雷电定位系统测量的雷电流幅值分布特征

为满足防雷工程技术对雷电定位系统所测大量雷电流参数的应用需求,在IEEE工作组和国内电力行业规程中采用的雷电流幅值概率分布特性的基础上,通过统计我国典型雷电定位系统监测数据研究了雷电流幅值分布特征。结果表明:采用IEEE推荐的表达形式回归雷电定位系统测量的雷电流幅值累积概率曲线拟合性最好,其结果与IEEE推荐雷电流幅值分布特征符合,与我国当前规程中推荐的曲线有交叉,小幅值部分累积概率值高出规程值20%,大幅值部分累积概率值略小,与高压架空输电线实际雷击绕击跳闸率比设计值偏高相符合。     

基于雷电定位系统的福建电网雷电流幅值累积概率分布

通过对福建省雷电定位系统资料的统计分析,得到了福建地区雷电流幅值累积概率分布特性表达式以及概率分布的时空特性,为福建电网防雷工作提供参考。     

磁带测量雷电参数的研究

提出了用磁带高精度测量雷电流幅值与最大陡度的新方法。     

避雷线绝缘架设对杆塔雷电流分配的影响

建立了避雷线全线绝缘架设的输电线路雷击模型,研究了雷电流幅值、杆塔接地电阻和杆塔档距对杆塔处雷电流分配特性的影响规律。研究结果发现:雷电流较小的情况下,雷电流分配主要受避雷线绝缘间隙击穿个数的影响;如雷电流幅值为1 k A时,避雷线绝缘架设和直接接地时的分流系数最大差别为9%;雷电流幅值大于20 k A,击穿间隙个数等于或大于5个时,雷电流分配不再受避雷线绝缘架设的影响,而是主要受杆塔接地电阻的影响。因此计算线路的耐雷水平时不需要考虑避雷线绝缘架设的影响。     

雷电流陡度与幅值的相关性初探

用改进型磁钢式雷电流陡度仪于1983～1987年在浙江省共实测得雷击塔顶20个陡度数据，雷击档内向两边分流的入塔电流98个陡度值，它们各自与其幅值的相关系数分别为＋0．51与＋0．75，正紧密相关，因此可将雷电流的波头时间τ1粗略地看成常数，DL／T620—1997标准中取n=2．6μs。据此，根据雷电流幅值累积概率分布公式lgP=-I／88，反推得出浙江电网雷电流陡度的累积概率分布式。     

远程雷电流监测系统的开发与实验

地闪雷电流波形的测量对于研究雷电特性以及雷电防护有着非常重要的意义,为测量地闪雷电流波形,介绍了一套远程雷电流监测系统的开发及其应用实验。测量使用自行研制的自积分式Rogowski电流探头测量雷电流信号,可测量雷电流幅值达50kA;以ARM处理器为核心的采集系统采样速率为40MHz,采样精度为12位,正负极性触发,存储容量达32MB,可一次性存储64次测量结果;信号传输使用光隔离传输系统,提高了系统的抗干扰能力;设计实现了系统数据的远程访问。针对整套测量系统进行的模拟实验和标定结果表明,整套系统的动态性能良好,满足雷电流测量的需要.     

直击雷故障类型下雷电流分流系数仿真研究

雷电参数反演研究对采取有效防雷措施具有十分重要的意义。不同雷击故障类型的输电线路雷电流分布情况相差较大,给雷电流幅值反演带来极大困难,有必要对直击雷下的雷电流分布进行研究。以110 k V输电线路典型直击雷故障电流波为研究对象,首先介绍基于微分环的输电线路雷电流在线监测系统监测原理以明确杆塔分流系数相关量;其次,结合某110 k V输电线路实际参数,建立ATP-EMTP电磁暂态仿真模型;最后,分析不同波形及幅值的雷电流源在直击雷故障下的雷电流分布情况以统计分流系数变化规律。ATP-EMTP结果表明,不同波形的雷电流源下绕击闪络分流系数及其随幅值变化的变化规律相近,而不同波形雷电流源下反击的分流系数相差较大,其随幅值变化的变化规律均较为平稳。因此,雷电流参数反演计算时可根据不同直击雷故障类型采用相应的选择方案。     

35kV输电线路避雷器的雷电放电电流和吸收能量

在建立输电线路防雷计算模型的基础上,用电磁暂态计算程序对有、无避雷线的35 kV输电线路避雷器的雷电放电电流和吸收的雷电放电能量进行了计算。具体计算了不同幅值的雷电流作用下,不同冲击接地电阻时,线路上避雷器的放电电流和吸收的比能量,讨论了雷电流、接地电阻对放电电流和比能量的影响,并对分别装在有、无避雷线的输电线路上的避雷器的放电电流和比能量进行了纵向比较分析。     

自供能雷电流监测系统设计

为向输电线路雷击大电流测量装置提供稳定可靠的电源,基于电磁感应原理设计了一种自供能雷电流监测装置,在雷电流入地通道(杆塔、避雷针、接地引下线)上安装信号线圈和取能线圈,当取能单元被雷电流触发后,即开始获取雷电流电磁能量,同时,信号线圈将对雷电流极性和峰值进行采样和存储。通过理论推导并借助Saber软件,最终确定取能和信号线圈的结构,并合理选取其尺寸等参数。研究结果表明,前置取能线圈能够通过连接相应的电能适配电路,向负载电路进行稳定供能。雷电流传感器能够对幅值介于10~200 kA之间的雷电流进行线性测量。     

