俄罗斯110～1150kV架空线路防雷保护--1999《导则》介绍之一

主要介绍俄罗斯统一电力系统制定的1999年《6-115kV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》部分中新内容和新观点。即：①防雷保护计算中增加用第1脉冲和后续脉冲雷电流幅值和陡度参数。②架空线路绝缘子串中个数选择增加了《保证线路绝缘25年不检修运行周期，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是依据线路断路器操作资源准则。④分析架空线路运行耐雷指标指出：(a)110-220kV架空线路雷击跳闸主要起因是反击闪络；(b)330kV架空线路雷击跳闸主要起因是大致反击闪络和绕击闪络各一半；(c)500-750kV架空线路雷击跳闸主要起因是绕击闪络；(d)提高1150kV架空线路耐雷性是靠使用负保护角避雷线来保证；(e)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。但是，采用自动重合闸不应减少使用的防雷保护基本措施，因为接地短路会降低变电所设备资源。     

俄罗斯110～1150 kV架空线路防雷保护 --99《导则》(注1)介绍之一

通过介绍俄罗斯统一电力系统制定的1999年<6～1150 kV电网雷电和内过电压防护导则》关于<110～1150 kV架空线路防雷保护》部分中新内容和新观点:(1)防雷保护计算中增加用第1脉冲和后续脉冲雷电流幅值和陡度参数"(2)架空线路绝缘子串中个数选择增加了"保证线路绝缘25年不检修运行周期,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是依据线路断路器操作资源准则;(4)分析架空线路运行耐雷指标后,指出:(i)110～220 kV架空线路雷击跳闸主要起因是反击闪络;(ii)330 kV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;(iii)550～750 kV架空线路雷击跳闸主要起因是绕击闪络;(iV)提高1150 kV架空线路耐雷性是靠使用负保护角避雷线来保证;(V)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.但是,采用自动重合闸不应减少使用的防雷保护基本措施,因为接地短路会降低变电所设备资源.     

石山地区110～220 kV输电线路易击杆塔的防雷措施探讨

分析了增加杆塔绝缘子串片数、架设耦合地线、旁路避雷针、降低杆塔接地电阻、安装线路避雷器、安装线路型消雷针专利产品等防雷措施的优缺点。线路型消雷针专利产品通过屏蔽杆塔,避免雷击杆塔现象的发生,使雷电的击杆率降低为零,从而大幅度降低线路的雷击跳闸率,是石山地区110-220kV输电线路易击杆塔的经济适用、实施简便快捷、经久耐用的有效防雷措施。采用线路型消雷针专利产品对石山地区的4条110-220kV输电线路的45基易击杆塔进行防雷改造,带电安装、挂网运行半年来,安装杆塔均未发现绝缘子串的雷击闪络事故,为降低线路的雷击跳闸次数,积累了一定的运行经验。     

1000kV/500kV特、超高压同塔4回交流输电线路雷电性能仿真分析

为准确评估1 000kV/500kV超特高压同塔4回输电线路的雷电性能,基于电磁暂态程序(EMTP)和改进后的电气几何模型(EGM)分别对这种线路的反击、绕击耐雷水平及雷电跳闸率进行了仿真研究。分析了同塔多回线路中500kV线路不同相序排列、不同间隙长度及不同杆塔冲击接地电阻对反击跳闸率的影响,并对比计算了1 000kV线路不同绝缘子串布置方式下线路的雷电绕击性能。最后根据研究结果,指出了500kV线路的绝缘配合是1 000kV/500kV混压同塔4回线路防雷的薄弱点所在,并提出通过加强500kV线路的绝缘水平、优化1 000kV线路绝缘子的布置方式等措施,能有效改善线路雷电性能、降低雷击跳闸率,可用于指导工程设计。     

架空输电线路雷电绕击与反击的识别

为准确辨识输电线路雷击故障,分析了雷电绕击和反击的发生机理,并基于ATP-EMTP建立了110 kV输电线路杆塔多波阻抗模型及雷击仿真模型进行仿真。结果表明:雷击杆塔塔顶或绕击导线时,绝缘子串两端电位差方向不同;雷击闪络时,被击杆塔闪络相绝缘子串电位差降为0,雷击暂态过程结束后,邻近杆塔对应相绝缘子串电位差近似为0;反击闪络时,邻近杆塔绝缘子串两端电位差方向发生改变;杆塔入地电流方向可表征雷电流极性。基于上述特征,提出通过输电线路绝缘子串电位差和杆塔入地电流构建特征量,以2者的方向及其有效值作为识别判据,对雷击故障及未故障条件下的雷击类型进行辨识。     

