雷电定位系统在输电线路雷击故障分析中的应用

雷击故障是输电线路的主要故障,识别雷击故障原因能有效提高和改进输电线路的雷击可靠性水平。结合220kV输电线路雷击故障的现场调查数据,采用雷电定位系统得到的雷电流参数在电磁暂态仿真软件ATP-EMTP建立输电线路雷击过电压仿真模型,分析了输电线路在不同雷电流下的跳闸性质。仿真结果表明,基于雷电定位系统和电磁暂态仿真能有效判别线路故障的性质,为线路的运行、维护和改造提供参考。     

一起典型的800kV直流线路雷击故障跳闸分析

特高压直流输电线路雷击故障跳闸所占总跳闸数的比列已越来越高,对供电的可靠性造成了一定威胁。因此,针对一起典型的800 k V直流线路雷击跳闸事件,通过雷达定位系统与故障巡查处理并进行了详细分析,得出雷电绕击是本次故障事件的主要根源。最后,提出并分析了特高压输电线路雷击的主要防范措施。     

基于危险雷电流区间分布的输电线路雷击故障性质判断方法

雷电定位系统可获取雷电流幅值、定位等信息,用于线路雷击故障定位,但至今缺乏实用的方法将雷击信息与线路雷击跳闸信息合理整合,实现雷击故障性质判定。为此,对不同杆塔接地电阻下线路反击耐雷水平及不同地线保护角和地面倾角下线路绕击临界雷电流分布区间进行量化,得到线路直击雷危险雷电流幅值分布区间,再以雷电定位系统监测所得雷击电流幅值与反击、绕击危险雷电流区间作比对的机制,建立线路雷击故障性质判别概率算法模型,形成一套完整的雷击故障性质判断方法,并基于此开发了线路雷击故障性质判断软件。经典型雷击跳闸线路的雷击性质判断验证,该方法能实现输电线路雷击故障性质的快速判定,判断结论准确可靠。     

10kV配电线路雷害事故分析及防雷措施仿真研究

根据某地10 kV配电线路的雷害情况和典型事例,分析了10 kV配电线路跳闸的原因。结合相关理论计算分析后得出:感应雷过电压是造成10 kV配电线路跳闸的主要原因,对均高15 m的架空配电线路,若雷击点距此线路65 m,雷电流幅值为100 kA,感应雷过电压可以达到576.9 kV。结果表明:更换线路绝缘子、适当加装线路避雷器、并联保护间隙和安装自动跟踪补偿消弧装置可以有效提高10kV配电线路的耐雷水平,降低线路雷击跳闸率。     

雷电统计参数对电网雷击跳闸率计算的影响

雷电活动是输电线路雷害的主要成因.近年来随着我国雷电定位精度的提高,传统的输电线路防雷计算理论亟需通过线路雷害统计数据的验证.笔者结合国内外输电线路防雷标准,通过2012 ～2014年广西自治区电网雷电定位系统与220 kV输电线路雷害数据的统计,分析了线路雷击跳闸率与关键雷电参数间的关系.并采用规程法计算了该地区典型220 kV线路雷击跳闸率,对比计算结果与统计值的偏差,说明各地区分别统计的地闪密度和雷电流幅值参数有助于减小线路雷击跳闸率计算误差.     

三峡近区500 kV出线雷电综合治理效果分析

雷害是架空输电线路跳闸的首要原因,为降低线路雷击跳闸率,提升线路雷电防护水平,运行单位需对输电线路进行雷害风险评估,并针对高雷害风险等级杆塔采取差异化的防雷措施。目前针对防雷措施治理效果分析方法主要通过对比改造前后线路雷击跳闸次数或雷击跳闸率的变化,该方法简单直观,但由于一条线路往往采取多种防雷措施,以及改造前后雷电活动的差异性等造成综合防雷效果的评价实施非常困难。通过分析三峡近区2000-2018年雷电活动情况、跟踪15条500 k V出线防雷措施的滚动实施情况及其历年的雷击运行数据,提出采用多重线性回归分析方法计算各种防雷措施安装数量与雷击跳闸率的标准偏回归系数,从而衡量各种防雷措施对降低雷击跳闸率贡献大小;同时,提出采用线路安装防雷措施部分与未安装部分雷击跳闸率的变化率来量化分析各种防雷措施的防护效率,以此计算得到了线路避雷器、可控放电避雷针的保护效率,与现场运行经验一致。三峡近区线路的雷电综合治理效果的分析方法和结论可为我国线路差异化防雷的实施提供一定的参考。     

