计及风速影响的500kV同杆双回线路绕击耐雷性能计算模型研究

目前雷击仍然是危及输电线路安全可靠运行的主要原因，而现有评估输电线路绕击跳闸率的模型还不能与线路实际运行经验一致，该文在分析500kV同杆双回输电线路绕击耐雷性能时，以三峡电站的出线为例，充分考虑了风速的影响，对击距模型进行了改进，同时还较详细分析了地面倾角、杆塔高度等对绕击跳闸率的影响。通过编程仿真计算结果表明，随着风速的增加，输电线路保护角和绕击跳闸率都将增加，建议今后在评估输电线路绕击耐雷性能时，对风速影响因素应加以考虑。     

计及工频电压的输电线路耐雷水平的研究

雷击闪络是引起输电线路跳闸的主要原因,因此必须正确评估设计中的输电线路的防雷性能。耐雷水平是衡量输电线路防雷水平的一个重要的性能指标,它直接影响着电力系统的可靠性和安全性。目前我国耐雷水平的计算多采用规程法,但该方法并没有考虑线路运行中的工频电压对耐雷水平的影响,这与实际情况不符。为此,利用规程法,首先推导了计及工频电压的输电线路耐雷水平的计算公式,随后利用该公式计算了在110~500 kV各电压等级线路中工频电压对线路耐雷水平的影响。分析结果表明:随着电压等级的提高,线路运行中的工频电压对输电线路耐雷水平的影响逐渐增大。因此在超高压和特高压输电线路的设计中必须计及工频电压的影响。     

超高压双回并架输电线路防雷性能的研究

本文介绍双回并架线路防雷性能计算模型和方法的研究结果;对我国500kV第二代单回及对回并架线路的耐雷水平和雷击跳闸率进行了计算评估,并与美国BPA_2的新旧型单双回线路作比较;还对提高双回并架线路防雷性能的措施进行了研究。     

基于架空线雷击概率辅助计算软件的设计研究

输电线路作为电力系统的关键组成部分,保持其安全稳定运行至关重要。据统计,由输电线路故障引起的电力系统事故占多数,做好输电线路的防雷工作对我国经济的持续发展具有重要意义。首先研究了雷电相关参数以及防雷计算的基本方法,对比各算法的优缺点,然后结合环境因素,提出了基于改进电气几何模型法的地区差异化防雷算法。针对不同地形条件,提出了线路绕击跳闸率的计算方法,并使用MATLAB图形用户界面,开发了一款差异化防雷辅助计算软件,可以实现不同电压等级和不同地区年雷击次数、击杆率、耐雷水平、绕击跳闸率、输电线路雷击跳闸率的快速准确计算。     

三峡500kV出线同杆双回线路雷电性能研究

现有规程推荐的方法不适合于同杆双回线路防雷计算,故介绍了用ＥＭＴＰ和电气几何模型计算的三峡５００ｋＶ 同杆双回线路耐雷水平的结果,并提出降低雷击跳闸率及其危害的措施。     

交直流同塔混架下输电线路绕击耐雷性能分析

电网规模的扩大和线路走廊的缺失,使得某些特殊条件下的交直流线路同塔架设成为可能,而绕击是特高压输电线路雷击跳闸的主要原因.通过综合分析国内外现有的交流同塔双回、直流双极以及交直流同塔混架的杆塔结构模型与参数,针对1000 kV 交流特高压双回和±500 kV 直流超高压双极同塔混架输电,提出了一种新的混架杆塔模型.针对交流双回和直流双极的同塔混架线路,采用改进的电气几何模型,考虑长间隙放电特性和导线工作电压的影响,同时纳入极线和相线之间的相互屏蔽关系,对输电线路的绕击耐雷性能进行了分析.基于构建的 ATP-EMTP 仿真模型,获取了直流极线和交流相线的绕击耐雷水平.通过编程计算,分析了不同杆塔呼称高度、地线保护角和地面倾角等参数对交流、直流线路各自绕击跳闸率的影响,为改善交直流同塔混架输电线路的绕击耐雷性能提供了参考依据     

