架空配电线路雷电防护策略研究

以广西鹿寨龙江变电站10 kV龙月线为研究对象,对出线保护段范围内、外的防雷措施进行了研究.研究提出变电站10 kV出线设置保护段的长度可按母线短路电流的80％来考虑,能有效减少变电站近区短路对变压器带来的冲击.文中提出保护段内宜采用线路避雷器作为防护措施,保护段外可采用安装绝缘塔头的方式防止雷电感应过电压闪络.本研究...     

220kV GIS变电站雷电过电压防护措施的研究

利用电磁暂态程序ATP-EMTP计算了某220 kV GIS变电站进线落雷时的GIS内部设备以及主变压器上出现的雷电过电压,分析了运行方式及变压器入口电容对雷电过电压的影响,研究了MOA不同配置方案对变压器以及GIS内部设备的保护效果,分析表明,即使对于通过电缆与GIS相连的变压器,旁边也不必装设MOA,3台进线MOA可以给系统提供可靠的保护,变压器入口电容对雷电过电压的影响不大。     

宝能220kV GIS变电站雷电侵入波过电压的研究

采用电磁暂态程序ATP-EMTP计算了宝钢220 kV GIS变电站进线落雷时GIS内断路器、隔离开关、母线以及出线套管和变压器上的雷电过电压,比较了不同落雷地点和运行方式下的雷电过电压,分析了金属氧化物避雷器(MOA)的防雷效果。研究表明,雷电过电压小于GIS内设备及变压器的雷电冲击绝缘水平,接线简单的运行方式雷电过电压最严重,现有MOA可以对设备进行有效保护。     

XLPE电缆参数对天津某220 kV GIS变电站雷电过电压的影响研究

交联聚乙烯(XLPE)电力电缆在220 kV GIS变电站中作为架空-电缆进线或GIS-主变压器连接线已获得广泛应用,但电缆长度、导体截面积对主变压器雷电过电压的影响规律尚不明确。采用电磁暂态程序ATP-EMTP计算了天津某220 kV GIS变电站的雷电入侵过电压,分析了进线和主变压器连接处的电缆长度、导体截面积对主变压器过电压幅值的影响。结果表明,随着进线电缆长度的增大,主变压器过电压幅值减小;随着主变压器连接电缆长度的增大,主变压器过电压幅值增大。随着进线及主变压器连接电缆的导体截面积增大,主变压器过电压幅值减小。     

500kV变压器中性点经小电抗接地的计算和应用

针对思源500kV变电站220kV侧的单相接地短路电流超过三相短路电流,且单相接地短路电流接近断路器额定遮断容量的情况,对思源变电站变压器中性点经小电抗接地所涉及的短路电流、雷电过电压等进行研究和计算,给出小电抗阻抗值选择方案,研究结果可供思源变电站实施中性点经小电抗接地工程采用。     

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.     

高抗对500kV HGIS变电站防雷配置的影响分析

在500kV HGIS变电站防雷分析中,线路高抗会对线路侧电压互感器(CVT)和GIS套管的雷电过电压产生重大影响,以至于影响变电站的防雷保护配置,因此有必要对进线端设备的雷电过电压进行仿真分析,以及优化进线端设备的防雷保护配置。以某500kV HGIS变电站为例,采用国际通用的电磁暂态仿真计算程序EMTP,分析了高抗对变电站防雷配置的影响;研究了线路侧避雷器的安装位置对高抗以及线路侧CVT的雷电过电压水平的影响,结果表明避雷器安装在高抗和CVT中间位置附近时,避雷器能同时保护高抗和CVT,并能提高进线端设备防雷的整体水平。根据仿真结果,提出了该变电站母线和高抗回路的防雷保护优化配置方案。     