基于GA-BP神经网络技术的雷击跳闸实时预警

由于输电线路运行环境复杂、影响线路雷击跳闸因素多,故很难实现对输电线路的雷击跳闸实时预警.提出一种根据雷电定位系统、输电线路数据与GA-BP神经网络技术相结合的雷击跳闸实时预警的新方法.首先,确定影响线路跳闸的因素,并预处理输入数据;然后,建立以线路档距段为基础的GA-BP神经网络雷击跳闸预测模型,将待预警线路的所有档距段进行预测,并对结果累加求和,从而获得线路整体预测雷击跳闸次数;最后,根据预警分级标准,实现整条线路的雷击跳闸预警.实例表明,该预警模型对算例中30条输电线路的雷击跳闸预警正确分类率为80％,预警准确率为86.67％,虚警率和漏警率分别为23.53％和13.33％,其性能指标都较为理想,故该模型对输电线路的雷击跳闸实时预警有着良好的预判效果.     

实测雷电流波形反演雷电特征参数的研究

安装在500kV运行线路上的雷电流全波形在线监测装置,获得了一次击于输电线路上的有效雷电流波形。对比于雷电定位系统的查询结果,该有效波形在时间、空间、幅值上与之基本一致。通过MATLAB软件处理采集到的有效波形,并与雷电定位系统数据对比。借助电磁暂态仿真程序PSCAD,对雷击位置、雷电流幅值及波形特征进行反演,得到了有关雷电流的特征参数,如雷电流峰值、波前时间、半波时间等,从而实现了雷击位置的定位与雷电流的复现,并为雷电流仿真模型的修正提供了基础数据。     

河北南网500kV输电线路差异化防雷的可行性和必要性分析

雷击作为最具破坏了的自然灾害之一已经是公认的对输电线路造成损失最大的自然灾害。虽然已经实施了很多防雷措施也改进了防雷技术,但是输电线路雷击跳闸率依然没有很好的改观,对河北南网500 kV输电线路近几年的雷电活动情况、地闪密度、雷电流累计幅值以及雷击事故的分析,得出差异化防雷思想有助于降低河北南网500 kV输电线路雷击跳闸率。     

江苏电网2005至2013年架空输电线路雷击跳闸分析及防护

统计江苏电网2005-2013年架空输电线路雷击跳闸及全省雷电活动情况,分析线路走廊沿线各个区域的雷电活动、地形地貌、杆塔结构和绝缘配置等因素对雷击跳闸的影响,并在减小避雷线保护角、增加复合绝缘子长度及采用带并联间隙长棒形瓷绝缘子等现有防雷措施的基础上,结合江苏电网雷区分布图,提出了新建线路和运行线路的雷电防护措施建议,为架空输电线路的防雷设计和运行维护提供借鉴和参考。     

特高压交流输电线路耐雷水平相关因素研究

随着输电电压等级的提高,雷击跳闸占跳闸总数的比例也在提高,而我国特高压交流输电线路的防雷研究尚属于起步阶段。通过改变线路耐雷水平参数,即:杆塔接地电阻、绝缘子片数、线路档距、避雷线架设方式、杆塔高度及雷击时输电线路的相位,建立了相应的PSCAD模型,仿真分析了雷击不同部位时各种因素对特高压架空输电线路耐雷水平的影响。结果表明:雷击塔顶时,"IVI"水平排列的耐雷水平最高;雷击档距中央时,"VVV"三角排列的耐雷水平最高,雷击档距中央比雷击塔顶时线路的耐雷水平高出很多。在雷击塔顶,档距小于360 m时,耐雷水平随档距增加而快速增加;大于360 m后,随档距增加其耐雷水平基本不变;雷击避雷线档距中央时,耐雷水平与档距的关系呈"U"形分布,在档距大于400 m以后,耐雷水平随档距的增加而提高。耐雷水平随绝缘子片数增加呈线性增加。无论哪种雷击形式,1.2/50μs雷电流波形下的耐雷水平明显比2.6/50μs雷电流波形下的高。     

