±800kV宾金线浙江段线路走廊雷电活动参数分析

为掌握±800kV 宾金线浙江段线路走廊的雷电活动参数以作为线路防雷计算等工作的基础,利用雷电监测系统,对其进行网格划分,并对2010~2016年雷电参数进行了统计分析.结果表明,±800kV 宾金线浙江段线路走廊靠近浙赣边界和金华换流站两段的雷电日数、地闪密度较大,属于雷电活跃区域;雷电流幅值累积概率分布可用IEEE推荐公式取得良好的拟合效果;沿线正地闪的主放电回击次数小于负地闪的主放电回击次数;不同年份雷电日、地闪密度差异较大,正地闪比例、雷击主放电回击次数均值保持稳定。     

通道宽度对线路通道雷电多重回击特性统计的影响

为解决线路通道雷电多重回击参数统计时的走廊宽度选择问题,以±800 kV宾金线浙江段为对象,在2.5 km, 5 km, 7.5 km和10 km走廊半径下开展多重雷回击参数统计分析,分析走廊宽度对多重雷后续回击次数、各次后续回击电流幅值、后续回击间隔、回击整体持续时间等参数的影响,并对多重雷回击参数统计时的线路走廊宽度选择进行了讨论。统计结果表明,线路走廊半径对多重雷持续时间、后续回击时间间隔统计结果影响较小;走廊半径为2.5 km和5 km时统计得到的平均后续回击次数、多重雷占比大于半径为7.5 km和10 km的情况;半径为2.5 km时,统计所得8～10次后续回击中回击强度大于1的比例偏少;综合考虑半径对回击次数和回击强度统计结果的影响,建议采用5km走廊半径开展多重雷参数统计。     

±800 kV宾金线浙江段正负地闪多重回击特征分析

为得到±800 kV宾金线浙江段沿线走廊正、负地闪多重回击特征,对2017年6月至9月监测到的3 032例完整地闪样本的特征参数进行了统计分析,主要包括回击次数、地闪持续时间、回击间隔时间、回击强度四个方面。多重回击参数呈明显的随回击序号系统性变化特征,且正、负地闪特性差异较为明显。统计结果表明：正、负地闪样本数量分别占27.57%和72.43%;负地闪样本中单回击占52.60%,最大回击次数达到13次,平均回击次数为2.47次;正地闪样本中单回击占比更大,达到77.04%,而回击次数相对较少,其最大回击次数为5次,平均回击次数仅为1.26次。正、负地闪多重回击持续时间随回击次数增加呈递增趋势,且负地闪持续时间的增长速度更快,其整体的算术平均分别为250.20 ms和343.02 ms。负地闪回击间隔时间随回击次序变化不明显,而正地闪回击间隔时间随回击次序呈递减趋势。总体上正、负地闪后续回击强度比值均随后续回击次序增加呈递减趋势;负地闪首次回击电流强度随回击次数增加呈递增趋势,而正地闪变化趋势不明显。     

基于熵权法的华中500 kV高压输电线路雷击跳闸情况分析

鉴于近年来极端天气不断出现，以往的雷电统计规律和趋势与当前的实际情况之间有较大的差异，对线路防雷评估带来较大的误差。通过对华中区域数十条500 kV线路走廊10 km范围内近年的落雷数据进行分析，从含后续回击的主放电、不含后续回击的主放电以及后续回击3种类型分析该区域雷电放电的相关规律，发现含后续回击的主放电次数最少。对不同极性的落雷进行分析，发现负极性放电的比例随放电类型统计方式的不同有很大的不同，正极性放电总数中不含后续回击的主放电占比为79.33%。提出了熵权法，考虑主放电及后续回击参数对线路跳闸的影响，对实际线路的加权计算表明实际线路中雷击跳闸主要是含后续回击的主放电及后续回击引起的，验证了方法的正确性。     

1000kV皖电东送输变电工程沿线的雷电分布特征

为了充分了解和掌握1000 kV东线工程—安徽至上海输变电工程沿线走廊雷电分布特征及雷电参数,满足线路防雷设计和今后运行需要,采用网格法对安徽、江苏、浙江和上海电网雷电定位系统2005～2008年地闪主放电资料进行统计分析,绘制了东线工程穿越的4省市的雷区分布图,标出了多雷区。进而以东线线路走廊为对象,将全线按0.1°×0.1°分成63个统计段,采用线路走廊网格法统计分析了沿线每段的地闪密度Ng、雷电日Td和线路走廊雷电流幅值分布特征,结果表明东线特高压沿线地闪密度均大于现行行标推荐值。用统计值对该特高压线路绕击闪络率进行了校核计算,找出了易受雷击并可能发生闪络的易闪段,#1段及位于皖南山区和浙北西部的#27～#51段为全线易击段,#1,#27～#30、#43～#50为易闪段,在实际地形下部分区段利用行标参数得到的绕击闪络率偏小。研究结果已被1000 kV皖电东送输变电工程差异化防雷设计所采用。     

