35kV双回线路管型复合材料杆塔雷电防护研究

为了进一步利用复合材料杆塔本身结构特点,有效提高杆塔雷电性能,需设计合理的雷电防护方案。针对35 kV双回线路管型复合材料杆塔,提出了两种横担组合方式。根据该结构复合材料杆塔特点,从结构实现容易程度上分析,提出在多雷区采用架设地线,并采取杆塔线路内侧竖直接地引下方式的防雷方案。在两种横担组合方式下,对复合材料真型塔头进行雷电、操作冲击放电试验,确定了不同工况下接地引下线离塔身合适距离,以及杆塔雷电冲击绝缘强度。通过计算分析,获得35 kV双回线路管型复合材料杆塔防雷性能,与同电压等级一般铁塔防雷性能相比,复合材料杆塔雷电冲击绝缘强度提高了近1.67倍,在其他设计参数相同条件下,杆塔的耐雷水平提高了149%,雷击闪络跳闸率降低了78%。     

直流输电线路空气间隙计算研究

本文通过长空气间隙放电研究方法,分析并比较了棒-棒间障、棒-板间隙和导线-塔身间隙的放电特性.得出了棒-棒间隙、棒-板间隙与导线-塔身间隙放电特性的相似性,并得出间隙放电电压与间隙大小的关系曲线,然后根据国内外的研究.提出几种海拔校正计算方法,并与中国电科院进行的海拔校正对比试验进行对比,推荐出与试验结果明合度较好的海拔校正计算方法.给合理选择直流输电线路在工作电压、操作冲击电压、雷电冲击电压以及带电作业工况下的空气间隙,提供一些参考.     

风雨环境下220kV复合材料杆塔空气间隙放电特性研究

复合材料杆塔对减少输电线路走廊、提高线路运行可靠性有着积极作用.为深入研究复合材料杆塔的外绝缘特性,实现在220 kV交流输电线路的大规模应用和运行维护,采用220 kV复合材料杆塔真型试品,通过在淋雨的环境中开展了不同风速条件下模拟系统电压、操作过电压和雷电过电压对试品进行工频闪络、冲击电压试验,得到了复合材料杆塔风雨环境下闪络放电的特点,丰富了复合材料杆塔的外绝缘特性数据,可为下一步我国复合材料杆塔大规模运用提供一定的技术参考.     

330kV和750kV地线导弧间隙放电和灭弧性能研究

由于地线导弧间隙在运行中存在放电分散性大,灭弧能力随机性强等问题,为了优化和改善330 kV和750 kV输电线路架空地线导弧间隙的放电特性和灭弧性能,对目前工程上使用的不同类型的地线导弧间隙进行了工频放电电压特性、雷电冲击伏秒特性和操作冲击伏秒特性试验以及灭弧性能试验研究。结果表明,在330 kV和750 kV系统中使用的间隙距离下,导弧间隙满足在工频过电压和操作过电压下不放电而在雷电过电压下可靠放电的要求;灭弧性能试验表明电流幅值过小或过大均会使导弧间隙灭弧时间变长,重燃率增加。综合考虑放电和灭弧特性,实际运行中建议优先选择悬垂式导弧间隙。     

输电线路导线安装绝缘护套的研究

针对强风导致紧凑型输电线路各相导线间间隙距离减小而发生的闪络情况,分别采用了辐射交联聚烯烃材料的母排热缩管和优质硅橡胶材料的卡扣式绝缘护套管,提出了将其安装在输电线路上来进一步增大输电线路相间放电距离的方法。建立了模拟输电线路风偏放电试验的物理模型,在不同间距情况下,对裸电线和裸导线分别双根包覆绝缘护套进行导线间空气间隙工频击穿试验。试验结果表明:裸导线空气间隙工频击穿电压与间隙距离近似呈线性关系,这与棒-棒间隙相似。裸导线双根包覆不同绝缘护套后,击穿电压提升都很明显,但卡扣式硅橡胶管安装更为方便,母排热缩管可考虑在杆塔跳线段使用,防止跳线在大风条件下对杆塔放电。利用COM-SOL软件从场强的角度上分析了安装绝缘护套对裸导线空气间隙工频击穿电压提升的原理,证实了该方法的适用性和有效性。     