湖北电网雷电流幅值概率分布特性分析

利用2005—2012年湖北电网雷电定位系统监测的雷电流幅值数据,基于Matlab中最小二乘法原理,对IEEE推荐的雷电流幅值累积概率公式和国内规程推荐的相关公式进行拟合分析,结果表明前者拟合曲线更接近实际曲线。通过分析IEEE推荐的概率曲线与实际概率曲线之间的相对误差绝对值可知,负闪雷电流幅值小于79 kA或正闪雷电流幅值小于148 kA时,相对误差绝对值不超过10%,随着雷电流的增大,相对误差也越来越大。最后给出了雷电流幅值概率修正公式。     

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。     

基于雷电活动的线路雷击跳闸故障分析及对策

为了提高输电线路防雷工作水平,对2005年—2013年天生桥局所辖输电线路雷击跳闸情况和雷电活动的关系分别按时间、区域、雷电流幅值、电压等级和地形进行了分析。结果表明:线路雷击跳闸情况和雷电活动间存在一致性,但电压等级、直流线路极性和雷电流不同时二者差异较大。相关数据显示了近年来雷电活动呈加强趋势,而线路雷击跳闸率呈下降趋势,这说明天生桥局防雷工作开展效果良好,防污调爬、防雷改造工作起到实效。基于分析结果,明确了天生桥局今后的防雷工作重点,提出针对性的防雷工作建议。     

输电线路多脉冲雷电响应探讨

架空输电线路在电力系统中作为用户与发电厂的连接枢纽,线路可靠防雷与安全运行尤为重要。分析由输电线路上测得的雷电数据,证实了多脉冲雷电的存在,统计并分析雷电波前时间、波尾时间、极性及幅值参数。电磁暂态仿真软件ATP-EMTP对多脉冲雷电、架空输电线路、杆塔、绝缘子串、避雷器建立仿真模型。仿真分别计算在线路是否安装避雷器时,在单脉冲和多脉冲下发生直击和反击时的响应情况。比较两种不同脉冲雷电下线路过电压的差别。仿真分析表明:避雷器能有效的限制雷电过电压的幅值,并且在多脉冲雷电冲击时,输电线路会出现更高的雷电过电压,且持续时间更长的现象,使其防雷形势更加严峻。     

配电变压器雷击建模及雷电防护

配电变压器(简称配变)作为配网的重要组成部分,绝缘水平低,易遭受雷电过电压的侵害,其安全运行对配电网稳定性及可靠性具有十分重要的意义。采用散射参数测量法,测量配变散射参数并经数据处理获得配变的阻抗幅频特性,经电路拟合构建了适用于雷击情况的配变宽频模型,并经基于模拟退火法的粒子群算法对等效电路参数进行优化,实测结果表明配变实际输出响应与文中宽频模型仿真结果吻合度较高。基于该宽频模型分析了冲击电晕对配变过电压传播的影响以及配变防雷保护措施,结果表明冲击电晕显著减小配变过电压幅值,配变低压侧加装避雷器对其防雷作用明显。     

10 kV配电变压器雷电过电压及其防治方法研究

10 kV台区配电变压器是配电网最重要的设备之一,但在多雷区时常发生雷击损坏故障。根据台区典型设计和现场勘查结果,建立了雷电直击导线和雷电感应下的电磁暂态仿真模型,分析了配电变压器高压侧绝缘的雷电过电压,结果如下:雷电直击导线后,变压器绝缘承受的电压为避雷器残压和接地引下线电压之和,过电压幅值极易超过标准雷电耐受电压75 kV;雷电感应的能量较小,过电压幅值超过标准雷电耐受电压的概率非常小。同时,研究了加装避雷线对雷电直击过电压的防治效果,发现避雷线可大幅降低过电压幅值,若在此基础上缩短避雷器横担至变压器支架的电气距离,可大大降低变压器损坏概率。     

避雷针和半导体消雷器的火箭引雷试验分析

介绍了对普通避雷针和半导体消雷器进行的火箭引雷试验,列出了全部试验结果,包括用普通照相机的B门进行静态拍摄所得的典型照片以及用示波器记录的雷电流波形。讨论了雷击半导体消雷器和普通避雷针间的显著差别,说明半导体消雷器具有极大的限流能力。     

惠州地区雷电参数统计分析

雷电定位系统在输电线路雷击故障查询中得到了广泛地应用,是研究雷电的先进手段。根据广东省雷电定位系统1999-2007年间积累的数据,利用ArcGIS软件,从整个广东省的雷电数据中筛选出惠州地区的数据,对该地区落雷次数、雷暴日、雷电流幅值等雷电参数进行统计分析,分析雷电参数随时间变化以及各行政区域之间的差异,建议提高惠州地区防雷设计标准,加强现有线路的防雷改造。     

中国电网雷电定位系统与雷电监测网

雷电定位系统是近20年来在雷电工程技术领域应用最广泛的雷电监测技术手段。在雷电定位技术及其系统自主研发以及雷电监测网的建设上,中国属起步早、持续性好、已建的监测覆盖区域大、积累监测资料长的雷电监测大国,我国电力系统率先并持续开展了雷电监测,并建有覆盖国土面积大部分的全国雷电监测网。为了总结其经验,全面介绍了我国电网雷电定位系统和雷电监测网的发展概况和现状;详细阐述了我国电网雷电监测技术、水平以及雷电监测网。从雷击故障点快速定位、雷击事故鉴别、雷电参数统计、防雷水平评估和雷电预警5个方面论述了雷电监测网在我国电网中发挥的重要作用,并对今后雷电定位系统和雷电监测网的发展提出了展望。     

湖北电网雷电定位系统数据初步分析

文章主要从电网防雷重点关心的落雷密度及雷电流幅值概率分布两方面进行初步分析,结果表明,湖北省近十年的年均落雷密度与雷暴日之间的关系符合IEC推荐的公式,幅值概率分布符合Anderson经验公式。