±500 kV江城线路雷电跳闸原因分析

±500 kV江城线路自投运以来平均年雷击跳闸率为0～370次/km·年,84.2%发生在正极性.利用湖南雷电定位系统数据库,以±500 kV江城线故障杆塔为抽样点,对±500kV江城线线路走廊的雷电活动参数进行了统计和分析,认为按边长为20 km进行雷电流密度计算是合适的.沿线路走廊地闪密度存在较大的差异,但雷电流幅值分布规律没有明显的差异,雷电流幅值中值电流分布在19.5～24.6 kA之间.采用规程法、多波阻抗法、回路法计算表明绕击是±500 kV江城直流线路跳闸的主要原因.     

1000kV线路走廊的雷电参数及易闪线段分析

为配合1000 kV交流特高压试验示范工程线路防雷设计,采用一种全新的统计方法—线路走廊网格法,按0.2°×0.2°网格从北向南划分该工程线路走廊为#0~#28的连续统计段,用山西、河南和湖北电网雷电定位系统2002~2005年地闪主放电资料,统计研究特高压线路沿线走廊的雷电活动特征,得出了沿线走廊每个统计段的雷电参数(雷电日Td、地闪密度Ng、地面落雷密度γ和雷电流幅值累积概率分布)并用新的雷电参数校核特高压线路绕击闪络率计算值,找出其易受雷击并发生闪络的薄弱线段,即“易闪段”,供该示范工程设计和运行参考。     

±500kV江城线路雷电跳闸原因分析

±500kV江城线路自投运以来平均年雷击跳闸率为0．370次／km·年,84．2％发生在正极性。利用湖南雷电定位系统数据库,以±500kV江城线故障杆塔为抽样点,对±500kV江城线线路走廊的雷电活动参数进行了统计和分析,认为按边长为20km进行雷电流密度计算是合适的。沿线路走廊地闪密度存在较大的差异,但雷电流幅值分布规律没有明显的差异,雷电流幅值中值电流分布在19．5～24．6kA之间。采用规程法、多波阻抗法、回路法计算表明绕击是±500kV江城直流线路跳闸的主要原因。     

1 000 kV特高压交流试验示范工程线路走廊雷电分布特征研究

为给特高压交流试验示范工程防雷设计及今后运行提供参考依据,利用覆盖输电线路的中国电网雷电监测网2002—2005年185万次地闪主放电监测数据,采用网格法将线路走廊以0.2°×0.2°(约20km×20km)等间隔划分网格,从北向南依次编号为0￣28,对这29个"统计段"的雷电日Td、地闪密度Ng、地面落雷密度g、雷电流幅值概率分布P(I)进行统计分析,得出沿线路走廊雷电活动分布特征,同时分析认为晋东南段(0￣3)的危险雷电流所占比例和地闪密度均最集中,是特高压线路中容易遭受雷击并发生闪络的薄弱线段,在防雷设计和今后运行中应引起足够重视。     

京沪高铁沿线临近区域雷电分布特征

为了指导京沪高铁线路防雷优化设计及运行,满足京沪高铁安全稳定运行需求,利用河北、北京、天津、安徽、江苏、上海、山东电网雷电定位系统2005—2011年地闪主放电数据,绘制了京沪高铁线路沿线临近区域落雷密度分布图。由此分布图可得:从北往南雷电活动逐渐呈现增强的趋势,华北地区地闪密度多4.7次/(km2?a),华东地区各地地闪密度高于华北地区。采用线路走廊网格法,将京沪高铁线路走廊按照10 km×10 km网格从北向南划分为126个统计段,统计得出了沿线各段的地闪密度,找出了全线易受雷击的"易击段",得到苏西南部和中南部区段地闪密度相对最大,为全线重点雷电防护区段。将京沪高铁线路分为华北、山东、华东3段,统计了其雷电流幅值累积概率分布并得出了分布曲线拟合表达式,该曲线呈现对数正态分布。     

