后续雷击对10kV配电线路耐雷性能及防雷措施的影响

为分析负极性后续雷击对10 kV线路耐雷性能和防雷措施效果的影响,将蒙特卡罗法、电气几何模型和ATP-EMTP软件相结合,提出线路反击、直击和感应雷跳闸率的评估方法,采用Eriksson配电线路雷击统计数据验证了评估方法的有效性,采用该方法对上海电网典型10 kV绝缘导线线路进行分析。结果表明:绝大多数情况下,首次直击、反击和感应雷跳闸率大于后续雷击,大地电导率对首次感应雷跳闸率的影响更大;首次和后续雷击下,架设避雷线或耦合地线、增强线路绝缘和安装防弧间隙有相近的改造效果;降低杆塔接地电阻对降低首次反击跳闸率有效,面对后续反击跳闸率影响很小;安装线路避雷器后,后续感应雷跳闸率的降低远不如首次雷击,在防雷措施选择方面,与只考虑首次雷击不同,考虑后续雷击时,不建议降低杆塔接地电阻,而是建议提高线路避雷器的安装密度。     

±800kV直流输电线路反击耐雷特性研究

特高压直流输电线路的安全运行非常重要,有必要对其耐雷特性进行研究,基于ATP-EMTP仿真软件,建立了雷电流、输电线路、杆塔、杆塔接地电阻、绝缘子串相关模型,模拟了特高压直流输电线路的雷击情形,得到其反击耐雷水平。仿真表明:其反击耐雷水平较高,发生反击闪络概率较小;正极性导线相比于负极性导线,雷击闪络率更高;土壤电阻率对反击闪络率影响不明显,杆塔接地电阻、杆塔呼称高、线路绝缘水平是决定其耐雷水平的重要因素,它们分别与反击闪络率成正比、正比和反比;在实施大跨越时,无法降低杆塔呼称高时,可采取减小杆塔接地电阻和提高线路绝缘水平的方式提高其耐雷水平。     

减少通化电网输电线路雷击跳闸故障的措施

在对通化地区220kV输电线路雷击跳闸进行统计分析的基础上,通过理论计算,对输电线路反击和绕击2种跳闸故障的影响因素进行了分析,结合通化电网防雷的实践,进行合金接地体改造,有效降低了杆塔的接地电阻,提高反击耐雷水平,此外安装架空耦合地线以提高防雷效果。对新建线路设计提出采用零保护角或负保护角、安装线路避雷器等建议。     

避雷器提高10kV架空绝缘线路耐雷性能研究

采用电磁暂态计算软件(EMTP)建立仿真计算模型,比较、分析了线路避雷器不同安装方案对线路耐雷水平的改善效果,分析了杆塔冲击接地电阻及雷击导线位置对耐雷水平的影响;采用Chowdhuri-Gross模型计算感应过电压水平,分析了避雷器对感应过电压的抑制效果。结果显示:装设线路避雷器能够有效提高线路耐雷水平,抑制感应过电压;通过降低杆塔冲击接地电阻、安装线路避雷器、安装穿刺型防弧金具能够有效降低10 kV架空绝缘线路雷击跳闸及断线率。     

500kV同塔4回线路不平衡绝缘的耐雷水平

目前我国500kV同塔4回线路主要采用平衡高绝缘配置,每相导线配置31片155mm绝缘子。针对典型杆塔竖塔,杆塔高度较高,易绕击相与反击闪络相为上层两回线路,提出了不平衡绝缘方案,即上层两回线路采用31片绝缘子,下层两回线路26片绝缘子。在评估采用不平衡绝缘后的防雷水平时,采用改进电气几何模型(EGM)与电磁暂态程序(EMTP)计算杆塔在不同雷电等级、地面倾角以及杆塔接地电阻等情况下耐雷水平的计算结果表明,2种绝缘配置(平衡绝缘与不平衡绝缘)的线路耐雷水平相差很小,若地面倾角<15°,接地电阻<15Ω,则竖塔可以采用不平衡绝缘配置方案。比较耦合地线以及三地线提升线路反击耐雷水平的效果后认为,当杆塔采用平衡高绝缘时,三地线反击耐雷水平优于耦合地线。当杆塔采用不平衡绝缘时,在接地电阻为5～15Ω时,三地线防反击效果优于耦合地线,当接地电阻>20Ω时,耦合地线防反击效果更佳,并对改进竖塔防雷提出了建议。     

丘陵地区35kV架空线路防雷分析

丘陵地区雷电活动频繁,对35 kV架空线路的安全运行危害极大。为提高耐雷水平,在分析线路防雷性能后提出了降低杆塔接地电阻、提高线路绝缘、特殊地段增设架空避雷线、安装线路避雷器、架设耦合地线等多种防雷措施。对比雷害严重的35 kV线路综合防雷措施改造前后,结果表明,丘陵地区35 kV架空线路的综合防雷措施改造能大辐度减少雷害事故。     