500 kV高杆塔输电线路绕击跳闸率计算

为研究500 kV高杆塔输电线路的绕击耐雷性能,采用改进的电气几何模型算法,通过暴露弧地面投影计算了线路的绕击跳闸率.比较了目前常用的击距公式和击距系数公式在计算高杆塔绕击耐雷水平时的适用性,选出了较为合适的公式.实例分析时,通过ATP仿真计算得到了各杆塔的绕击耐雷水平,然后分别计算了杆塔高度,地面倾角,避雷线保护角对线路绕击跳闸率的影响,结果表明:绕击跳闸率随着杆塔高度,地面倾角,保护角的增大而增大.适当降低杆塔高度,采用负保护角是提高绕击耐雷性能的有效方法.     

高压架空输电线路雷击过电压的仿真计算与分析研究之二:输电线路耐雷水平与雷击跳闸率的仿真计算与分析

对110 kV及220 kV各3种杆塔模型,进行输电线路耐雷水平与雷击跳闸率的仿真计算与分析.计算结果为：有双避雷线的110 kV输电线路（单回线）的耐雷水平比单避雷线的输电线路约高37.2%～47.5%,有双避雷线的双回输电线路的耐雷水平比单回输电线路约低12.7%～10.4%.酒杯型铁塔的220 kV输电线路的耐雷水平比钢筋混凝土单杆约高19.0%～15.7%,比双回线铁塔约高12.6%～7.1%.山区的门型钢筋混凝土双杆塔110 kV单回输电线路的雷击跳闸率比平原线路高65.3%,山区的酒杯形铁塔220 kV单回输电线路的雷击跳闸率比平原线路高71.3%.     

220kV双回同杆并架线路采用氧化锌避雷器提高耐雷水平的研究

对２２０ｋＶ双回同杆并架输电线路采用氧化锌避雷器以提高耐雷水平进行了计算分析,具体地比较了雷直击杆塔时安装不同支数避雷器的防雷效果,分析了接地电阻,线路档距等因素对耐雷水平的影响,同时计算了线路避雷器吸收的雷电放电能量,文章指出,采用线路避雷器,可以显著提高输电线路的耐雷水平,杆塔接地电阻对线路的耐雷水平影响很大,线路的耐雷水平基本上随接地电阻的增加而减小。     

三条110 kV山区输电线路防雷装置运行情况分析

通过分析三条１１０ＫＶ山区输电线路防雷装置的运行情况,指出输电线路防雷要同时采用多种防雷措施降低雷电跳闸率,而降低杆塔的接地电阻,提高线路的耐雷水平是降低山区输电线路雷电跳闸率的一个基本手段。     

架空输电线路雷击感应过电压耦合机理及计算方法分析

目前国内雷击杆塔时的电感模型计算方法与国外通用的波阻抗计算方法有很大不同，计算结果出入较大。文章探讨了雷击架空线路附近地面(感应雷)与雷击杆塔时架空线上产生的感应过电压的异同点，认为二者，一个主要是电磁场的耦合，一个主要是线路的耦合；但雷电对架空线的影响都体现在雷电通道中电流和电荷对架空线的影响。场路耦合是统一的，实际应用中不能重复计算这两种影响。此外电感模型的计算误差是由电感对电流的微分响应造成电压损失产生的。并用工程实例计算结果证明了上述结论的正确性。     

防雷分析中杆塔模型的研究现状

为准确评价传输线路上雷电波特性,正确计算和测量线路杆塔波阻抗,在查阅国内外防雷分析中杆塔模型研究现状的基础上,阐述了集中等值电感、单一波阻抗、多波阻抗等杆塔模型;简要概述了各种通过理论分析或试验得到的Jordan、Wagner、Sargent公式等波阻抗数学计算公式和各种杆塔波阻抗的试验测量方法;分析了现有各种杆塔模型的各自特点及存在的缺陷。建议今后的研究重点要放在特高压杆塔内波的传播过程上,建立合理的塔模型来计算特高压杆塔波阻抗,以利于分析杆塔波响应。     