杭州地区输电线路雷击故障原因及对策

分析了杭州地区110~500kV输电线路雷击跳闸原因,并根据该地区雷电活动的特点制定了相应的防雷改造对策,通过采用"改造接地电阻为主,加装避雷器为辅"的防雷措施,大幅度提高杆塔的反击耐雷水平,有效防止线路绕击,降低了线路雷击跳闸率。     

500kV输电线路防雷性能探讨

由于500kV线路杆塔高度增加，加上地形和气象条件更复杂，容易遭受雷击，500kV线路雷击闪络仍是线路的主要故障之一，闪络是由反击和绕击两种雷击方式造成，运行经验还表明，引起500kV线路雷击闪络的主要原因是绕击造成，而另一种雷击形式反击造成500kV线路闪络的可能性较小。下面对造成反击和绕击的因素进行综合分析，并对500kV输电线路防雷保护措施进行探讨。     

贵州电网500kV线路防雷现状及对策分析

为了研究近年来贵州电网500 kV输电线路雷击跳闸的主要原因及防雷现状,提高500 kV线路防雷水平,通过对贵州地区雷害状况调研,计算分析了典型杆塔反击和绕击耐雷水平,得出绕击是引起贵州地区500 kV线路跳闸的主要原因,可通过提高线路绝缘水平、装设可控放电避雷针和避雷器、减小线路保护角等措施来提高500 kV线路运行安全可靠性。     

35kV输电线路的雷击跳闸概率分析

对35kV输电线路的雷电跳闸概率进行计算,分析线路可能发生雷电跳闸的途径,计算获得冲击接地电阻与绕击耐雷水平、反击耐雷水平和感应耐雷水平的关系,并分析杆塔冲击接地电阻对杆塔耐雷水平的影响.     

110kV永蒲线19号、23号塔雷击闪络分析

通过对110kV永蒲19号，23号塔雷击闪络的原因分析，指出弧垂对反击耐雷水平和地形对绕击率的影响，针对防雷设计提对于反击除要求接地电阻值合格外，还应校核线路的耐雷水平，对于绕击除边导线保护角应小于规定值外，还应用击距法来分析杆塔是否存在绕击区的问题。     

不同电压等级架空输电线路雷电防护特征分析

对不同电压等级架空输电线路的雷电防护特征进行比较分析,可为提出输电线路的雷电防护策略提供参考。以我国110kV至 1 000kV交流输电线路以及±500kV至±800kV直流输电线路为分析对象,对其绕击特征和反击特征进行了分析,并提出了不同电压等级输电线路雷电防护重点。110kV和220kV交流输电线路应重点关注反击问题;500kV和750kV交流输电线路应重点关注在高接地电阻地区的反击问题和山区的绕击问题;1 000kV交流输电线路的反击闪络率极低,可考虑采用杆塔自然接地以降低建设成本,同时需关注山区的边相导线绕击问题;±500kV、±660kV和±800kV直流输电线路应主要关注在山区的绕击闪络问题。     

1000kV交流特高压输电线路的防雷保护

利用研究输电线路雷电性能的自编程序LLPP,对UHV输电线路的雷电性能进行研究。介绍了对UHV输电线路避雷线屏蔽性能的研究结果和改进建议,并对UHV输电线路雷电反击耐雷性能进行计算。交流特高压输电线路的运行经验表明:特高压输电线路仍有相当的雷击闪络跳闸,初步分析是因避雷线屏蔽失效而致;杆塔较高和导线上工作电压幅值大,可能是较重要的因素。在工程设计中,对耐张塔和转角塔也要专门研究,使其具有较少的保护角。对于山区,因地形影响(山坡、峡谷),避雷线的保护可能要取负保护角,这些有待于进一步研究,从而保证我国特高压输电线路具有较好的雷电性能。交流特高压输电线路杆塔上较高的绝缘强度,使其具有良好的承受雷电反击的能力。     