20kV架空绝缘电缆防雷措施的研究

20 kV电压等级作为一种新型的配电电压等级,目前已在世界范围内被公认为可以取代10 kV电压等级。工程应用表明,20 kV线路多采用架空绝缘电缆,但架空绝缘电缆的雷击事故率却明显高于传统的架空裸导线。针对上述状况,全面分析了架空绝缘电缆雷击事故的特点,计算了20 kV线路多种情况下的感应雷过电压幅值。计算结果表明,感应雷过电压幅值可大于450 kV,超过现有20 kV线路的绝缘水平。基于10 kV线路以往的防雷经验和措施,分析并提出综合运用氧化锌避雷器、过电压保护器、屏蔽分流线等防雷措施来保护20 kV架空绝缘电缆线路。该研究为20 kV配电网安全供电提供了参考。     

雷击地线档距中央的反击性能分析

超高压输电线路高杆塔、大档距、交叉跨越、同塔多回、导线换相等应用越来越多,因雷击地线档距中央造成反击跳闸、地线断线等事故也较多,故研究输电线路档距中间反击耐雷性能有重要意义。利用PSCAD软件建立220 kV输电线路仿真模型,包括架空线路模型、杆塔的多波阻抗模型以及雷电流模型,从雷电流大小、雷击点位置和档距大小三方面,利用相交法和先导法计算分析了雷击档距中间地线时线路的反击耐雷性能,并用实例进行了验证。结果表明,校核线路雷击地线档距中央耐雷水平时,应以雷击档距中心位置为准,并考虑档距大小、杆塔塔头结构等因素影响。     

高压输电线路防雷方法的探讨

分析了影响输电线路耐雷水平的各种因素,包括：架空地线、杆塔的接地电阻、避雷器、耦合地线及线路的绝缘配合等因素,探讨了这些因素影响线路耐雷水平的机理,从而可以有针对性地选择防雷方法,来提高线路的耐雷水平,降低线路的雷击跳闸率。     

定海一甬东特大跨越线路段的耐雷性能

为确保定海一甬东特大跨越输电线路的耐雷可靠性,采用电气几何模犁与电磁暂态程序计算其绕击、反击跳闸率,并分析了绝缘配置、避雷线保护角、杆塔接地电阻和线路犁避雷器对线路耐雷性能的影响.计算结果表明,对于该大跨越线路,绕击是雷击跳闸的主要原因,杆塔的接地电阻对反击耐雷水平影响很小,且加装线路型避雷器后能显著降低雷击跳闸率.提出了适合该特人跨越线路的防雷方案,即避雷线采用0°保护角设计,并在最边相导线上安装避雷器.     

进贤10kV配电线路雷害事故分析及防雷措施研究

根据江西进贤10kV岚湖线的雷害情况和典型事例,仔细分析了10kV配电线路跳闸的原因。结合相关理论分析计算后得出:感应雷过电压是造成10kV配电线路跳闸的主要原因,对均高15m的架空配电线路,若雷击点距此线路65m,雷电流幅值为100kA,感应雷过电压可以达到576·9kV。结论认为:控制杆高、更换线路绝缘子、加装氧化锌避雷器、改造杆塔防雷接地和安装自动跟踪补偿消弧装置可以有效提高10kV配电线路防雷水平,降低线路雷击跳闸率。     

同塔多回输电线路几种防雷击跳闸措施的评估

相比于单回线路,同塔线路容易遭受雷电绕击和反击,严重威胁电网安全。评估同塔多回输电线路几种防雷击跳闸措施,包括降低杆塔接地电阻、加强线路绝缘水平、架设耦合地线和加装线路避雷器等,并提出上述防雷措施的配置原则:采取降阻措施改善接地,采用不平衡高绝缘方式,将耦合地线架设在塔顶,以及根据线路雷击跳闸的具体情况和线路杆塔特点选择性地安装线路避雷器。     

35 kV架空输电线路雷击故障分析及防雷保护研究

为提高禹城市35 kV架空输电线路耐雷水平,并研究雷击后避雷器温升及电势变化,选取典型线路和避雷器模型进行研究。首先采用电磁暂态计算程序EMTP-ATP建立相应的35 kV输电线路模型计算雷击输电线路塔顶或避雷线时线路的反击耐雷水平,分析差异化防雷策略对线路耐雷水平的影响。分析了架设避雷线、杆塔冲击接地电阻和避雷器选型等因素对于线路耐雷水平的影响。然后采用有限元仿真软件计算了雷击后避雷器的温升及电势变化。仿真结果表明,采用全线架设避雷线、降低杆塔接地电阻和合理安装线路避雷器都可提升35 kV输电线路的耐雷水平,杆塔接地电阻越大,采用架设避雷线和降低接地电阻提高耐雷水平效果越显著;雷击后,避雷器温度出现明显的稳定上升趋势,电势和电场呈现先快速上升后下降的趋势;采用合理安装避雷器方案对耐雷水平提升效果更显著,更具经济性。     

