线路杆塔对雷电流分布和浪涌响应的影响

为解决现有回击模型在架空线路防雷性能计算时与实际情况分歧极大的问题，首先根据传统回击模型考虑线路杆塔与雷击通道以及杆塔与大地之间的反射，分析了杆塔对其电流分布及浪涌响应的影响，然后通过实例计算雷击电力杆塔雷击电流分布及其浪涌响应，总结出雷击通道回击模型以及杆塔电流分布的变化。分析表明，输电线路杆塔高度越高杆塔顶部浪涌响应越大，而杆塔波阻抗越小杆塔中入射雷电流越小，且最终相应地影响输电线路防雷性能。     

线路杆塔对雷电流分布和浪涌响应的影响

为解决现有回击模型在架空线路防雷性能计算时与实际情况分歧极大的问题,首先根据传统回击模型考虑线路杆塔与雷击通道以及杆塔与大地之间的反射,分析了杆塔对其电流分布及浪涌响应的影响,然后通过实例计算雷击电力杆塔雷击电流分布及其浪涌响应,总结出雷击通道回击模型以及杆塔电流分布的变化。分析表明,输电线路杆塔高度越高杆塔顶部浪涌响应越大,而杆塔波阻抗越小杆塔中入射雷电流越小,且最终相应地影响输电线路防雷性能。     

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。     

输电线路杆塔的多波阻抗模型研究

为有效开展输电线路雷击暂态分析,对输电线路杆塔的计算模型进行了研究。在分别对杆塔的集中电感模型、单一波阻抗模型、多波阻抗模型进行分析的基础上,推荐采用多波阻抗模型对杆塔进行仿真模拟。与传统的集中电感模型和单一波阻抗模型相比,多波阻抗模型既考虑了杆塔参数随高度的变化,又考虑了波沿杆塔的运动过程。计算精确度较前两种模型有所提高。通过一个雷击线路的计算实例证明了该模型的有效性。     

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。     

雷击杆塔塔顶雷电反击过电压仿真分析

为了分析研究雷击杆塔塔顶雷电反击过电压的影响因素,在查阅大量文献的基础上,通过对不同雷电流波形的对比,结合杆塔、线路、绝缘子实际情况,以一段实际线路和实际杆塔参数为例,利用PSCAD/EMTDC仿真软件建立了符合实际情况的雷电流双指数模型、杆塔单一波阻抗模型、线路Frequency Dependent(Phase)模型、绝缘子闪落判据模型.在所建模型的基础上,利用PSCAD/EMTDC软件仿真分析了雷电流波形和幅值在雷击杆塔塔顶反击情况下的雷电过电压暂态特征,以及对雷电过电压和耐雷水平的影响.仿真结果表明雷电流波形和幅值对反击过电压和耐雷水平有较大影响,可为日后的防雷工作提供理论依据及重要参考.     

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.     

基于FDTD和EMTP的特高压大跨越线路雷击暂态过程对比分析

大跨越线路的杆塔高、档距长,反击闪络风险高,准确分析其雷击暂态过程,对于保证特高压线路的安全运行具有重要意义。文中针对淮南—上海特高压工程南通—苏州段的大跨越输电线路,分别建立了该线路雷击暂态过程的FDTD和EMTP模型,得到了大跨越线路的杆塔横担与塔顶电压、导线电压和绝缘子串过电压,并开展了对比分析,结果表明:采用Hara提出的杆塔多波阻抗模型,EMTP计算得到的横担和塔顶电压远大于FDTD计算结果;若不考虑感应分量,EMTP计算得到的导线电压大于FDTD计算结果;上述结果导致EMTP计算得到的绝缘子串过电压远高于FDTD计算结果。     

考虑杆塔等效半径变化的高杆塔雷击暂态特性分析

分析雷击输电线路杆塔时的暂态特性,对输电线路上电气设备的绝缘配合设计具有重要的指导意义。在国内外已有波阻抗杆塔模型的基础上,考虑高杆塔主体和呼高部分随高度的减小而等效半径增大,使得各部分波阻抗值减小的情况,对高杆塔进行细分,仿真研究高杆塔多波阻抗模型的分段数对雷电波传播的影响。通过比较和分析不同段时雷电流波形、雷电流幅值及接地电阻对杆塔雷击暂态特性影响,得出若对高杆塔主体进行细分段,则有其上过电压降低,暂态过程较长的结论。     