采用线路型避雷器提高35 kV输电线路的耐雷水平

研究了在35 kV输电线路雷电"易击段"绝缘子串上并接线路避雷器来提高线路耐雷水平的方法。建立了雷电波作用下35 kV输电线路电磁暂态仿真计算模型,借助电磁暂态软件(ATP_EMTP)仿真分析了线路避雷器对35 kV输电线路耐雷水平的影响。计算结果表明,在"易击段"架设线路避雷器后,可明显提高35 kV输电线路的耐雷水平,尤其雷直击导线时,线路避雷器的作用效果更加明显;雷击杆塔塔顶时,杆塔接地电阻是影响35 kV输电线路耐雷水平的重要因素。最后,仿真估算了不同避雷器架设方案下35 kV输电线路的耐雷水平。本研究对于平原地区35 kV输电线路的线路防雷具有重要意义。     

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。     

20kV架空绝缘电缆防雷措施的研究

20 kV电压等级作为一种新型的配电电压等级,目前已在世界范围内被公认为可以取代10 kV电压等级。工程应用表明,20 kV线路多采用架空绝缘电缆,但架空绝缘电缆的雷击事故率却明显高于传统的架空裸导线。针对上述状况,全面分析了架空绝缘电缆雷击事故的特点,计算了20 kV线路多种情况下的感应雷过电压幅值。计算结果表明,感应雷过电压幅值可大于450 kV,超过现有20 kV线路的绝缘水平。基于10 kV线路以往的防雷经验和措施,分析并提出综合运用氧化锌避雷器、过电压保护器、屏蔽分流线等防雷措施来保护20 kV架空绝缘电缆线路。该研究为20 kV配电网安全供电提供了参考。     

应用灭弧防雷间隙抑制35kV架空输电线路雷击过电压的方法

针对我国南方部分地区35 kV架空输电线路雷击事故严重的情况,设计一种基于"疏导型"防雷理念和"气吹灭弧"相结合的灭弧防雷间隙,该间隙在输电线路发生雷击时能优先于绝缘子串闪络,将雷电流导入大地的同时熄灭工频续流。通过小电流灭弧特性试验和仿真建立的灭弧防雷间隙的PSCAD仿真计算模型,针对广西大化县35 kV架空输电线路的仿真计算结果和实际运行情况表明,输电线路安装灭弧防雷间隙可有效抑制雷击过电压,降低线路的雷击跳闸率。     

喷射气体灭弧防雷间隙装置的研制

为解决35kV架空输电线路的雷击问题,借鉴并联间隙防雷保护原理的"疏导型"思想,研制了喷射气体灭弧防雷间隙装置。该装置能够在输电线路遭受雷击或绝缘子串工频闪络时,有效保护绝缘子串免受工频电弧的灼烧,同时在工频电弧击穿间隙后,能够迅速切断工频续流。借助高速摄像机及示波器观测电弧及间隙电压、电流的变化过程,实验结果表明在高速气体的冲击下,间隙电弧能够快速熄灭。计算显示,安装喷射气体灭弧防雷间隙装置以后,能够大幅度降低输电线路的雷击跳闸率。为进一步把该装置运用到110、220kV高压输电线路打下了基础。     

35 kV架空送电线路防雷用并联间隙研究

为解决35 kV架空送电线路的雷击问题，提出采用并联间隙防雷保护方案，分析了其保护原理，设计了35 kV线路防雷用并联间隙的结构尺寸；对并联间隙试品进行了大量的雷电冲击和工频电弧试验，结果表明并联间隙能有效保护绝缘子串和导线免于雷击引起的工频续流电弧的烧蚀；计算了带并联间隙线路的雷击跳闸率，建议将3片绝缘子增加为4片，加装并联间隙不会引起线路跳闸率增加。     

云广±800 kV特高压直流输电线路耐雷性能研究

国内外运行经验表明，雷击是造成输电线路跳闸的主要原因。基于杆塔的多波阻抗模型和基于先导发展的雷电屏蔽模型，分析了云广±800 kV特高压直流输电线路的反击、绕击耐雷性能及其影响因素。结果表明：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；随着保护角的减小，地面倾角的减小，海拔的降低，线路雷电屏蔽性能增强；引起特高压输电线路雷击故障的主要因素是雷电绕击，建议特高压输电线路采用负保护角运行。     

220 kV/110 kV同塔6回线路耐雷性能研究

针对220 kV/110 kV同塔6回并架线路进行了雷电绕击、反击跳闸率计算,并提出了具体的改进建议。