750 kV输变电示范工程单相人工接地故障试验现场实测和计算分析

应用电磁暂态计算程序(electromagnetictransientprogram,EMTP)对安装金属氧化物避雷器的35kV配电线路的耐雷水平进行了分析计算。具体比较了雷击有、无避雷线的线路,采取不同避雷器安装方案时的耐雷水平;分析了杆塔冲击接地电阻、绕击导线位置对耐雷水平的影响。仿真计算结果表明,安装线路避雷器﹑减小杆塔的接地电阻可有效提高35kV配电线路的耐雷水平。对于35kV有避雷线配电线路,加装线路避雷器后可显著降低其发生绕击闪络的概率。     

基于ATP-EMTP对配电网雷击过电压的仿真研究

阐述了雷电流模型、配电网各元件计算模型、绝缘子串闪络机理,采用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP 建立仿真计算模型,比较分析杆塔冲击接地电阻对线路耐雷水平的影响,以及线路避雷器不同安装方案对线路耐雷水平的改善效果。仿真计算结果表明：雷击过电压容易导致绝缘子闪络,通过安装线路避雷器、降低杆塔接地电阻有效地提高了10 kV配电线路耐雷水平,改善了线路耐受过电压的能力。     

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。     

基于EMTP的35 kV线路架设避雷线提高耐雷水平的研究

基于经济的原因,我国35 kV架空线路通常不安装避雷线,而35 kV单回输电线路途经高山多雷地带,极易遭受雷击,威胁电气设备安全运行,引起跳闸事故。基于35 kV架空线路雷电活动特征及线路参数,在ATP-EMTP电磁暂态仿真软件中建立35 kV线路耐雷水平计算模型。输电线路采用J.Marti模型,杆塔采用集中参数模型,雷电流采用Heidler模型,通过MODEL模块建立杆塔的冲击接地电阻模型和相交法闪络判据绝缘子模型。基于二分法原理,改变雷电流幅值,对35 kV架空线路有无避雷线的情况分别进行仿真计算,并改变接地电阻的大小,计算直击雷耐雷水平,得出安装避雷线的同时降低杆塔接地电阻能有效提高35 kV架空线路的耐雷水平。     

针对某35kV配电线路防雷问题的探讨

雷击是导致35 kV配电线路故障的重要原因之一。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。衡量线路防雷性能优劣的重要指标有两个:一是线路雷击跳闸率;二是线路耐雷水平。分析了河南某35 kV线路防雷现状,认为线路耐雷水平不高、运行维护不到位、防雷措施不够完善是导致35 kV配电线路雷击跳闸率高的重要原因。结果表明:采取全面检测绝缘子,更换劣质绝缘子、加装带间隙的线路避雷器、提高线路的绝缘水平、采用输电线路绝缘子并联间隙技术保护改造方案、架设避雷线等多种措施进行综合治理,可以大幅度减少雷害事故。     

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%.     

基于LPTL的220kV交流同塔双回输电线路反击性能研究

为了对220kV同塔双回线路反击耐雷性能主要影响因素进行更为深入的分析,指导输电线路防雷改造,采用输变电设备防雷计算工具LPTL,建立了适合同塔双回线路的反击仿真模型,其中采用多导体常参数分布波阻抗模型等效杆塔,和采用先导法作为绝缘子闪络判据模型来判断绝缘子串的闪络,分析了杆塔高度、接地电阻和土壤电阻率对杆塔反击防雷性能的影响,分别计算了反击耐雷水平和反击跳闸率。最后运用LPTL对某雷击跳闸进行了实例分析。计算结果表明,上述因素对杆塔防雷性能有较大的影响。     

