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。     

杆塔模型对1000kV特高压同塔双回线路反击过电压的影响

同塔双回特高压1 000 kV杆塔上的雷电反击过电压幅值很大程度上受到杆塔模型的影响。为准确计算线路杆塔波阻抗,参阅了国内外学者对杆塔模型的研究,采用集中电感、单波阻抗、多波阻抗3种杆塔模型和波阻抗的9种计算方法,使用电磁暂态分析程序ATP-EMTP搭建雷电反击输电线路的模型,以一种实际运行中的1 000 kV特高压线路为例,计算并分析了杆塔的过电压幅值与不同杆塔模型的适用性。计算结果表明,使用不同杆塔模型计算结果会有所差异。     

输电线路的杆塔模型

介绍了输电线路的3种杆塔模型，即集中电感模型、单一的波阻抗模型和多波阻抗模型。并对3种杆塔模型进行了仿真计算，仿真计算结果表明：在超高压输电线路中，采用多波阻抗模型进行计算比其他两种模型结果更准确。     

同塔多回线路防雷计算中的杆塔模型

为准确评价同塔多回线路高度较高杆塔的雷电性能以计算各横担上的电位,给出了同塔多回线路杆塔分段传输线模型,杆塔不同部位用不同波阻抗和不同视在波速模拟。EMTP实例仿真结果表明雷击杆塔后各横担上电位差值小于系统电压峰值,系统电压的相角将会决定闪络的相别,较精确地反映了同塔多回线路杆塔中雷电波传播的暂态过程。这是集中电感或单一波阻抗模型无法模拟的。     

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。     

特高压输电线路防雷杆塔模型研究

特高压电网的发展使电能的远距离传输成为可能,输电线路不断扩展的同时也带来了杆塔高度的增加.早期的集中电感杆塔模型和单波阻抗模型无法准确模拟雷电侵入变电站的波过程,计算得到的过电压过于保守,对绝缘的要求过高.文中以ATPDraw计算程序为平台,以某特高压变电所为实例,将传统杆塔模型和改进后的多波阻抗模型进行对比,正确测量和计算杆塔波阻抗,仿真测量杆塔的雷电特性,并分析各自的可行性.研究计算表明,由多波阻抗杆塔模型得到的过电压低于传统杆塔模型,更符合特高压工程实际.在特高压输电线路防雷计算中,建议采用多波阻抗杆塔模型.     

改进复合材料杆塔多波阻抗模型及其仿真计算

针对目前复合材料杆塔耐雷性能仿真分析中多采用传统多波阻抗模型,雷击过电压仿真计算结果偏大的情况,考虑导线对地电容影响,提出了改进的多波阻抗模型,根据110 kV复合材料杆塔结构与接地方式,计算各部分波阻抗;建立复合杆塔三维模型,利用有限元法计算导线对地等效电容;利用改进多波阻抗模型计算分析不同塔型、不同接地引下线方式的复合材料杆塔耐雷特性,并与传统模型计算结果进行对比。结果表明,考虑电容时杆塔上的过电压下降了38%,更接近实际值;采用沿线路方向内侧竖直悬垂接地引下的方式可使复合材料杆塔的耐雷水平最大化。     

杆塔模型对特高压变电站反击波过电压的影响

杆塔的准确模拟对特高压变电站反击侵入波幅值影响很大,为使其模拟计算结果更准确,建立了集中电感、单波阻抗和多波阻抗3种1000kV杆塔模型;针对1000kV变电站不同的运行方式,计算分析了雷电反击侵入波。计算结果表明,不同的杆塔模型,其计算结果存在一定的差别;在特高压变电站的雷电侵入波计算中,宜采用多波阻抗模型。     

特高压杆塔的非均匀传输线模型

随着输电电压等级的提高,线路杆塔也越来越高,其从底部到顶部空间结构变化也越大。如果特高压杆塔仍采用多波阻抗模型,则不能反应其呼高的空间结构变化所产生的影响。文中首先介绍了杆塔的多波阻抗模型,然后指出多波阻抗模型的不足,再从杆塔物理结构出发搭建了杆塔简化的非均匀传输线模型。文中还将杆塔呼高用多段波阻抗模拟,研究杆塔呼高空间结构变化对其电磁暂态特性的影响。最后,对比了非均匀传输线模型和分段多波阻抗模型下杆塔的雷电电磁暂态响应,表明相比于多波阻抗模型,非均匀传输线模型更适用于特高压杆塔雷电暂态分析。     

冲击电流波头对杆塔冲击特性模型试验结果的影响研究

通过电磁暂态计算程序(EMTP)对雷直击500kV同塔双回杆塔塔顶时的反击过程进行了仿真计算和分析,得到集中电感、单波阻抗和多波阻抗三种杆塔模型时的塔顶及各层横担电压和杆塔分流系数。对比1/40杆塔模型的冲击响应小模型试验结果,选择了多波阻抗模型。采用该模型计算了不同波头的冲击电流下1/40杆塔模型的冲击特性,结果表明,冲击电流波头对杆塔塔顶及各横担电压影响很大,严格按照模型比例选取冲击电流波头进行小模型冲击特性试验研究是合适的。