红沿河核电站220kV线路沿线雷电活动分析

输电线路沿线走廊的雷电活动参数的统计对线路雷击故障的风险性与地闪密度相关性分析有重大的意义。基于雷电定位系统对发生在红沿河核电站周围的220 kV输电线路沿线引雷区间的地闪密度等参数进行统计分析,分析比较了2013—2017年各年的线路沿线的地闪密度情况,并结合线路经过区域的地形地貌,分段统计各个杆塔区段的落雷情况。分析结果表明,在线路近海的高山上其地闪密度较高,超出其他杆塔区段地闪密度均值的40%左右。将线路沿线雷电活动的统计结果与线路杆塔所处的环境结合起来,针对特定杆塔区域给出差异化的防雷措施,减少线路的雷击跳闸事故,提高线路的耐雷水平,保证线路安全、持续运行。     

基于神经网络技术的输电线路走廊雷电活动参数预测分析

输电线路是电力系统的网架,其安全性和可靠性至关重要。雷害事故在输电线路中所占比重较大,雷电活动参数预测的准确性直接对输电线路防雷计算和设置产生重要影响,本文基于神经网络技术,对输电线路走廊雷电活动参数进行了预测分析,分析了神经网络的学习过程,建立输电线路走廊地闪分布预测模型,针对某省500kV线路,进行了基于自适应神经网络的地闪分布预测,结果表明,该方法能够从整体上反映所预测年份的地闪分布情况。     

多回击地闪特征参数及其对直流线路故障的影响研究

基于浙江和西藏两地区的地闪活动观测资料，分析、对比了两地地闪参数的特征，并建立了多回击地闪雷击线路仿真模型，计算分析了地闪特征参数对线路动作特性的影响。结果表明，浙江地区的多回击地闪百分比、地闪回击次数、地闪持续时间、回击时间间隔和地闪回击强度等参数均要大于西藏地区，两地多回击地闪的地闪持续时间大于500ms的比例和后续回击大于首次回击的比例均不可忽视；多回击地闪作用下的线路耐雷水平与单次回击作用下的线路耐雷水平相等，线路的重启失败率随着多回击地闪的地闪回击次数增大和地闪持续时间的延长而呈现先增大后减小的趋势；适当延长线路重启过程的去游离时间以及增加线路重启次数，有助于提高多回击地闪作用下线路的重启成功率。     

基于核密度估计的输电线路走廊杆塔-地闪复合密度统计方法

近年来由于我国土地资源紧缺,多回线路共用输电线路走廊十分普遍,线路走廊覆盖面积与雷电活动范围相比很有限,且走廊内杆塔密度不一,因此存在如何衡量地闪活动对线路走廊影响的问题。用核密度估计方法对百色地区输电线路走廊地闪密度和雷害密度进行了统计,并结合相关系数的计算,交叉校验得到地闪密度、雷害密度、线路杆塔密度等参数之间的相关性。通过对比分析,得到雷害密度与"地闪密度和线路杆塔复合密度"的相关性最高,为0.85,而此前常用来评价雷电活动的地闪密度和雷害密度之间的相关系数仅为0.51。由此提出"地闪–线路杆塔复合密度"的概念,该密度可有效地衡量输电线路走廊内的雷害分布,有助于区域化防雷的进行。     

西藏高海拔地区输电线路沿线雷电地闪时空分布特征

为了对西藏电网更加科学、有针对性的开展防雷工作，基于电网广域雷电地闪监测系统数据，分析了西藏220kV及以上电压等级输电线路沿线区域和受雷害影响严重的220 kV“虎墨线”线路走廊区域内的地闪时空分布特征。分析结果表明：输电线路沿线地闪密度分布呈“东西多–中部少”的特征。线路沿线主要有3个地闪密度高值区域，依次是拉萨地区、昌都以东地区和加查地区，而林芝地区地闪密度最低。输电线路沿线每年约95%地闪发生在4—9月，峰值主要出现在6、7月份。地闪活动总体存在先自东向西发展，再向东回退的过程。东部昌都地区闪电活动主要集中在5—9月，西部拉萨地区地闪则集中在6—8月。地闪活动峰值普遍出现在当地时间15—18时，西部拉萨、日喀则地区正地闪峰值滞后于地闪峰值，而东部昌都地区则超前地闪峰值。输电线路附近以单回击地闪为主导，负地闪强度明显表现为东高西低的分布，输电线路附近东西两端负地闪平均电流强度分别约为–40 kA和–20 kA。220 kV“虎墨线”线路建成投运后，西部区段出现较大的地闪活动增幅，地闪密度从B1级(0.8次/(km²·a)≤N_G<2...     