装配避雷器的同塔混压四回输电线路反击防雷性能分析

针对1 000 kV/500 kV同塔混压四回线路易受雷击发生反击跳闸问题。基于PSCAD/EMTDC仿真软件,在考虑工频电压的影响下建立绝缘子闪络模型、杆塔多波阻抗模型等电力元件仿真模型,并对线路的反击耐雷水平进行了仿真分析。对输电线路绝缘子易闪络相加装线路避雷器,计算线路避雷器不同位置下线路的耐雷水平和雷击跳闸率。计算结果表明同塔多回混压线路非全相安装避雷器时,防雷效果与避雷器安装位置密切相关。对于绝缘子易闪络相加装避雷器,只在同压同相装设避雷器的情况下,建议在1 000 kV两回A相各装一只避雷器。对同塔四回混压易闪络相均装设避雷器,防雷效果最佳。     

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。     

500kV输电线路反击耐雷水平影响因素的研究

500kV输电线路已成为我国的主干输电网络,发生故障将造成巨大的国民经济影响;雷击是造成超高压输电线路跳闸的主要原因,对输电线路的反击耐雷水平进行仿真分析,根据仿真结果采取经济可靠的防雷措施提高输电线路的耐雷水平意义重大。基于ATP-EMTP仿真法,用电流源模拟雷电流、集中参数阻抗元件模拟雷电主放电通道,基于相交法建立绝缘子串闪络模型,建立了考虑接地体火花效应的杆塔冲击接地电阻模型和单一波阻抗杆塔模型。仿真结果分析表明:线路反击耐雷水平与雷电流陡度成反比;与冲击接地电阻成反比,在实际的防雷保护中应尽量降低杆塔的接地电阻;工作电压和避雷线的架设方式都对其反击耐雷水平的影响较大,工作电压对其反击耐雷水平的影响与雷击发生时工作电压的相角有关,采用双避雷线时反击耐雷水平较采用单根避雷线有显著的提高,且采用正保护角时反击耐雷水平比采用负保护角时高。     

基于雷电定位系统对一起220kV同塔双回输电线路雷击跳闸故障查找与研究

结合GPS雷电定位系统提供的地闪电流值,准确地对一起220 kV同塔双回输电线路雷击跳闸故障进行定位与查找,通过对现场杆塔尺寸、保护动作及接地电阻等资料的收集,采用反击耐雷水平和绕击几何电气模型等理论分析了线路跳闸原因,并提出了相关的整改建议。     

陕南、陕北山区架空输电线路防雷技术措施的应用

陕西电网330 kV线路雷击跳闸事件主要集中在陕南、陕北地区,其雷击闪络次数占全省闪络次数的95.7%.通过对陕南、陕北地区输电线路雷击跳闸规律的分析,提出330 kV线路以防绕击为重点的防雷思路.根据不同重点确定不同的防雷措施,并对各种措施进行了评估、分析,提出输电线路防雷改造应根据线路走径的地形特点和雷击跳闸的原因采取相应措施,防雷措施应遵循因地制宜和综合治理的方针.     

基于加权马氏距离型TOPSIS算法的10 kV配电网雷害风险评估

10 kV配电网架空线路绝缘水平较低,雷雨天气下雷击跳闸事故频发,由于大规模线路结构模型较为复杂等原因,基于雷击跳闸率等物理模型的风险评估方法在电网层面较难实现。同时,配电网缺少监测装置,人工记录的方式致使数据质量欠佳,严重影响模型计算的准确性。提出一种10 kV配电网雷害风险评估方法,基于线路运行、气象环境等多维数据,可在低质量数据条件下进行大规模配电网线路雷害风险评估。以线路所在地理网格为评估单元,从气象、线路走廊环境及线路本体特征参数3个维度提取10项配电网架空线路雷击跳闸风险指标,并量化风险指标以及雷击跳闸风险计算规则,使用加权马氏距离型TOPSIS算法构建10 kV配电网雷害风险评估体系,对风险进行分级。利用广州市10 kV配电网架空线路历史跳闸统计数据对风险评估结果进行验证,证明了评估方法的有效性。     

