广东地区变电站出线断路器侵入波过电压实时数字仿真分析

介绍广东地区变电站未安装出线避雷器前雷电侵入波事故概况,明确了必须加强出线断路器重合闸期间的侵入波保护,即应安装出线断路器前置避雷器.利用实时数字仿真器(real-time digital simulator,RTDS)分析变电站出线断路器开断期间雷电侵入波过电压,并对加强线路绝缘的影响以及出线避雷器的保护效果进行评估.计算结果表明:变电站装设出线避雷器后,即使大幅提高输电线路绝缘水平,也不会在出线断路器产生危险的雷电侵入波过电压,能有效地改善变电站防雷运行工况     

基于PSCAD的220 kV线路开关雷击故障的电磁暂态分析

随着电网调控的迅速发展,电网运行状态将不断发生变化,变电站内的进线开关出现暂时分闸的情况亦将愈加频繁,为了防止雷电在站内热备用开关上产生全反射导致开关设备损坏,甚至发生跳闸事故,文中以一起线路遭受雷电入侵波后造成220 kV变电站出现开关断口爆炸事故为实例进行分析,并通过采用PSCAD电磁暂态分析软件对雷电侵入波对站内开关产生影响进行暂态仿真分析,并进一步分析了采用出线侧避雷器后的防雷效果。分析表明,对于雷击多发的变电站,应在每回进线断路器出线端或出线第一基杆塔(建议接地电阻阻值7Ω)处装设MOA避雷器,可以显著提高变电站雷电入侵效果,对于已安装线路避雷器变电站,需加强对线路避雷器的巡视及维护工作,防止避雷器年久老化而失去保护作用,从而确保变电站内相关设备的正常安全运行。     

水力发电厂GIS升压站雷电侵入波阻碍电抗器研究

水力发电厂GIS升压站因场地限制,多采用长管道方式与户外场相连,在断路器开断时遭受雷击容易发生GIS内部件击穿事故。以某水力发电厂发生的雷电侵入波故障为分析对象,首先,采用电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立升压站雷击分析模型,对断路器开断状态下的雷电侵入波过电压进行了量化计算,指出雷电侵入波故障原因;然后,对户外场加装避雷器和出线杆塔安装线路避雷器两种侵入波防治手段进行了有效性分析,指出常规防雷手段无法解决该水电站雷电侵入波防治问题;最后,提出了一种雷电侵入波阻碍电抗器设计思路,建立了该电抗器的分布参数模型,通过仿真计算验证了该防雷措施的有效性。所提供的防雷思路对雷电多发地区水电站GIS升压站防雷具有重要参考价值。     

浙江省110和220kV敞开式变电站雷害事故分析

对几起由雷电侵入波过电压引起的断路器损坏事故进行了仿真计算分析,结果表明线路在受雷击跳闸后等待重合的时间内如果再次遭受雷击,则雷电侵入波到达断开状态断路器的线路侧,由于全反射作用使线路侧断口对地电压和断口间电压同时升高,电压值超过断路器雷电冲击耐受水平,从而引起断路器内绝缘或外绝缘击穿。利用电磁暂态程序(electro-magnetic transient program,EMTP)对各种措施的保护效果和最大保护距离进行了仿真计算和比较分析,结果表明最有效的措施是在出线断路器的线路侧附近或进线段终端塔上安装避雷器。并根据变电站的具体情况给出了避雷器的安装原则、安装位置和参数要求。     

500kV变电站断路器雷电过电压仿真研究

以500kV变电站为研究对象,采用电磁暂态计算程序EMTP,针对站内断路器处于断开状态的情况,对500kV变电站受雷电侵入波产生的过电压进行了仿真校核计算。根据仿真校核结果,断路器在断开状态时的绝缘强度存在不足,通过采取在非完整串距断路器5m远处加装避雷器、在非完整串的进线段加装线路避雷器等措施,经过仿真计算,使变电站的防雷能力得到明显提高。     