特高压直流输电线路雷击故障原因分析与防范

根据中国近年来特高压直流输电线路的运行统计,雷击故障一直处于各类故障的首位,雷害已成为影响特高压直流输电设备安全运行的重要因素。±800 kV特高压直流宾金线是中国清洁能源传输的重要通道,其安全稳定运行显得尤为重要。针对特高压直流宾金线发生的2起雷击故障,结合雷电定位系统、故障录波与测距、现场故障巡查和仿真计算,综合判断2起雷击故障均是雷电绕击造成。根据雷电定位系统实测数据,对特高压直流宾金线进行了雷害风险评估计算,并在雷害风险评估计算的基础上,提出了防范特高压直流输电线路绕击的具体措施。     

±800 kV直流线路避雷器在锦苏线上的应用

为了提高±800 kV特高压直流输电线路抵御雷害风险能力,研究了±800 kV直流线路避雷器安装选点、基本参数、安装方案和工程应用。文中以±800 kV锦苏线浙江段为工程背景,对其线路走廊落雷情况进行了分析及差异化防雷评估,提出了安装选点原则,开展了避雷器的关键技术参数的理论计算及试验研究,分析了线路避雷器的安装要求,根据安装选点原则配置了避雷器,设计了一种复合绝缘子斜拉式安装方法,成功实施了±800 kV直流线路避雷器的大规模工程应用,对±800 kV直流线路避雷器在其余±800 kV直流输电线路的推广应用具有重要的实践和借鉴意义。     

高压架空输电线路引雷对附近10kV架空配电线路雷击跳闸特性的影响

为分析高压架空输电线路对附近10 kV架空配电线路雷击跳闸特性的影响,首先选取珠江三角洲地区110、220、500 kV架空输电线路各1条作为试验样本,统计分析了高压架空输电线路架设前、后线路走廊范围内的地闪密度及雷电流幅值变化情况。然后采用规程法、电气几何模型、先导发展模型这3种方法,分析了架空配电线路直击雷受雷宽度与输、配电线路之间距离的关系。研究结果表明:高压架空输电线路引起附近10 kV架空配电线路跳闸率增大,原因是输电走廊内地闪密度和高幅值雷电流概率增大;且输、配电线路之间的距离越小,架空配电线路遭受直击雷的风险就越小。     

±800 kV同塔双回直流输电工程绝缘配合研究

随着特高压电网的不断建设,可供特高压输电线路经过的通道逐渐变得有限,线路走廊的矛盾日益突出.为提高现有输电走廊的利用效率,有必要研究±800 kV特高压线路同塔双回输电技术.对换流站电气设备和架空输电线路的绝缘配合研究认为,换流站电气设备的绝缘水平,可与以往单回线的相同.对于±800 kV同塔双回输电线工程,由于线路之间的互感作用,其参数会有所改变,对线路上的过电压水平产生一定的影响.±800 kV同塔双回输电线路采用V形绝缘子串的悬挂方式,与中国以往±800 kV单回V形绝缘子串水平排列的悬挂方式有较大的差别.分析研究表明,±800 kV同塔双回输电线工程的空气间隙,决定于操作过电压.依据±800 kV同塔双回输电线工程操作过电压仿真计算,以及±800 kV同塔双回真型塔放电特性试验研究结果,进行了绝缘配合研究,推荐了±800 kV同塔双回直流线路最小空气间隙距离.     

±800kV直流输电线路雷害风险评估方法

为实现对±800 k V直流输电线路雷害风险快速、准确的评估,从绕击计算模型及评估参数计算方法等方面进行研究,确定杆塔雷击最小放电路径应为导线到横担和塔身距离中的较小者;采用左/右地面倾角值多点、独立计算提高地形地貌参数精度;提出以6 km×6 km网格大小对±800 k V线路雷电参数进行分块,来获取正、负极性地闪密度值NGP、NGN,并推荐以雷电地闪2 000次为阀值拟合获得雷电流幅值累积概率分布计算式,其较单一分布公式更加精细;提出单基杆塔计算模型中"极性效应"权重系数值αN=0.91、βN=0.09,αP=0、βP=1;提出的±800k V直流输电线路雷害风险评估方法可达到全长2 058.6 km、4 240基杆塔线路的快速评估要求,评估结果表明特高压直流线路雷击跳闸率计算值和实际运行值虽均满足实际雷击跳闸率控制参考值,但仍存在雷害风险高、雷害防御能力相对薄弱区段。其中,高风险杆塔共649基,占比15.3%,此类杆塔应作为后期运维及治理的主要对象。