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。     

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。     

特高杆塔的多波阻抗模型设计及雷击暂态特性分析

在特高杆塔遭受雷击的暂态过程中波过程占主导地位，因此特高杆塔的防雷设计与普通杆塔有本质区别，传统杆塔模型也不能套用在特高杆塔雷击暂态特性计算中。文章对国内外已有波阻抗杆塔模型做简要介绍，并在此基础上提出一种新的改进特高杆塔波阻抗模型，该模型考虑到塔身不同处波阻抗不同，将塔身分为多段分别计算波阻抗值。对雷击时暂态过程的分析说明新波阻抗模型更符合雷击时的实际情况，并应用该模型仿真分析了波阻抗、接地电阻及避雷线对特高杆塔雷击暂态特性的影响，为特高杆塔防雷设计提供了参考依据。     

220kV同塔双回线路雷击同跳原因的分析

雷击导致同塔双回线路同时跳闸,会对电力系统稳定运行造成较大的冲击。结合220 kV商瞬2Q98线、商岙2Q99线同塔双回线路同时雷击跳闸停运的情况,根据雷电定位系统的雷击跳闸查询结果和有关计算结果,分析了该同塔双回线路同时雷击跳闸的原因,提出了防止220 kV同塔双回输电线路同时雷击跳闸的综合防雷措施。     

杆塔模型对同塔双回110kV高杆塔雷电反击过电压的影响

杆塔模型对同塔双回110kV高杆塔上的雷电反击过电压幅值影响较大。为准确评价输电线路上雷电过电压的波特性,参考国内外输电线路反击耐雷性能中有关杆塔模型的研究,采用集中电感、单波阻抗、多波阻抗3种杆塔模型和9种波阻抗的计算方法,用ATP-EMTP建立雷击输电线路模型,计算并分析了实际运行同塔双回110kV线路中的一种高杆塔上的雷电反击过电压幅值与不同杆塔模型的适用性。计算结果表明,不同杆塔模型的计算结果存在一定的差异。     

750kV单回和同杆双回输电线路反击耐雷性能

利用ATP-EMTP仿真程序对单回和同塔双回750 kV输电线路典型杆塔的反击耐雷性能及其影响因素进行了仿真计算研究。研究中杆塔采用了多波阻抗模型,考虑了雷电波在杆塔中的传播速度、杆塔呼称高度及杆塔接地电阻等因素的影响,采用统计法确定750 kV超高压线路的反击耐雷性能。研究结果表明:杆塔中的传播速度影响不可忽略;随着杆塔高度的降低,冲击接地电阻的减小,线路反击性能增强;导线排列方式和档距的变化,对线路反击性能影响很小;对于ZB329和ZGU315型杆塔,仅其单回反击跳闸率都会高于预期雷击跳闸率,因此在建设750 kV输电线路时,需要认真计算研究输电线路的反击耐雷性能。     

基于蒙特卡罗法的500kV同杆双回路绕击跳闸率计算和分析

根据雷击现象随机性大的特点,选用蒙特卡罗法并结合电气几何模型对500 kV同杆双回线路的绕击跳闸率进行计算。在计算中,以暴露弧为0时对应的雷电流作为雷电的最大绕击电流,并分析了地面倾角、杆塔结构等因素对各导线绕击跳闸率的影响。计算结果表明,随着地面倾角增大,绕击跳闸率先增大后减小;绕击跳闸率随避雷线横担增长而减小;对同杆双回输电线路,应分别计算各导线的绕击跳闸率,而不宜仅仅求得总绕击跳闸率。这样可以对绕击跳闸率较高的导线加强绝缘,以提高线路的耐雷水平。     

考虑杆塔等效半径变化的高杆塔雷击暂态特性分析

分析雷击输电线路杆塔时的暂态特性,对输电线路上电气设备的绝缘配合设计具有重要的指导意义。在国内外已有波阻抗杆塔模型的基础上,考虑高杆塔主体和呼高部分随高度的减小而等效半径增大,使得各部分波阻抗值减小的情况,对高杆塔进行细分,仿真研究高杆塔多波阻抗模型的分段数对雷电波传播的影响。通过比较和分析不同段时雷电流波形、雷电流幅值及接地电阻对杆塔雷击暂态特性影响,得出若对高杆塔主体进行细分段,则有其上过电压降低,暂态过程较长的结论。