500kV HGIS变电站雷电侵入波的计算分析

针对500 kV HGIS新型设备不断涌现,以往建立的变电站雷电侵入波计算模型需要改进的问题,采用HGIS新型设备的某500kV变电站,分析设备生产厂家提供的HGIS结构参数和试验参数,建立其雷电过电压计算模型,并结合以往采用常规设备变电站的设计经验,优化变电站雷电过电压计算方法,采用国际通用的EMTP电磁暂态仿真计算程序,对500kV HGIS变电站的雷电侵入波作了较为深入的计算分析和研究,提出了该工程针对雷电过电压500kV母线侧可不加装避雷器,出线侧需加装避雷器的配置方案,该研究可供变电站雷电过电压建模仿真计算参考。     

加强广东电网110kV及220kV敞开式变电站雷电侵入波保护分析

近年,广东电网110kV,220kV敞开式变电站雷电侵入波事故呈显著上升趋势,事故率和耐雷指标明显高于一般运行水平,为此,在分析事故原因的基础上,提出在广东地区110kV,220kV敞开式变电站架空出线侧加装避雷器保护的具体措施,并通过电网实际运行数据的统计,对加装出线避雷器保护的有效性、加装数量和工程投资、安装位置及设备选型、避雷器运行维护等问题进行分析,对变电站雷电侵入波保护、过电压及绝缘配合国标修订具有参考意义。     

多重雷击引起220kV断路器损坏的事故分析

针对220 kV线路雷击故障时雷电波侵入220 kV变电站内,引起220 kV断路器断口绝缘击穿,导致断路器内部损坏,建议开展110、220 kV SF_6断路器雷电冲击、反极性工频联合电压试验,并在强雷地区变电站110、220 kV架空出线侧加装避雷器保护。这些线路避雷器除了能防止断口内外闪络,也可以保护母线上的其他电气设备,显著地减少雷击的危害。     

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.     

220kV线路多重雷击导致两侧开关断口绝缘击穿分析

介绍220 kV线路雷击故障、两侧变电设备受损及断路器内部故障的发现、处理过程,结合线路故障查巡、雷电参数、过电压及继电保护动作时序分析,确定线路两侧开关雷电侵入波同时受损原因。指出因较短线路遭受多重雷击,造成开关断口内、外绝缘不能承受侵入波及其反射波的叠加作用而击穿,灭弧室瓷套在内、外部电弧持续热效应下可能发生爆炸。建议开展110、220 kV SF6断路器雷电冲击、反极性工频联合电压试验,并在强雷地区变电站110、220 kV架空出线侧加装避雷器保护。     

220kV变电站进线防雷措施的完善

通过对一起变电站雷电侵入波造成站内断路器损坏案例的阐述,对输电线路和变电站的防雷保护进行分析,提出完善线路防雷保护的措施。文中讨论了在合适的地点加装线路避雷器,以及线路避雷器的安装方式和运行注意事项,以减少雷电灾害对电网安全稳定运行的影响。     

420kV GIS变电站雷电侵入波过电压计算与防雷措施研究

420kV GIS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,其与保护装置避雷器之间的绝缘配合问题是电力系统中最基本和最重要的一种绝缘配合。对氧化锌避雷器的工作原理、特性及雷电流的模拟进行了阐述,以某420kV GIS变电站为对象,利用电磁暂态程序(ATP-EMTP)搭建了电磁暂态仿真平台,对国外某420kV GIS变电站400kV侧出线段杆塔受雷击时,引起绝缘子发生闪络后侵入波雷电过电压进行计算,在其最严重的单线单母单变运行方式下,在给定避雷器配置方案措施下,获得420kV GIS变电站出线端电压互感器及主变压器端口的过电压波形。通过计算分析,设计满足规范及工程实际要求。     

一起雷电引发220kV断路器爆炸事故的分析

阐述了一起雷电引发220kV SR断路器爆炸事故的情况,结合事故的遥视系统监控录像、故障录波图、保护动作、现场检查情况以及事故线路附近雷电定位数据,分析了雷击形式和断路器爆炸的原因及影响因素,并对照分析了站内加装出线避雷器和装设线路避雷器这两种防范措施,讨论了运行和反事故措施的一些注意事项。     