500kV同塔双回输电线路反击耐雷性能分析

与单回500 kV输电线路相比,同塔双回500 kV输电线路杆塔高度增加,引雷面积增大,将直接影响到线路的耐雷水平。文章依据先导发展闪络判据,模拟电弧的非线性特性,建立了绝缘闪络模型。利用电磁暂态仿真软件（ATP-EMTP）,搭建了500 kV同塔双回输电线路反击耐雷性能仿真电路,分析了杆塔高度、冲击接地电阻和工频电压等因素对线路反击耐雷性能的影响。结果表明：杆塔高度增加后,线路反击耐雷水平显著降低;杆塔冲击接地电阻的增大,将导致线路跳闸率上升,在电阻较高的情况下尤为明显;同时工频电压对500 kV同塔双回输电线路耐雷性能影响尤为明显,因此,在500 kV同塔双回输电线路的设计中应充分考虑工频电压对线路耐雷性能的影响。     

基于地理信息的配网感应雷闪络风险评估

感应雷过电压是10kV配网跳闸和停运的主要原因。为评估其风险,首先,建立了感应雷过电压的电磁暂态仿真模型,分析了雷击距离、雷电流幅值、土壤电阻率对过电压幅值的影响,据此提出一种感应雷过电压幅值简化计算方法;然后,根据输配电线路杆塔坐标、土壤电阻率和雷电流幅值概率密度,建立配网杆塔闪络概率计算模型,最后,结合地闪密度构建感应雷闪络风险评估模型。     

220 kV江龙东线雷击跳闸分析

根据220kV江龙东线跳闸现场收集的杆塔尺寸、保护动作及接地电阻等资料，采用绕击几何电气模型和反击耐雷水平等理论，并结合GPS雷电信息系统提供的地闪雷电流值，分析了线路跳闸的原因，并提出了相关整改建议。     

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。     

基于组合赋权法分析后续回击对线路反击跳闸影响研究*

为探究后续回击对500kV输电线路反击跳闸率的影响,本文统计出后续回击的次数及雷电流幅值的分布规律。随后,通过组合赋权法分析了不含后续回击的首次回击、含后续回击的首次回击及后续回击的次数和雷电流幅值对线路反击跳闸的影响。根据后续回击次数与雷电流幅值在反击跳闸的影响比重,确定后续回击次数是线路反击跳闸的主要影响因素。根据组合赋权法分析结果,本文提出了一种考虑后续回击的反击闪络模型,通过ATP-EMTP模型分析后续回击对反击耐雷水平的影响。仿真结果可知：首次回击未跳闸时,考虑后续回击线路的反击耐雷水平会降低,降低程度与导线工频电压周期有关,平均降低原反击耐雷水平的36.4%。仿真结果和理论分析结果一致,可为输电线路运维和防雷设计提供有效地理论支撑。     

10 kV配电线路避雷器优化布置研究

雷击跳闸是10 kV配电线路运行维护面临的主要问题之一。文中在Agrawal模型的基础上,在ATP/EMPT建立了计及导线耦合效应的10 kV三相导线雷电感应过电压模块。研究了雷击距离线路50 m情况下的感应雷跳闸概率,结果发现:跳闸所需最小雷电流幅值均随绝缘子50%闪络电压的增大而呈线性增加;分支处更易发生绝缘闪络。研究了避雷器布置方式,结果发现:相同安装密度下,三相避雷器分散安装比集中安装的效果更好;对于分支杆塔,宜在最近干线或支线杆塔上安装避雷器。     

采用差绝缘方式降低110kV同塔双回线同跳几率

同塔双回输电线路若发生雷击,由于两回线路耐雷水平相当,较易发生同时闪络跳闸事故。为减少输电线路同时跳闸的概率,以某条110 kV输电线路为例,提出采用差绝缘的方法,降低输电线路双回跳闸率,同时考察了不同因素对雷击跳闸率的影响。结果表明：采用一回绝缘强度不变,另一回增加3片绝缘子的差绝缘方式,可将双回跳闸率降低至总跳闸率的12%以下。同时,减小地面倾斜角和避雷线保护角、采取合理的相序排列、减小接地电阻值都可以在一定程度上减小雷击跳闸率。