浅谈110 kV主变中性点放电间隙的作用

针对一起110 kV变压器跳闸事故进行短路计算,查询了110 kV变压器中性点氧化锌避雷器与放电间隙的配置原则,以及湖北电网雷电信息查询系统,经综合分析发现,当110 kV线路遭受雷击,雷电波从线路侵入110 kV变电站到达变压器中性点,产生较高雷电过电压时,避雷器没有达到动作条件,靠间隙击穿来保护变压器中性点绝缘。同时分析了氧化锌避雷器的动作条件,以及间隙被击穿的条件,表明主变压器中性点避雷器与棒间隙的配合使用可以有效保护变压器中性点绝缘。     

浅谈110kV主变中性点放电间隙的作用

针对一起110 kV变压器跳闸事故进行短路计算,查询了110 kV变压器中性点氧化锌避雷器与放电间隙的配置原则,以及湖北电网雷电信息查询系统,经综合分析发现,当110 kV线路遭受雷击,雷电波从线路侵入110 kV变电站到达变压器中性点,产生较高雷电过电压时,避雷器没有达到动作条件,靠间隙击穿来保护变压器中性点绝缘.同时分析了氧化锌避雷器的动作条件,以及间隙被击穿的条件,表明主变压器中性点避雷器与棒间隙的配合使用可以有效保护变压器中性点绝缘.     

一次间隙零序引起主变动作事故分析

电力变压器是变电站的重要设备,继电保护装设了主保护和后备保护来提高对变压器的保护灵敏性和可靠性,装设有一段两时限间隙零序过流保护和一段零序过压保护,作为变压器中性点经间隙接地运行时的接地故障后备保护,主要是体现外部短路时流过变压器中性点的零序电流来体现的一种后备保护,雷电产生的对某一相的过电压可以产生间隙放电,导致主变保护的间隙零序动作,跳开主变三侧的断路器,以某110kV变电站的设计问题,对雷电天气发生一起间隙零序保护动作故障进行分析,并提出了预防类似情况的一些具体措施,对今后预防类似事故的发生有一定的指导作用。     

基于改进Agrawal模型和FDTD法的感应雷过电压算法

为了计算架空配电线路雷电感应过电压,利用Nucci提出的雷电回击通道模型(MTLE模型),计算雷电回击电流产生的空间电磁场,采用Cooray-Rubinstein公式计算大地电导率影响的水平电场分量,并改进Agrawal场线耦合模型,建立架空配电线路雷电感应过电压方程,基于时域有限差分(FDTD)法,计算10 kV架空线路的雷电感应过电压数值。结果表明,大地电导率对计算结果影响较大,大地电导率使线路上的感应电压幅值降低接近20 kV;不同回击传播速率也影响感应雷过电压的数值。定量计算雷电感应过电压,需要分析各种因素对计算感应雷击过电压的影响,完善计算方法,保障计算准确性,使理论与计算方法适用于实际的配电线路防雷设计,提供有价值的参考依据。     

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。     

10kV运行配电线路雷电感应过电压波形在线监测

雷电感应过电压是造成配电网故障的重要原因之一,针对雷电感应过电压波形特征不清晰的问题,作者采用过电压在线监测系统,对实际运行的佛山10kV富油甲线雷电感应过电压波形进行观测,根据波形特征给出了过电压的波形参数。结果表明,配电线路各相感应电压叠加在运行电压波形上,不同相上感应过电压与对应的回击电流在幅度、时间间隔和波形上都存在同时性,该线路观测的雷电感应电压波形表现为波头时间短、后续发生双极性高频振荡并逐渐转变为低频振荡的波形特点,首次回击感应过电压幅值大于后续回击过电压幅值,首次回击过电压的波头时间比后续过电压长,观测结果对于配电线路雷电保护具有重要意义。     

一起雷击220kV线路引起开关设备故障的计算分析

近几年华东地区220kV及以下电压等级的变电站和电厂发生了多起与雷击相关的开关闪络和爆炸事件,2007年7月发生了一起某220kV线路遭雷击造成一侧变电所开关闪络和另一侧变电所CT击穿的故障。笔者结合实际运行情况,利用电磁暂态程序EMTP对此故障进行了雷电侵入波过电压模拟计算,根据计算结果对故障发生原因进行了分析和研究,提出了在220kV线路进线保护段末端装设避雷器来限制雷电侵入波过电压的防范措施。     

