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。     

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。     

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.     

云广特高压直流输电线路反击耐雷性能

云广特高压直流输电线路将途经雷电活动强烈的区域,研究其反击耐雷性能对线路防雷设计有重要的意义,为此用ATP-EMTP软件建立了特高压直流输电线路反击耐雷性能数字仿真模型,它包括输电线路杆塔的多波阻抗模型、绝缘子的先导发展闪络模型和杆塔接地阻抗非线性模型。利用所建立的反击模型计算了云广特高压直流输电线路的反击耐雷性能。结果表明,特高压直流输电线路的反击耐雷水平较高,线路发生反击闪络的事故概率较低;随着杆塔高度的降低,接地阻抗的减小,线路绝缘水平的增强,云广±800kV特高压输电线路反击耐雷性能增强。     

电气几何模型对500kV变电站雷电侵入波风险评估的影响

为研究电气几何模型对500kV变电站雷电侵入波风险评估的影响,本文分析并比对了以往国内外提出的各类电气几何模型,针对某典型500kV变电站雷电侵入波模型,采用Matlab编程结合变电站ATP-EMTP过电压模型;分别计算了在不同电气几何模型下,雷电流幅值分布、进线段杆塔高度与杆塔接地电阻对变电站内主变平均故障间隔时间(MeanTimeBetweenFailure,MTBF)的影响。此研究结果可供对500kV变电站雷电过电压与绝缘配合进行设计、评估时参考。     

防雷分析中杆塔模型的研究现状

为准确评价传输线路上雷电波特性,正确计算和测量线路杆塔波阻抗,在查阅国内外防雷分析中杆塔模型研究现状的基础上,阐述了集中等值电感、单一波阻抗、多波阻抗等杆塔模型;简要概述了各种通过理论分析或试验得到的Jordan、Wagner、Sargent公式等波阻抗数学计算公式和各种杆塔波阻抗的试验测量方法;分析了现有各种杆塔模型的各自特点及存在的缺陷。建议今后的研究重点要放在特高压杆塔内波的传播过程上,建立合理的塔模型来计算特高压杆塔波阻抗,以利于分析杆塔波响应。     

1000kV GIS变电站避雷器配置研究

针对济南1000kV GIS变电站避雷器配置问题,基于电磁暂态计算程序EMTP建立了1000kV配电装置雷电侵入波过电压计算模型。利用该模型计算了1000kV配电装置在近远期规模下的雷电侵入波过电压水平,获得了不同设备上的雷电侵入波过电压波形,分析了不同避雷器配置下1000kV GIS设备上的雷电过电压幅值和折反射变化特性。最后,基于计算分析结果并结合规程要求提出了基于雷电侵入波过电压水平下的避雷器优化配置方案,为变电站优化设计提供了技术支撑。     

500 kV升压站雷电反击侵入波过电压的影响因素研究

为了合理选择变电站雷电侵入波过电压的防护措施,基于正交设计试验方法及ATP-EMTP仿真计算,以某500 kV变电站为例,研究了反击侵入波过电压各主要影响因素的影响程度（用显著性水平F值来衡量）及部分影响因素的敏感水平区间。计算结果表明,系统运行方式、1号至0号杆塔距离、TV（电容式电压互感器）装设情况、避雷器至设备距离、雷击点位置以及杆塔冲击接地电阻的显著性水平F值之比为5.56∶ 2.13∶1.00∶4.64∶24.58∶7.58;将杆塔冲击接地电阻由10 Ω降至5 Ω,控制1号至0号杆塔距离为200 m左右,加强进线段0~900 m的防雷击保护,可显著降低反击侵入波过电压水平。     

1000 kV GIS变电站雷电过电压影响因素分析

采用ATP-EMTP软件建立1 000 kV GIS变电站仿真模型,分析了1 000 kV GIS变电站远近区冲击接地电阻、避雷器配置、雷击杆塔位置以及雷电流陡度对其雷击侵入波过电压的影响。仿真研究表明,雷电流反击杆塔与雷电流直击杆塔两种情况下,杆塔接地电阻的变化对于站内设备过电压影响不同;主变上配置避雷器的防雷水平高于出线处配置避雷器的防雷水平;当杆塔雷击位置变化时,其雷电入侵过电压也会随之变化;当雷电流的陡度系数越大时,主变上产生的过电压也会越大。     