大跨越特高杆塔线路防雷设计中EGM的应用

为确保大跨越特高杆塔的耐雷可靠性,在经典电气几何模型(EGM)的基础上,利用击距理论计算了线路等效受雷宽度,并利用改进的电气几何模型计算了大跨越特高杆塔线路的绕击跳闸率。计算中分析击距公式、击距系数、雷电先导入射角对线路受雷宽度和绕击跳闸率影响的结果表明,在大跨越特高杆塔线路的情况下,利用击距法计算的受雷宽度远远小于规程法所得结果,击距系数越大,线路受雷宽度越小,EGM法计算所得绕击跳闸率相应越小。计算结果可为设计线路部门提供依据。     

广西电网架空输电线路雷击跳闸及影响因素分析

针对广西电网输电线路雷击跳闸故障频发的现状,基于雷电定位系统的监测数据,分析总结广西电网2013年1-8月110kV及以上输电线路雷害的原因及特点,并分析线路遭受雷击与雷电流幅值、杆塔所在位置的地形地貌、杆塔接地电阻值等的关联程度.结合广西电网的实际情况,提出应对线路雷害问题的一些措施.     

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。     

基于蒙特卡罗法的500kV同杆双回路绕击跳闸率计算和分析

根据雷击现象随机性大的特点,选用蒙特卡罗法并结合电气几何模型对500 kV同杆双回线路的绕击跳闸率进行计算。在计算中,以暴露弧为0时对应的雷电流作为雷电的最大绕击电流,并分析了地面倾角、杆塔结构等因素对各导线绕击跳闸率的影响。计算结果表明,随着地面倾角增大,绕击跳闸率先增大后减小;绕击跳闸率随避雷线横担增长而减小;对同杆双回输电线路,应分别计算各导线的绕击跳闸率,而不宜仅仅求得总绕击跳闸率。这样可以对绕击跳闸率较高的导线加强绝缘,以提高线路的耐雷水平。     

浙江电网降低高压输电线路雷击跳闸率的措施分析

为增强浙江电网高压输电线路的防雷能力,已采取了各种防雷措施,如降低杆塔接地电阻、加强绝缘水平、安装线路避雷器和增加耦合地线等,计算分析采取这些措施对雷击(反击或绕击)跳闸率的影响,提出了高压线路防雷的总体建议。     

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。     

同塔四回输电线路的雷击跳闸率计算方法研究

由于同塔多回输电线路在雷电性能发面与一般常规线路不同,因此不能单纯地利用规程进行计算。以330kV和110kV同塔混压四回输电线路为例,探讨了同塔四回输电线路的雷电特性计算方法。分别利用规程法和电气几何模型计算了线路的雷电绕击跳闸率,结果分析表明,同塔四回线路的雷电绕击跳闸率计算法不适合用规程法。探讨了行波法计算线路雷电反击跳闸率计算方法,确定以相交法为闪络判断依据,可得到较准确的混压同塔四回线路反击跳闸率。     

广东雷电活动规律及输电线路雷击跳闸分析

分析了2005—2012年广东雷电活动规律及雷击跳闸情况,表明各年50%概率雷电流幅值集中在26~35kA之间,雷击跳闸率受50%概率雷电流幅值的影响较地闪密度大;同塔多回输电线路雷击同时跳闸占雷击跳闸比例达15%~30%。提出了防雷策略,包括输电线路防雷需要抓住重点,转变观念,加强管理;重视常规防雷措施的基础上,重点治理易击重要线路和同塔架设线路,提高线路雷击跳闸重合成功率。     

山区220 kV新型错层横担直线塔防雷性能研究

针对山区地形坡度影响输电线路杆塔防雷性能的问题,为降低山区输电线路的雷击跳闸率,设计了一种220 kV新型错层横担直线塔。分析了错层横担直线塔在不同坡度条件下的防雷性能,确定了错层横担杆塔在山区地形的可行性,建立了新型错层结构杆塔的多波阻抗模型及其接地体等效电路模型。基于PSCAD软件搭建了错层横担杆塔的整体模型,仿真计算出了杆塔的反击跳闸率;建立了适用于新型错层杆塔求解绕击跳闸率的电气几何模型,并推导了求解的计算公式;分析比较了错层横担杆塔在几种坡度条件下的雷击跳闸率的数据结果。通过常规杆塔和错层杆塔的雷击跳闸率对比发现,错层横担结构有效地提高了杆塔的耐雷水平。研究结论可为山区错层横担杆塔输电线路防雷设计、防雷改造以及线路运行和维护提供参考。     

110kV带串联间隙复合外套线路型氧化锌避雷器的应用

减少输电线路雷击跳闸率一直是电力工程技术人员关注的课题,对于雷电活动强烈、土壤电阻率高、地形复杂的山区线路,采用常规的措施降低雷击跳闸率已难以奏效。实践表明,采用线路避雷器是有效的防雷措施之一。重点介绍110kV带串联间隙线路型复合外套氧化锌避雷器的保护原理、技术参数和组装工艺要求。