10kV架空绝缘导线防雷保护的措施研究

分析了10 kV配电网容易遭受雷击的原因和绝缘导线雷击断线的机理,计算了不同雷电流的感应雷电压值。研究了氧化锌避雷器、穿刺型防雷金具、可调式保护间隙和采用绝缘塔头及横担的防雷保护原理。运用ATPDraw软件仿真标准雷电压在配电网中引起的感应雷过电压波形,比较了防雷金具与防弧金具的优劣,针对不同绝缘子的保护间隙做了相关击穿性试验。分析表明,根据不同的配电环境和要求,合理选择其中的一种或几种相结合的防雷措施可以有效地降低架空绝缘导线的雷击故障率,从而为10 kV配电网的防雷提供了参考。     

500kV AIS变电站雷电侵入波计算

以具体一500kV敞开式变电站为例,根据雷电的产生机理,给出了相应的外过电压计算模型,基于贝杰龙法建立起线路和变电站内各个设备的等值模型。采用电磁暂态计算程序（ATP-EMTP）对500kV变电站站外输电线路的外过电压进行计算建模,结合FORTRAN自编程序对站内设备中的过电压进行计算,并分析各影响因素的影响效果。相比以往的模型,创新提出了利用多波阻抗模型模拟输电线路杆塔,利用新藤先导模型来模拟绝缘子串的闪络。     

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。     

俄罗斯《6～1150kV电网雷电和内过电压防护导则》中110～1150kV架空线路防雷保护介绍

介绍了俄罗斯统一电力系统1999年制订的《6—1150kV电网雷电和内过电压防护导则》关于110—1150kV架空线路防雷保护部分中的新内容和新观点：(1)在防雷保护计算中增加了用第1脉冲和后续脉冲雷电流幅值和陡度多数；(2)架空线路绝缘子串中个数选择增加了“为了保证线路绝缘25年不检修的运行周期，实施在绝缘子串中增加绝缘子个数”的条款；(3)架空线路允许雷击跳闸次数的选择依据是线路断路器操作资源准则；(4)分析架空线路运行耐雷指标时指出：①110-220kV架空线路雷击跳闸主要起因是反击闪络；②330kv架空线路雷击跳闸主要起因大致反击闪络和绕击闪络各一半；③500-750kV架空线路雷击跳闸主要起因是绕击闪络：④提高115kV架空线路耐雷性要靠使用负保护角避雷线的直线杆塔和耐张转角杆塔：⑤提高架空线路不间断供电可靠性的后备措施是自动重合闸。     

应用线路避雷器提高10 kV配电线路防雷性能的研究

配电网系统作为电力系统的重要组成部分,承担着直接向用户供电的任务,是连接电网和用户的纽带,其安全运行非常重要。10 kV配电线路由于绝缘水平低的特点,易发生雷击过电压而造成绝缘事故。因此,10 kV配电线路的防雷保护是保证配电网安全运行、提高供电可靠性的重要措施。结合广东高要配电网的工程实际,以10 kV大企线为例,计算配电线路的耐雷水平和雷击跳闸率,并建立相应的ATP仿真模型,通过对安装线路避雷器前后的线路过电压水平的仿真计算,验证其能够有效提高配电线路的防雷性能,为工程设计提供有价值的基本数据。     

对深圳地区输电线路防雷措施的探讨

电力输电线路因雷击引起的跳闸事故很多,特别是110kV线路,本文根据深圳地区实际情况,就综合防雷措施做了一些探讨。现场运行经验证明,深圳电网采取综合防雷措施对提高线路耐雷水平、吸收雷电过电压能量、防止绝缘子闪络、降低输电线路雷击跳闸率是十分有效的。