一起220kV SF_6断路器爆炸事故的原因分析及仿真计算

针对广东500 kV北郊站220 kV北石乙线开关爆炸事故,利用ATP-EMTP软件进行了仿真计算,计算结果表明:事故可能是由连续雷击造成的,北郊变电站的输电线进线段不设防(未装避雷器)是重要原因之一,北郊变电站线路侧无避雷器保护,断路器在开关断开的情况下难以抵御雷电侵入波,因而造成北郊变电站断路器发生爆炸。     

线路遭受连续雷击造成断路器事故分析

介绍一起由于线路遭受连续雷击造成线路断路器发生断口击穿的事故,基于雷电波传播理论,分析了致使断路器断口击穿的原因,又根据现场实际情况,建立一个仿真模型,利用过电压计算软件EMTP(Electromagnetic Transient Program)对该模型进行仿真分析,理论分析和模拟仿真证明,如果断路器断口很容易被雷电过电压击穿,针对此类情况,提出在断路器进(出)线侧安装金属氧化锌避雷器,如变电站内无安装位置,可在线路终杆塔上安装带间隙的氧化锌避雷器。     

线路开关单相重合闸期间雷击事故及电磁暂态仿真

介绍了220 kV线路开关单相重合闸期间遭受雷击损坏经过。根据保护动作、故障录波、雷电参数、线路故障点和设备解体情况分析了事故原因,并建立了模型对变电设备可能遭受的雷电侵入波过电压进行了电磁暂态分析。研究认为:远区雷击、绝缘子闪络接地故障造成线路开关单相跳闸;单相重合闸期间远区小电流绕击产生的侵入波导致开关断口绝缘击穿。建议加快广东地区110 kV、220 kV敞开式变电站线路终端避雷器安装工作,防止多重雷击导致线路开关断口击穿事故。     

110kV变压器中性点雷击过电压分析

110kV电网在全国覆盖范围大,线路和变电站容易遭受雷击,雷电波沿输电线路侵入或直击变电站在变压器中性点上产生过电压,对中性点绝缘构成威胁,因此研究雷击下变压器中性点过电压表现特性及引入过电压保护设备后的限压效果具有实际意义。根据某110kV变电站接线情况,结合雷击过电压理论及110kV变压器中性点绝缘性能,利用电磁暂态分析程序ATP对雷击线路雷电波侵入变电站和雷直击变电站情况下变压器中性点过电压进行仿真,分析变压器中性点过电压值及引入氧化锌避雷器后限制过电压情况,提出了增大变压器中性点避雷器通流容量限制中性点雷击过电压的措施。     

备用状态下线路开关的过电压保护问题探讨

介绍了利用ATP电磁暂态仿真计算程序分析验证线路雷击侵入波对备用状态下的线路断路器及隔离开关的影响,提出了处于这种状况下的隔离开关和断路器必须加装避雷器保护的观点。     

一起220 kV SF6断路器爆炸事故的分析

通过对一起220 kV SF6断路器爆炸事故的检查情况,分析了事故过程的继电保护动作行为和变电站周围雷击情况,认为连续雷击是引起事故的主要原因,指出断路器的线路侧无避雷器时断路器在断口断开的情况下难以抵御雷电侵入波带来的雷击过电压,提出在断路器的线路侧安装氧化锌避雷器或在线路的终端塔上安装线路避雷器等技术措施,以避免类似事故的发生.     

35 kV电缆雷电过电压仿真与分析

介绍了由于雷害造成电缆击穿事故的实例。根据故障记录波形和电磁暂态仿真软件EMTP-ATP对事故成因和过程进行仿真分析。结果表明,对于进线具有电缆段的变电站,当电缆末端空载时,雷电过电压波会沿着架空线路传到电缆末端产生全反射,造成电缆电压过高,超过绝缘水平继而击穿接地发生事故。此类变电站应注意避免电缆末端开路的运行方式,并且考虑在进线端处加装避雷器等保护装置。该结论为变电站防雷设计提供了参考。