地设计方法,并将其应用于典型110 kV同杆双回复合材料杆塔线路的优化设计,应用该方法后杆塔塔头尺寸可较优化前缩减30%~40%,接地杆塔数量可减少2/3。     

不平衡绝缘配置防治同塔四回输电线路雷击同时跳闸效果仿真研究

同塔多回线路遭受雷击容易出现多回线路同时跳闸事件,对电力系统安全运行造成极大威胁,研究如何防治同塔线路雷击同跳措施具有重要意义。本文采用EMTP-ATP软件,针对典型220 kV同塔四回线路、220/110 kV同塔混压四回线路和500/220 kV同塔混压四回线路,采用增加绝缘子片数、安装线路避雷器、安装并联间隙这三种典型不平衡绝缘配置方案和降低杆塔接地电阻措施,对上述四种措施防治雷击同时跳闸效果进行仿真分析。研究表明:不平衡绝缘配置方式和降低杆塔接地电阻措施,可有效提高同塔四回线路反击耐雷水平,降低雷电反击跳闸和雷击同跳故障比例,对于我国多雷区、强雷区同塔多回线路防雷保护具有重要参考价值和指导意义。     

某35kV线路并联可调式保护间隙应用研究

对广宁地区一条35 kV架空线路现有防雷现状进行了分析,认为单纯地降低杆塔接地电阻提高线路的防雷性能并不理想.为此建议采用绝缘子串并联一种可调式保护间隙进行线路改造.分析了可调式保护间隙保护原理和结构,并通过大量的雷电冲击试验得出了用于3片和4片绝缘子保护间隙的距离:3片为345.12 mm,4片为440 mm,并验证...     

耦合地线架设方式对220kV同塔双回输电线路反击防雷效果的研究

架设耦合地线是一种有效降低线路反击跳闸率的防雷措施。本文选取了典型的220 kV同塔双回线路杆塔结构,利用ATP软件建立了输电线路建立了输电线路Jmarti模型和绝缘子先导闪络判据模块,研究不同杆塔接地电阻下耦合地线的不同配置方案时同塔双回输电线路单回及双回闪络耐雷水平,为同塔双回输电线路的前期设计和后期运维改造提供参考和依据。     

关于农网35kV线路防雷措施探讨

雷击是导致农网35kV线路故障的重要原因之一。衡量线路防雷性能优劣的重要指标有两个:一是线路雷击跳闸率;二是线路耐雷水平。分析了35kV线路防雷现状,认为线路绝缘水平低,绝缘子老化严重,导线老化和线径过小,极易造成雷击闪络时绝缘子损坏和导线断线。提出了在现有防雷措施的基础上,安装线路型避雷器,降低杆塔接地电阻,在单相接地电流大于10A的35kV电网采用中性点经消弧线圈接地的运行方式,可降低线路的雷击跳闸率。     

采用避雷器后输电线路仿真模型的建立及应用现状

为了评价输电线路的防雷性能,准确地对杆塔、避雷器、雷电流和输电线路等电力元件进行等效是非常重要的。杆塔模型在工程中宜采用电感模型,在超高压系统、杆塔高度超过40m时,宜采用多波阻抗模型;避雷器使用IEEE推荐的频率相关模型;雷电流宜选用简单方便的双指数函数模型;输电线路选用Jmarti模型。总结了杆塔接地电阻、避雷器安装方式和线路档距对线路耐雷水平的影响,试验表明,采用避雷器和降低杆塔的冲击接地电阻,输电线路的耐雷水平明显提高。     

基于ATP-EMTP的配电线路避雷器防雷效果及保护范围仿真分析

由于10～35 kV配电线路的绝缘水平普遍较低,因此在我国配电线路雷电保护设计中经常采用氧化锌避雷器进行雷电防护。通过建立模型开展数值仿真计算,进行10 kV配电线路安装线路避雷器的雷电防护效果研究,分析不同避雷器类型、不同杆塔冲击接地电阻以及雷击位置等对避雷器防护效果的影响并并分析其保护范围。结果表明,加强线路绝缘、增加配电线路中的避雷器数量可显著提高整条配电线路的耐雷水平,是提高配电线路防雷效果的两个重要措施;雷击位置对线路耐雷水平的影响则与避雷器雷电保护范围密切相关,当雷击位置距离线路避雷器较远时,线路耐雷水平的下降较为明显;具有避雷器的配电线路,由于避雷器存在一定的保护距离,因此单纯依靠安装线路避雷器来提高耐雷水平则需要每隔6～8基杆塔安装一组避雷器。     

