广东地区变电站出线断路器侵入波过电压实时数字仿真分析

介绍广东地区变电站未安装出线避雷器前雷电侵入波事故概况,明确了必须加强出线断路器重合闸期间的侵入波保护,即应安装出线断路器前置避雷器.利用实时数字仿真器(real-time digital simulator,RTDS)分析变电站出线断路器开断期间雷电侵入波过电压,并对加强线路绝缘的影响以及出线避雷器的保护效果进行评估.计算结果表明:变电站装设出线避雷器后,即使大幅提高输电线路绝缘水平,也不会在出线断路器产生危险的雷电侵入波过电压,能有效地改善变电站防雷运行工况     

420kV GIS变电站雷电侵入波过电压计算与防雷措施研究

420kV GIS变电站在发生雷电侵入过电压时,雷电波将沿线路传入变电站,严重影响设备的绝缘水平,其与保护装置避雷器之间的绝缘配合问题是电力系统中最基本和最重要的一种绝缘配合。对氧化锌避雷器的工作原理、特性及雷电流的模拟进行了阐述,以某420kV GIS变电站为对象,利用电磁暂态程序(ATP-EMTP)搭建了电磁暂态仿真平台,对国外某420kV GIS变电站400kV侧出线段杆塔受雷击时,引起绝缘子发生闪络后侵入波雷电过电压进行计算,在其最严重的单线单母单变运行方式下,在给定避雷器配置方案措施下,获得420kV GIS变电站出线端电压互感器及主变压器端口的过电压波形。通过计算分析,设计满足规范及工程实际要求。     

融冰绝缘地线对变电站雷电过电压的影响

地线直流融冰采用了全线绝缘化设计,而地线绝缘化设计将对变电站雷电过电压产生影响。以500 kV融冰绝缘地线为例,介绍了融冰绝缘地线架设方式,采用 ATP-EMTP 软件建立500 kV变电站雷电侵入波过电压模型,分析了融冰绝缘地线架设对500 kV变电站雷电过电压的影响,总结了雷击点位置、杆塔接地电阻、避雷器配置方案对变电站设备雷电过电压的影响规律。研究结果表明：融冰绝缘地线架设对变电站设备最大过电压影响很小;雷击杆塔离变电站越近,变电站高压设备产生的过电压越大;母线避雷器对变电站设备保护效果较好,雷电侵入波产生的最大过电压下降较多;杆塔接地电阻越小,变电站设备最大过电压越小。其结论对涉及融冰绝缘地线变电站具有一定的参考价值。     

220kV变电所避雷器设置

要有效限制变电站侵入波过电压,须安装并正确设置避雷器。介绍了220kV及以下电气设备的绝缘配合原则,分析了雷电过电压的特征;根据上海采用气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的220kV变电所的避雷器设置现状,对照相关的规程规定,对上海的此类变电所避雷器位置的正确设置进行了探讨。     

110 kV绝缘杆塔输电线路雷电侵入波过电压研究

为充分发挥复合材料杆塔效能,研究取消架空地线和接地引下线,形成全绝缘杆塔;考虑绝缘杆塔失去原有泄流路径,雷电过电压沿导线传播可能危害到变电站设备,在进线段采用铁塔以增加雷电侵入波的泄流。通过ATPEMTP仿真计算110kV复合材料绝缘杆塔和进线段铁塔的耐雷水平,研究雷电侵入波对进线段铁塔及变电站设备的影响和在铁塔安装避雷器的必要性。结果表明:不安装避雷器时,110kV绝缘杆塔线路段由幅值9kA的雷电流造成的过电压可导致进线段铁塔闪络,传播至变电站的过电压幅值约800kV;在进线段两端铁塔三相安装线路避雷器,可有效抑制雷电侵入波过电压,进线段铁塔可耐受40~45kA雷电流侵入波过电压,同时110kV变电站内过电压低于300kV,满足规程要求。     

220kV GIS变电站避雷器设置

要有效限制变电站侵入波过电压,须安装并正确设置避雷器。文章介绍了220kV及以下电气设备的绝缘配合原则,分析了雷电过电压的特征;根据上海220kV GIS变电站避雷器的设置现状和相关规程规定,对上海220kV GIS变电站避雷器的正确设置进行了探讨。     

