计及工频电压的特高压变电站雷电侵入波过电压分析

线路的工频电压越高对雷电侵入波过电压的影响就越大,我国现行的计算雷电侵入波过电压的规程都没有考虑线路的工频电压。为了研究计及工频电压的特高压变电站侵入波过电压,基于淮南1000kV特高压GIS变电站,采用电磁暂态计算程序PSCAD/EMTDC建模并研究了不同的工频电压对变电站雷电侵入波过电压的影响。结果显示,工频电压对雷电侵入波过电压的影响显著。因此,提出了3种考虑工频电压的计算方法:均匀分布法、正态分布法和比例法,由3种计算方法得到的统计过电压的值分别为2364、2459、2271kV。通过比较可知,比例法是一种较为合理的方法,推荐电力系统采用比例法设计特高压变电站的绝缘水平。     

考虑波形起始点的特高压变电站雷电入侵过电压分析

变电站雷电入侵过电压是特高压输变电工程的重要课题。为研究工频电压对变电站雷电侵入波过电压的影响,考虑雷电入侵时刻工频电压的波形起始点对雷电入侵过电压的影响,以某1 000 kV特高压GIS变电站为例,采用电磁暂态仿真程序ATP/EMTP建模研究了不同波形起始点对应的雷电侵入波过电压,并根据波形起始点的分布概率,研究了雷电侵入波过电压的分布规律,提出以90°波形起始点为依据进行雷电侵入波过电压计算和绝缘配合的建议。     

500kV变电站雷电过电压的仿真研究

将500 kV变电站和进线段结合起来,考虑远近区杆塔冲击接地电阻、进线段冲击电晕、雷击点与变电站的距离等影响因素,采用EMTP-ATP对500 kV变电站的雷电侵入波过电压进行了仿真研究.研究表明,冲击电晕、近区杆塔接地电阻对雷电过电压的大小有较大的影响;当设备过电压较严重时,母线上增装一组避雷器可有效降低雷电过电压;...     

500kV某变电站雷电侵入波过电压计算

本文以某500kV变电站的电气主接线、设备参数、线路及构架模型等为计算输入,利用电磁暂态程序,对某500kV变电站的雷电侵入波过电压进行了仿真计算,给出了该变电站在工程本期典型运行方式下,变电站设备上雷电过电压的最大值.根据雷电过电压计算结果,针对主变的最大雷电过电压值高于相应的雷电冲击耐受电压允许值,提出了改进措施,使得主变以及其他设备上的最大雷电过电压值均低于相应的雷电冲击耐受电压允许值,满足雷电防护要求.     

750kVGIS变电站雷电侵入波过电压的研究

为使模拟计算结果更接近实际,需要研究雷电侵入波过电压计算模型的误差及影响因素,基于输电线路的伏库特性,用简单的电路模型模拟输电线路电晕特性,建立了集中电感、单波阻和多波阻3种杆塔模型;研究了电晕效应对雷电过电压及杆塔模型对变电站雷电侵入波过电压计算结果的影响。利用EMTP计算雷击塔顶和绕击输电线路2种雷击方式下750kVGIS变电站内断路器、电流互感器及变压器等设备雷电侵入波过电压的结果表明,冲击电晕使雷电侵入波产生很大的衰减和变形,和不考虑电晕所得过电压幅值相差约5%;3种杆塔模型算得的结果相差近10%;GIS出线方式等其它因素对过电压值也有较大的影响。     

500 kV变电站运行方式及工频相角对雷电侵入波过电压的影响

雷电侵入波过电压是对500kV变电站电气设备绝缘构成威胁的主要方式之一.选取典型500kV变电站,分析了杆塔与绝缘子的计算模型,并应用ATPDraw仿真软件计算500kV变电站运行方式与工频电压相角对雷电侵入渡过电压的影响.     

1000kV GIS变电站避雷器配置研究

针对济南1000kV GIS变电站避雷器配置问题,基于电磁暂态计算程序EMTP建立了1000kV配电装置雷电侵入波过电压计算模型。利用该模型计算了1000kV配电装置在近远期规模下的雷电侵入波过电压水平,获得了不同设备上的雷电侵入波过电压波形,分析了不同避雷器配置下1000kV GIS设备上的雷电过电压幅值和折反射变化特性。最后,基于计算分析结果并结合规程要求提出了基于雷电侵入波过电压水平下的避雷器优化配置方案,为变电站优化设计提供了技术支撑。     