不同接地方式下变压器35 kV绕组外部过电压特性分析及防治措施

变压器35 kV绕组中性点接地方式较多，现有设计没有对不同接地方式下变压器的防雷措施进行专门考虑，导致变压器35 kV侧雷击事故频发。为了对不同接地方式下变压器35 kV绕组雷电侵入波特性及防治措施进行研究，采用电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立仿真模型，对35 kV绕组星形接线的配网变压器和三角形接线的风电场升压变进行了雷电侵入波电磁暂态仿真，分析了导致35 kV绕组绝缘损坏的雷电侵入波特点，考察了不同安装方式下避雷器对雷电侵入波防治的有效性。研究表明不同接地方式下变压器35 kV绕组的雷电过电压特性不同，应根据不同接地方式采取针对性防雷措施。     

避雷器配置方式对220kV同塔多回输电线路防雷效果研究

为了研究不同避雷器配置方案的防雷效果,有选择地加装线路避雷器来减少雷电引起的绝缘闪络。本文利用ATP软件建立了先导闪络判据模块,选取了典型的220k V同塔双回和220/110 k V同塔混架四回杆塔结构,研究不同避雷器配置方案下的线路单回及多回闪络耐雷水平,为同塔多回输电线路的前期设计和后期运维改造提供参考和依据。     

500kV线路杆塔雷电冲击全波电磁暂态特性研究

为了研究土壤电阻率、雷电流幅值以及波前时间等不同因素对500kV线路杆塔在雷击时杆塔全波电磁特性的影响,建立了线路-杆塔-接地极一体化模型,计算了雷电冲击下考虑不同雷电流参数、土壤电阻率参数的500kV输电线路杆塔电磁暂态特性影响。计算结果表明,避雷线分流大小随着土壤电阻率和雷电流幅值的增加而增加,波前时间的改变对其影响较小;通过引下线向土壤散流的电流随着土壤电阻率的减小和雷电流幅值的增大而增大;接地体电压和横担电压均随着土壤电阻率和雷电流幅值的增加而增加,并不改变峰值出现时刻,波前时间的改变会同时改变峰值和出现时刻。     

500 kV同塔双回线路合理安装线路避雷器

500 kV大房三线位于高山大岭地区的杆塔雷害较为严重。在投运之初，该线路连续3次发生雷击跳闸事故，且均为雷电绕击。冀北检修大同分部虽已在常规线路防雷方面取得了一定的运维经验，但同塔双回线路治理效果并不理想。为了提升该线路同塔双回区段杆塔雷害治理效果，大同分部结合常规线路雷害治理思路，提出了分别计算线路档段上、中、下三相导线跳闸率的计算方法。通过现场测量及查阅图纸等手段获取三相导线与地面的相对位置，利用工程仿真软件分别计算三相导线的绕击跳闸率，最终实现高山大岭地区同杆双回线路防雷性能的状态评价。运维单位将大房三线Ⅳ级雷害区内杆塔和档段的计算结果为依据，制定了大房三线同塔双回杆塔500 kV线路避雷器的安装方案，实现了避雷器合理安装。     

750kV敞开式变电站雷电侵入波过电压的研究

以某750kV敞开式变电站为例,建立了同杆双回架空进线方式的AIS系统模型;研究了雷电侵入波过电压计算模型的误差及其影响因素,采用ATP对雷电侵入波过电压进行了计算。结果表明,①三种杆塔模型计算结果相差近7%,最好采用多波阻杆塔模型,以免造成较大误差;②当杆塔冲击接地电阻在10Ω以上时,MOA上的残压急剧上升,对设备的安全运行造成较大威胁;③变电站接地电阻对过电压值影响不大;④地面倾角增大,变电站内部各设备的过电压值及流过MOA的最大电流也随之增加,山区线路防雷尤为重要。     

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。     

220kV线路差异化防雷评估与改造技术

西藏电网220kV线路差异化防雷评估与改造技术,以雷电监测数据、地形地貌为首要评估要素,综合考虑线路走廊的地闪密度、雷电流幅值、塔型、各基杆塔接地电阻实测值等多元参数,制定差异化的防雷技改方案。线路雷击闪络风险综合评估后的治理原则,以"堵"为主。在交直流线路混架的特殊架构下,结合220kV环网运行经验、防雷调研成果、防雷措施的优缺点以及防雷适用范围的分析与比较,从安装线路避雷器及接地电阻改造入手,进行防雷综合治理,以期降低220kV输电线路的雷击闪络风险。     

提高35kV架空输电线路反击耐雷水平的仿真优化分析

以山西某煤矿35 kV架空线路为实际背景,利用ATP-EMTP仿真软件计算雷击杆塔情况下线路系统的反击耐雷水平。结果表明:对于线路处于易击段的杆塔,在特定的冲击接地电阻值下,在杆塔的不同相加装线路避雷器,系统的反击耐雷水平具有很大差异。对于该类型的线路杆塔,需要结合实际情况选取合理方案,这样既可以使线路系统反击耐雷水平达到预期效果,又能够给防雷施工节省开支、带来便捷。仿真计算结果对35 kV线路防雷设计、改造提供了参考依据。