外串联间隙线路避雷器在同塔双回线路中的应用

2007年4月1日,因雷击造成商丘区域铁路牵引站的两条110kV同塔双回输电线路同时跳闸,牵引站失压7min,针对该次事件,河南商丘供电公司从解决同塔双回线路雷击同时跳闸和保障牵引站的供电可靠性方面,进行了充分调研、论证,采取将外串联(纯)间隙(金属氧化物)线路避雷器安装在输电线路的易击段作为防雷措施,结果表明:近年来,已安装外串联(纯)间隙(金属氧化物)线路避雷器的杆塔未发生雷击跳闸。     

黑湾35 kV输电线路防雷措施分析

煤炭供电系统对供电线路的安全性有很高的要求,我公司所管辖的35 KV 输电线路大部分都位于丘陵地带,极易遭受雷电侵袭,造成线路跳闸故障。因此,必须加大输电线路的防雷措施,才能保证架空配电线路的安全运行。     

110kV贵州剑牵线雷害事故分析及防雷措施的探讨

110 kV输电线路所经地多为山区,因其地势高,档距大,杆塔接地电阻超标等原因极易遭受雷击而发生雷击跳闸事故。笔者在具体调查了贵州110 kV剑牵输电线路遭受雷击后的雷击点状况和绝缘子闪络烧伤痕迹资料后,结合有关理论分析指出:雷电反击过电压和接地电阻严重超标是导致该线路经常跳闸的主要原因。结果表明:只有采取降低杆塔接地电阻、加装侧向避雷针、加强绝缘和加装均压环等措施才能有效减小雷击对该线路造成的损害。基于此分析结果,提出了几种减少高压输电线路雷击跳闸率的措施,对实际防雷工作具有一定的意义。     

110 kV线路雷击故障扩大导致多厂站失压分析

介绍110 kV线路雷击故障扩大化造成1个水电厂、1个220 kV变电站和6个110 kV变电站失压故障过程,通过线路雷电参数、过电压保护动作情况、继电保护和故障录波分析,指出线路雷击故障扩大原因是区域电网结构薄弱、主电源通道不足以及继电保护整定不当,导致相关220 kV主电源线路和220 kV主变压器发生不必要的跳闸停运。建议应加强继电保护整定,加快区域电网建设,提高供电可靠性。     

某110kV同塔双回线路雷害事故分析及对策探讨

对韶关地区某110 kV同塔双回线路一起具体雷害事故进行了分析,得出110 kV线路耐雷水平低是造成反击事故的主要原因,而双回线路耐雷水平差值较小往往容易导致雷击同时跳闸。在理论分析和结合实际的基础上,提出了降低杆塔接地电阻、采取平衡高绝缘和架设耦合地线等措施提高线路耐雷水平和双回线路耐雷水平差值。另外,为了防止发生绕击事故,采取加装一种带有均压球的新型侧向避雷针,雷电流经均压球均压后具有较好的分散效果。理论分析表明,经过上述措施改造后,能起到较好的防雷效果。     

输电线路综合防雷及雷击跳闸风险评估系统研究

以Visual C++6.0高级程序设计语言为开发平台,研发出输电线路综合防雷及雷击跳闸风险评估系统,可快速计算出输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,实现差异化的防雷保护计算,并对输电线路的防雷性能进行评估,同时还提供了分析反击耐雷水平的影响因素曲线图,方便用户采取相应防雷措施。通过选取沈阳供电公司的实际线路计算,验证了本系统可运用于实际电力系统的输电线路防雷保护计算。     

线路型避雷器在110kV玄石线的应用研究

以泸州110 kV玄石线为例,介绍了如何最大限度提高输电线路耐雷水平的方法:一分析线路的杆塔参数和地势,找出需要进行重点防护的地区;二通过理论分析和电磁暂态仿真,比较不同避雷器安装方式的防雷效果。分析了冲击接地电阻对耐雷水平的影响以及线路避雷器吸收的雷电放电能量,确定了线路型避雷器的参数要求。对玄石线110kV输电线路耐雷水平进行仿真计算,易击杆塔的耐雷水平可从76kA提高到410kA。因此,在特定区段合理安装线路型避雷器,大大提高了输电线路的耐雷水平。