特高压GIS变电站雷电过电压防护研究

为综合研究避雷器配置方案对特高压GIS变电站雷电侵入波防护的经济性以及可靠性的影响,通过将某1 000 kV特高压GIS变电站进线段和变电站视为一体化模型,考虑雷击点、雷击方式、地面倾角等因素,采用国际通用暂态程序ATP-EMTP对不同避雷器配置方案、不同运行方式下变电站主要设备上雷电侵入波过电压进行计算研究。仿真结果表明:进线侧高抗和互感器共用一组避雷器、主变安装一组避雷器可以满足设备绝缘裕度要求,但保护裕度较低,可通过进线段优化进一步提高保护裕度;由于架空线路与GIS波阻抗的不对等而形成的过电压波的复杂折反射问题,雷击引起主变处过电压超过高压套管处过电压;相同条件下绕击出现概率以及在主变上产生的过电压幅值相对反击均较高;绕击上相导线产生过电压更加危险。因此,建议后续研究重视绕击防护。研究结果可为该站避雷器配置方案提供重要依据,对后续新建特高压交流变电站雷电过电压防护具有重要指导意义。     

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。     

考虑波形起始点的特高压变电站雷电入侵过电压分析

变电站雷电入侵过电压是特高压输变电工程的重要课题。为研究工频电压对变电站雷电侵入波过电压的影响,考虑雷电入侵时刻工频电压的波形起始点对雷电入侵过电压的影响,以某1 000 kV特高压GIS变电站为例,采用电磁暂态仿真程序ATP/EMTP建模研究了不同波形起始点对应的雷电侵入波过电压,并根据波形起始点的分布概率,研究了雷电侵入波过电压的分布规律,提出以90°波形起始点为依据进行雷电侵入波过电压计算和绝缘配合的建议。     

750kVGIS变电站雷电侵入波过电压的研究

为使模拟计算结果更接近实际,需要研究雷电侵入波过电压计算模型的误差及影响因素,基于输电线路的伏库特性,用简单的电路模型模拟输电线路电晕特性,建立了集中电感、单波阻和多波阻3种杆塔模型;研究了电晕效应对雷电过电压及杆塔模型对变电站雷电侵入波过电压计算结果的影响。利用EMTP计算雷击塔顶和绕击输电线路2种雷击方式下750kVGIS变电站内断路器、电流互感器及变压器等设备雷电侵入波过电压的结果表明,冲击电晕使雷电侵入波产生很大的衰减和变形,和不考虑电晕所得过电压幅值相差约5%;3种杆塔模型算得的结果相差近10%;GIS出线方式等其它因素对过电压值也有较大的影响。     

Experimental evaluation of a UHV tower model for lightning surgeanalysis

An experimental investigation was performed on a UHV tower model for the EMTP multiconductor calculation of lightning overvoltage at substations associated with back-flashover at an adjacent transmission tower. The various lightning surge response characteristics were measured on an actual UHV tower, and parameters of a multistory transmission tower model that can reproduce voltages across the insulator strings, voltages of the crossarms, and voltages of the power lines were determined. A value of 120 Ω was determined as the surge impedance at each section of the multistory tower model, which closely agreed with the tower surge impedance measured for the UHV tower alone     

利用母线CVT响应电流实现变电站雷电侵入波在线监测

介绍了110 kV以上变电站雷电侵入波在线监测的基本原理,以及高频下电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)回路电阻、电感、电容等值参数计算方法并通过仿真模型分析了等值参数计算误差对过电压监测的影响。提出了一种基于CVT响应电流的侵入波在线监测方法,以克服现有研究存在的不足。基于这种监测方法,开发了一种利用变电站母线CVT回路电流实现母线过电压监测的系统,通过该系统可以进行进线段侵入波电流和母线过电压的监测,实现变电站事故监测统计的自动化、智能化和信息化。最后通过电磁暂态程序(alternative transient program,ATP)仿真结果和现场运行中实测波形的对比,说明了监测系统可以持续有效运行。     

基于 Bergeron 模型的 500 kV 变电站雷击过电压计算

针对高压变电站可能遭受雷电侵入波而导致站内电气设备绝缘受损的问题,利用Bergeron等值模型能够简化波在有限长线路上的多次折、反射问题,方便网络方程和计算程序编写的优点,提出了一种基于Bergeron等值模型分析计算雷击过电压的简易方法,介绍了无损均匀导线和集中参数元件的Bergeron等值模型,建立了500 kV变电站雷击过电压时各电气设备的数学模型。对某500 kV变电站进线段遭受雷电侵入波进行过电压计算,得出设备上的过电压分布,验证了所提方法的有效性。