雷电过电压引起断路器主绝缘闪络故障计算与分析

为了更明晰地描述雷电故障的暂态过程,笔者根据故障的实际情况,利用EMTP中的models语言,建立了断路器盆式绝缘子闪络的暂态数学模型,模型中考虑了线路在高频下的频关效应和集肤效应,并从盆式绝缘子发生闪络和不发生闪络2种情况来分析雷电过电压的暂态特性。另外,研究了计及冲击电晕时的雷电暂态特性,对比了不考虑冲击电晕时的雷电暂态特性。研究表明,断路器断口处雷电过电压的幅值超过了雷电冲击耐受电压是其击穿的主要原因;反击雷电过电压幅值低于绕击过电压;当计及冲击电晕时,雷电波形的幅值会下降,阻尼增大,波速降低。     

一种特高压交流输电线路冲击电晕的改进模型

在变电站设备雷电绝缘裕度设计中,忽略输电线路上冲击电晕引起的雷电侵入波的衰减畸变,使得电气设备雷电绝缘裕度的要求过严,加之冲击电晕对特高压输电线路绕击耐雷水平计算值也有很大影响,这都让特高压输电线路上冲击电晕效应的研究显得很有必要。笔者提出了一种既考虑避雷线上电晕和起晕导线间耦合作用,又考虑输电线路与大地间电晕电容分布特点的多导线冲击电晕模型,该模型更符合冲击电晕放电的实际情况。同时,建立了计及上述电晕模型的特高压交流线路的雷电绕击仿真电路。结果表明,冲击电晕会对线路上的波过程产生影响,使雷电过电压波的幅值和陡度发生衰减和波形,从而提高了线路绕击耐雷水平的计算值。     

基于ATP/EMTP的变电站35kV进线段可调保护间隙组合防雷措施仿真研究分析

正利用ATP/EMTP仿真程序针对某35 kV变电站进线段加装多级间隙防雷装置并逐级降低其闪络电压值,以减小雷电入侵波幅值的改进措施建立相关电气模型,并对进线段遭雷击的暂态过程仿真和分析;通过对数据结果进行研究分析,结果表明该措施能够有效地抑制变电站雷电入侵波的峰值,并能减小流经避雷器的雷电流,对变电站内主变压器进行有效保护;另外通过对雷电入侵波进行频谱分析后可得多级间隙防雷措施对抑制雷电入侵波中高频分量的幅值具有一定作用。     

500kV GIS变电站雷电侵入波过电压分析研究

500 kV变电站在发生雷电侵入过电压时,雷电波将沿线路传入变电站,严重影响设备的绝缘水平.对金属氧化锌避雷器(MOA)的工作原理、特性以及建模进行了分析,以某500 kV GIS变电站为对象,利用ATP-EMTP(电磁暂态程序)对雷击侵入波过电压进行了仿真研究.计算了变电站进线落雷时GIS内部断路器、隔离开关、电压互感器、电抗器及出线套管和变压器上的雷电过电压,比较了MOA在不同位置和运行方式下的雷电过电压,分析了MOA的防雷效果.结果表明,雷击于#2和#3杆塔时站内电气设备上的过电压幅值最高可达1689.3 kV,通过合理位置加装MOA,过电压幅值降至625.2 kV.     

计及雷击电晕时750 kV进线开关触头间暂态过电压的研究

750kV线路进线保护段内单相导线遭受雷击时,导线上会出现强烈的电晕,使雷电波发生衰减和变形。基于线路的库-伏特性,并用简单的电路模型来模拟输电线路电晕特性,研究了进线开关在额定电压为600kV的MOA保护下触头间暂态过电压。结果表明,额定电压为600kV的MOA能有效保护进线开关,并且自身能正常工作;电晕使雷电波发生较大的衰减和变形,对开关触头间过电压幅值影响不大。     

1000 kV GIS变电站雷电过电压影响因素分析

采用ATP-EMTP软件建立1 000 kV GIS变电站仿真模型,分析了1 000 kV GIS变电站远近区冲击接地电阻、避雷器配置、雷击杆塔位置以及雷电流陡度对其雷击侵入波过电压的影响。仿真研究表明,雷电流反击杆塔与雷电流直击杆塔两种情况下,杆塔接地电阻的变化对于站内设备过电压影响不同;主变上配置避雷器的防雷水平高于出线处配置避雷器的防雷水平;当杆塔雷击位置变化时,其雷电入侵过电压也会随之变化;当雷电流的陡度系数越大时,主变上产生的过电压也会越大。     

500 kV GIS变电站雷电过电压保护研究

将500 kV GIS变电站和进线段结合起来,考虑绝缘子串冲击伏秒特性、进线段冲击电晕、远近区杆塔冲击接地电阻、落雷点等因素的影响,采用ATP-EMTP对500 kV GIS变电站的雷电侵入波过电压进行了研究。研究表明,冲击电晕、近区杆塔接地电阻对雷电过电压有很大的影响;雷击最靠近变电所终端"门"形塔的杆塔时,过电压有可能不是最严重的;当设备过电压较严重时,母线上增装一组避雷器能有效降低过电压。该研究思路兼顾安全和经济两方面,可为工程提供新的参考。     