特高压GIS变电站雷电侵入波过电压分析

针对特高压GIS变电站内雷电侵入波过电压问题,采用ATP-EMTP电磁暂态仿真程序,建立1 000kV GIS变电站的雷电过电压计算模型,通过对变电站内设备上最大过电压计算分析,验证变电站设备的绝缘裕度,进而确定并优化1 000kV GIS变电站避雷器的布置方案。     

某220kV变电站防雷保护仿真分析

利用ATP-EMTP仿真计算分析某220kV变电站遭受雷电波侵入时,分别在运行方式、杆塔冲击接地电阻、雷击点与变电站的距离、避雷器的保护方式以及避雷器与保护设备之间距离不同的情况下,雷电过电压对设备的影响;提出在主变避雷器前串联电感,以抑制雷电侵入波的陡度,保护主变纵绝缘的方法。     

变电站雷电侵入过电压波形特征及其影响因素的仿真

为探讨变电站设备实际耐受的雷电冲击电压波形与标准雷电冲击电压波形的差异,对变电站雷电侵入过电压的波形特征及其影响因素进行了仿真研究。通过在电磁暂态计算程序(EMTP)中建立500 k V交流变电站–输电线路模型,并结合过电压形成的物理过程,分析了雷击类型、输电线路传输过程以及避雷器对雷电侵入过电压波形的影响。研究结果表明:受雷击工况、输电线路传输过程及避雷器等非线性设备的影响,变电站设备实际耐受的雷电侵入波形近似为平顶波,波前时间可达8μs,波尾时间最短仅为10μs,最长可达数百μs。严苛情况下,变电站设备在实际雷电侵入电压波形下的绝缘耐受水平低于标准雷电冲击试验值。该研究为进一步探讨雷电冲击试验标准的合理性奠定了基础。     

110kV变压器中性点雷击过电压分析

110kV电网在全国覆盖范围大,线路和变电站容易遭受雷击,雷电波沿输电线路侵入或直击变电站在变压器中性点上产生过电压,对中性点绝缘构成威胁,因此研究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具有实际意义。根据某110kV变电站接线情况,结合雷击过电压理论及110kV变压器中性点绝缘性能,利用电磁暂态分析程序ATP对雷击线路雷电波侵入变电站和雷直击变电站情况下变压器中性点过电压进行仿真,分析变压器中性点过电压值及引入氧化锌避雷器后限制过电压情况,提出了增大变压器中性点避雷器通流容量限制中性点雷击过电压的措施。     

某变电站10 kV系统实测雷电侵入波过电压幅值与波形特征统计分析

雷电过电压是威胁系统安全运行的风险源之一,但目前变电站内雷电侵入波过电压的统计规律尚不明确,难以为绝缘介质的放电特性研究提供广泛数据支撑,造成绝缘配合存在过设计或欠设计问题。该文以某变电站10 kV系统实测雷电侵入波过电压数据为基础,研究其幅值和波形参数统计分布规律。研究发现,站内设备上承受的雷电侵入波过电压波形与IEC标准规定的1.2/50μs双指数波存在显著差别。针对站内雷电侵入波的波形特征,提出过电压幅值、波前时间、振荡主频以及衰减常数的统计特征量,并采用Kolmogorov-Smirnov(KS)检验方法辨识得到其概率密度分布。统计表明:该变电站10 kV系统雷电侵入波过电压的幅值分布在[12,42] kV,概率密度服从Burr分布;波前时间分布在[8.3,167.0]μs,其累积概率密度服从Bi DoseResp分布;振荡主频分布在[2.08,22.22] kHz,99.28%的振荡频率小于15 kHz,均值为5.84 kHz,振荡主频的概率密度服从Generalized Pareto分布;波形的衰减常数分布在[0.01, 0.90]范围内,均值为0.39,其概率密度服从Beta分布。该文研究结果可为绝缘特性、绝缘配合和泛在电力物联网数据层建设提供基础数据支撑。     

变电站雷电侵入波保护的仿真分析

针对一220 KV变电站的雷电侵入波保护进行仿真分析.考虑变电站雷击过电压最严重的一线一变的运行方式,对近区和远区雷击(即考虑到雷直击于变电站入口处及变电站进线段2 km处),母线加设避雷器和不加设避雷器进行比较分析.结果表明近区雷击产生较高的过电压,母线装设避雷器能有效抑制过电压,满足绝缘要求.     