定海-甬东特大跨越线路段的耐雷性能

为确保定海—甬东特大跨越输电线路的耐雷可靠性,采 用电气几何模型与电磁暂态程序计算其绕击、反击跳闸率,并 分析了绝缘配置、避雷线保护角、杆塔接地电阻和线路型避雷 器对线路耐雷性能的影响。计算结果表明,对于该大跨越线 路,绕击是雷击跳闸的主要原因,杆塔的接地电阻对反击耐雷 水平影响很小,且加装线路型避雷器后能显著降低雷击跳闸 率。提出了适合该特大跨越线路的防雷方案,即避雷线采用 0°保护角设计,并在最边相导线上安装避雷器。     

220kV同塔四回输电线路反击耐雷性能影响因素

采用ATP-EMTP软件建立仿真模型,对220 kV同塔四回输电线路反击耐雷性能进行了仿真计算和分析。分析了雷击杆塔塔顶时,杆塔塔身及各横担不同部位电位分布,并讨论了杆塔高度、杆塔冲击接地电阻、土壤电阻率、绝缘水平等因素对线路反击耐雷性能的影响。结果表明：低土壤电阻率地区杆塔接地电阻对线路反击耐雷性能影响不明显,高土壤电阻率地区降低杆塔接地电阻能够提高线路耐雷水平;需要根据实际条件尽可能地降低杆塔高度;线路各层导线可以采取不同的绝缘水平。     

典型500kV地线绝缘化线路耐雷性能及改造方案研究

云南省昭通地区冬季冰雪灾害较为严重,输电线路覆冰现象随之同样较为严重。为此,云南电网公司采用直流融冰技术,将架空地线与杆塔之间通过地线绝缘子进行地线绝缘来保证直流融冰的实现。但是,地线绝缘化后,由于地线保护角以及线路与杆塔的电气性能发生了变化,会导致输电线路的耐雷性能发生不确定性的变化,需要针对这种变化提出新的防雷改造方案。分析500 k V线路地线绝缘化前后反击、绕击耐雷性能的变化情况,并针对云南电网公司昭通供电局某典型500 k V地线绝缘化线路进行线路参数收集、雷击闪络风险评估等工作,进而提出相应的防雷改造方案。     

500 kV输电线路绝缘地线雷电流分布

对于重覆冰区域的输电线路来说,地线覆冰会严重威胁到线路的安全运行。采用绝缘地线直流融冰的方式是解决架空地线覆冰问题的方法之一。当输电线路发生雷击事故时,直流融冰采用的绝缘地线与杆塔之间的雷电流分布情况决定了杆塔的塔顶电位,影响着杆塔的耐雷水平与线路防雷接地的保护。利用电磁暂态软件EMTP,对杆塔和绝缘地线中的雷电流分布进行了计算分析。计算结果表明,在500 kV输电线路中,雷电流主要通过杆塔流入大地,雷电流的幅值、杆塔档距、接地电阻的大小、地线结构、直径以及地线接地方式等对绝缘地线和杆塔分流情况有重要的影响。计算结果可为绝缘地线分流系数和杆塔分流系数的研究提供重要的参考价值,并有利于指导输电线路的优化设计。     

架空配电线路耦合导线安装位置抵御感应雷过压效果分析

架空配电线路大多数都是裸露的架设在空中,这样的线路很容易遭受雷击,产生雷击过电压从而使得供电中断,给用户的生产生活带来不便。由于直击雷对架空配电线路的影响远远大于感应雷造成的影响,之前的防雷研究主要集中到了直击雷上,对感应雷的防御性研究很少。据可靠性研究表明,10kV架空配电线路中频繁出现的因雷击引起的闪络和故障的根本原因是感应雷,而不是直击雷。本文将对架空配电线路耦合导线安装位置抵御感应雷过压效果进行分析。     

10kV配电线路雷击故障定位研究

<正>随着配电网的发展,绝缘导线已逐步替代架空裸导线,供电可靠性大幅提升。但绝缘导线的耐雷水平较低,雷击线路时,常发生绝缘子闪络、断线、瓷瓶绝缘子炸裂和线路跳闸等故障。随着我国坚强智能电网的建设,配电线路有效防雷及雷击故障定位已成为重要的研究课题。本文首先分析了线路雷击的机理及防雷措施,然后研究了基于单端行波法的10kV配电线路雷击故障定位方法。该方法能够有效缩短线路巡检人员定位雷击故障点的时间,具有重要的现实意义。     

基于正交设计法的220kV同塔双回输电线路反击耐雷水平影响因素

为合理选择输电线路的防雷措施,基于数理统计中的正交设计(OED)方法,以某220 kV同塔双回线路为例,分析了不同防雷措施对线路反击耐雷水平的提升效果,并对其进行量化处理和权重划分,通过显著性水平F值来表征。计算结果表明,降低杆塔接地电阻、加强线路绝缘、架设避雷线、架设耦合地线、安装线路型避雷器这5种影响因素对线路反击耐雷水平的提升总效应值为14 918,各因素的效应值分别为874、710、357、215、12762,显著性水平F值之比为4.07:3.30:1.66:1.00:59.36。当杆塔接地电阻从15Ω降到10Ω、绝缘子片数从15片增加到16片时,线路反击耐雷水平的提升效果最显著。加装线路型避雷器前后,线路的反击耐雷水平分别在64.2~111.9 kA和140.4~173.7 kA之间。