电力设备预防性试验规程讲座

1 工频耐压试验电压标准的制定 电力设备工频耐压试验电压标准,是以雷电过电压水平和操作过电压水平作为基础,经过计算而得的。并经长期实践、验证,证明是适用的。 变压器的工频耐受电压确定的步骤如下:其中β_1、β_2、分别是操作波冲击系数(内绝缘抗操作过电压的强度与抗1min工频电压的强度之比)和雷电全波冲击系数(内绝缘抗雷电全波的强度与抗1min工频电压幅值的强度之比)。 写成公式可表示如下: 与操作冲击耐受电压近似等效的工频耐受电压表达式:     

110 kV绝缘杆塔输电线路雷电侵入波过电压研究

为充分发挥复合材料杆塔效能,研究取消架空地线和接地引下线,形成全绝缘杆塔;考虑绝缘杆塔失去原有泄流路径,雷电过电压沿导线传播可能危害到变电站设备,在进线段采用铁塔以增加雷电侵入波的泄流。通过ATPEMTP仿真计算110kV复合材料绝缘杆塔和进线段铁塔的耐雷水平,研究雷电侵入波对进线段铁塔及变电站设备的影响和在铁塔安装避雷器的必要性。结果表明:不安装避雷器时,110kV绝缘杆塔线路段由幅值9kA的雷电流造成的过电压可导致进线段铁塔闪络,传播至变电站的过电压幅值约800kV;在进线段两端铁塔三相安装线路避雷器,可有效抑制雷电侵入波过电压,进线段铁塔可耐受40~45kA雷电流侵入波过电压,同时110kV变电站内过电压低于300kV,满足规程要求。     

特高压并联电抗器中性点小电抗的过电压及绝缘水平分析

为了提高特高压输电系统的可靠性和安全性,利用EMTP建立了1000 k V典型输电系统的仿真模型。分别针对工频、操作和雷电过电压情况下中性点小电抗的过电压进行了计算分析,研究了并联电抗器和金属氧化物避雷器对过电压的抑制效果,重点分析了并联电抗器中性点小电抗的过电压,并对其绝缘水平进行了核算。实验发现:并联电抗器可有效抑制线路以及小电抗上的工频过电压,避雷器可以有效限制操作过电压以及三相重合闸过程中出现严重的过电压。中性点避雷器的额定电压推荐选取180 k V或192 k V,绝缘水平可选为:雷电冲击耐受电压要求值为550 k V,短时工频耐受电压要求值为230 kV。     

500kV GIS变电站雷电侵入波过电压保护的仿真计算研究

采用电磁暂态计算程序(EMTP)对500kV GIS变电站几种运行工况进行雷电侵入波过电压仿真计算和研究,给出了变电站内设备可能出现的最大过电压幅值。根据500kV GIS变电站的过电压水平,提出影响设备过电压水平的主要因素及避雷器的一般配置原则。     

10kV电网过电压监测装置设计及实测与仿真对比分析

为了解雷电过电压从输电线到变电站的传播过程以及过电压的波形特征和影响因素,采用基于两级阻容分压的10 kV电网过电压在线监测装置,采集到变电站10 kV母线上雷电过电压,并对反击雷电过电压波形进行了分析。实测反击雷电过电压波形包含振荡,并且幅值≤50 kV。利用PSCAD/EMTDC建立传输线和变电站的电磁暂态模型,仿真分析了母线上并联馈线、容性设备,以及避雷器动作对过电压波形的影响。仿真结果表明反击雷电过电压波形中的短暂上升沿是由绝缘子闪络引起。母线上并联容性设备使过电压振荡加强,并联馈线使过电压波形产生周期性振荡,并且馈线数量越多,振荡周期越短。受避雷器动作的影响,母线上反击雷电过电压迅速衰减,过电压波形包含不规则周期性振荡,并且过电压幅值被限制到50 kV。     

某煤业集团西区变电站雷电入侵波过电压分析

雷电波沿线路侵入变电站会在站内设备上产生雷电过电压,对设备绝缘造成威胁,因此侵入波是变电站防雷的重点。本文建立了某煤业集团西区变电站的计算模型及参数,并确定了雷电通道波阻抗、雷电波形等相关参数,利用电磁暂态程序(EMTP)仿真计算了西区变电站的雷电入侵波过电压。结果表明雷击点距离变电站越远,在设备上出现的雷电过电压越低。因此,为了降低雷电入侵波过电压,可以延长进线段长度。