220kV变电站出线断路器雷击故障分析

为了明确加装出线端避雷器来限制雷电侵入波陡度的必要性,以一起线路遭受雷击造成220 kV变电站出线断路器断口爆炸事故为例进行分析。首先基于雷电波传播理论,根据现场实际情况,利用电磁暂态仿真软件(power systems computer aided design,PSCAD)建立断路器模型进行事故的暂态分析,然后对加装出线避雷器的保护效果进行仿真评估,最后所得结果是在出线端安装避雷器能够大幅度提高输电线路的绝缘水平,避免变电站出线断路器遭受雷电侵入波过电压的危险。     

断路器断口防入侵波雷害研究

针对全国近年大量加装的线路型终端避雷器,文中运用雷电波陡度理论,首创性推导出35～500 kV线路采用线路型终端氧化锌避雷器时断路器断口所承受的入侵雷电波过电压计算公式。同时通过公式计算表明:线路型终端避雷器不满足绝缘配合要求,因而不能有效保护断路器断口;而变电站型终端避雷器满足绝缘配合要求,能有效保护断路器断口。这是全国各电压等级线路在大量加装线路型终端避雷器后断路器断口击穿事件仍时有发生的根本原因,也是文中重点论述并提醒行业、协会对反事故措施文件及相关技术规范尽快纠正的依据。     

500kV锦西沙河营变电所防雷保护及设备绝缘选择

针对５００ｋＶ锦西沙河营变电所近期投建规模、５００ｋＶ母线加装避雷器前后的几种运行方式,利用计算机对该变电所５００ｋＶ线路雷电侵入波进行模拟过电压计算,估算出变电所内５００ｋＶ各种设备的最大雷电冲击过电压值,从而为该变电所的设备绝缘选择、避雷器绝缘配合及母线是否配置避雷器提供了设计依据。     

光伏电站雷电过电压的计算与分析

以220 kV光伏变电站为例,利用ATP Draw软件建立雷电波侵入变电站数学模型,计算和模拟雷击过电压,并讨论不同雷击点以及站内避雷器对过电压的影响.结果表明,近区雷击导致的过电压水平较远区雷击时要更为严重,且在站内安装两组避雷器组,可将站内设备的雷电过电压限制在较低的水平,没有超过雷电冲击绝缘水平或保证耐压值,绝缘...     

110kV和220kV变压器中性点雷电过电压仿真与分析

为了更好地对110 kV和220 kV变压器中性点保护的绝缘配合进行参数整定,得到中性点处的实际过电压情况,文中考虑了入侵变电所的雷电波幅值和陡度受到变电所进线段保护时的限制作用,建立了变压器在雷电过电压下的绕组仿真模型,并通过ATP-EMTP软件对变压器中性点受到线路上的入侵雷电波作用时的实际过电压情况进行仿真,结果表明:无论变压器中性点处是否接有避雷器,其实际过电压波形与用作中性点处整定参考的标准雷电波的波形有很大差异,这也是导致中性点处避雷器和间隙绝缘配合失调的主要原因之一。     

泉城110kV变电站雷电过电压保护方式的研究

<正> 1 前言 本文主要针对泉城110kVSF_6全封闭气体绝缘变电站(G IS)的过电压保护方式,从技术可行性和经济性角度进行了比较研究。该变电站过电压保护方式,在原初设时为进线电缆的送电端和受电端分别装设一级氧化锌避雷器,在GIS内两段母线上再分别装设一组氧化锌避雷器。现利用EMTP(ATP)电磁暂态计算程序,计算分析了该系统在各种过电压保护配置方式下雷电进波的特性,并考虑了GIS内隔离开关操作可能会     

加强广东电网110kV及220kV敞开式变电站雷电侵入波保护分析

近年,广东电网110kV,220kV敞开式变电站雷电侵入波事故呈显著上升趋势,事故率和耐雷指标明显高于一般运行水平,为此,在分析事故原因的基础上,提出在广东地区110kV,220kV敞开式变电站架空出线侧加装避雷器保护的具体措施,并通过电网实际运行数据的统计,对加装出线避雷器保护的有效性、加装数量和工程投资、安装位置及设备选型、避雷器运行维护等问题进行分析,对变电站雷电侵入波保护、过电压及绝缘配合国标修订具有参考意义。     

特高压避雷器的结构设计及主要性能参数

<正>特高压避雷器安装在变电站主要电气设备附近,用来限制雷电和操作过电压,以起到保护特高压变电站电气设备的作用。避雷器的保护特性直接影响着变电站设备冲击绝缘水平和空气间隙距离的选取,是变电站绝缘配合的基础。同时,避雷器与高压电抗器和断路器合闸电阻一起,起到限制