计及冲击电晕的输电线路雷电过电压影响因素研究

基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,在考虑了冲击电晕对雷电过电压影响的同时,研究雷电流波形与幅值、避雷线布置方式、杆塔塔型、导线布置方式(包括导线排列方式、导线分裂数)、接地电阻等因素变化时,杆塔塔顶或导线上雷电过电压的特点及其参数关系,用以找到各种情况下输电线路雷电过电压的关键影响因素。结果表明:冲击电晕对输电线路雷电过电压的影响很大;雷电流幅值与波形、杆塔塔型、接地电阻对输电线路的反击过电压有较大的影响;而雷电流幅值与波形、避雷线布置方式、导线分裂根数对输电线路的绕击过电压有较大的影响。     

基于避雷器在煤矿变压器中性点事故运用分析

煤矿配电网变压器中性点一般对地绝缘,一旦发生雷击事故,将在中性点产很高的过电压而损坏变压器。因此对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研究具有非常大的实际意义。笔者针对山西煤矿集团万家庄煤业35 kV变电站主变中性点对地放电和母线短路故障,调研煤矿配电网防雷现状,结合雷电波过电压传播理论及35kV变压器中性点绝缘性能,分析中性点对地放电事故的原因。并提出线路绝缘子与可调保护间隙的绝缘匹配和、变压器中性点经氧化锌避雷器接地等改造措施。并利用电磁暂态分析程序ATP-EMTP对雷电波过电压侵入变电站情况下变压器中性点经过避雷器接地进行仿真,验证在变压器中性点增设避雷器来限制中性点雷电波过电压的措施是可行的。     

基于电晕效应的同塔双回架空线不同相位雷电过电压屏蔽效能研究

电晕的形成会改变架空线路通道周围电场分布,从而会对线路耦合过电压构成较大的影响.利用ATP-EMTP仿真软件,结合动态电容电晕理论,建立了包括电晕放电、雷电流、杆塔接地阻抗、绝缘子闪络等电路模型,以500 kV同塔双回架空线路为例,主要研究了杆塔接地电阻、避雷线、电晕放电效应对架空线不同相位雷电过电压屏蔽效能评估.研究表明:杆塔接地电阻增大10倍时,雷电过电压峰值增加35％;避雷线对三个相位屏蔽雷电过电压的能力为13％-14.8％;电晕放电效应使三个相位耐雷水平抬升4％-9％.     

某矿区瓦斯电厂35kV进线遭受雷击事故分析与防雷措施研究

对山西某矿区瓦斯电厂变电站进线遭受雷击,雷电过电压入侵变电站损坏主变绝缘的典型事故,进行了分析与讨论。分析了变电站进线段接地电阻过高、站内绝缘配合不当、山区地理等方面因素。通过计算该线路耐雷水平,高电压实验室试验测得绝缘子的雷电冲击电压值,针对绝缘子被雷击烧灼,提出加装绝缘子保护间隙的措施,对比计算加装绝缘子保护间隙对雷击跳闸率的影响。最终分析了进线杆塔加装绝缘子保护间隙的可行性,并提出了相关改防雷改造措施。     

海上风电场电缆-架空线输电系统雷击过电压暂态分析

为了研究大型海上风电场海底电缆-架空线输电系统雷击过电压的问题,在充分研究输电系统结构的基础上,使用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建暂态计算模型。考虑工频电压对雷击过电压的影响,重点研究分析了电缆长度、杆塔接地电阻、雷击距离、雷电流幅值等因素对暂态过电压的影响及其原因。仿真结果和分析表明:杆塔接地电阻和雷电流幅值的增大、雷击距离和电缆长度的减小会导致雷击过电压的增大。考虑避雷器的优化配置,能有效抑制海底电缆首末两端的过电压幅值,相关结论为海上风电场电气系统的防雷绝缘设计提供了一定参考。