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。     

考虑全雷击过程架空配电线路防雷性能计算分析

架空配电线路分布广泛且线路绝缘水平低,易发生直击雷和感应雷闪络故障,为了考虑配电线路受直击雷和感应雷过电压的综合影响,建立了配电线路耐雷性能计算模型。首先基于ATP-EMTP建立线路直击雷和感应雷过电压模型对线路耐雷水平进行仿真计算,然后通过电气几何模型并结合线路感应雷耐雷水平关于雷击点至线路距离的拟合关系式,对线路直击雷和感应雷闪络区域进行划分,进而计算得到线路直击雷和感应雷跳闸率,最后,计算分析了杆塔高度和大地电导率对配电线路耐雷水平以及雷击跳闸率的影响规律。计算结果表明,杆塔高度与大地电导率均会不同程度的影响直击雷和感应雷跳闸率,进而影响总跳闸率,降低杆塔高度和增大大地电导率可降低配电线路雷击跳闸率以提高配电线路耐雷性能。     

根据电气几何模型对10 kV配电线路雷击跳闸率的计算分析

为了实现对10kV配电线路防雷性能的评估,制定相应防雷措施.首先根据计算雷击跳闸的电气几何模型原理制定10 kV配电网的电气几何模型,考虑雷击大地时在导线上产生感应过电压的影响.其次,通过对比分析直击雷暴露距离和感应雷暴露距离得出计算10kV配电线路的雷击跳闸率计算公式,以昆明某地区典型线路为例计算其雷击跳闸率,所得结果与实际情况比较符合.最后,根据电气几何模型分析了加强绝缘和安装线路避雷器两种情况的不同配置下的跳闸率降低效果,为10kV配电线路防雷计算与防雷措施评估提供了一个新方案.     

土壤电阻率对10kV架空线路雷害风险的影响研究

雷害风险的准确评估对10kV配电架空线路的防雷设计与改造工作具有重要意义。通过建立仿真模型,根据大量仿真数据提出了计及土壤电阻率的感应雷过电压幅值计算公式。在此基础上,建立了基于蒙特卡洛方法的10kV配电架空线路雷击跳闸率计算模型,研究了土壤电阻率对雷害风险的影响。结果表明:10kV线路的感应雷过电压幅值和雷击跳闸率随着土壤电阻率的升高而明显增大,各地区的防雷设计和改造方案需根据雷电活动情况和土壤电阻率进行具体设计。     

基于ATP-EMTP的10kV配电线路雷击性能研究

针对雷击10 kV架空配电线路时,配电线路直击雷过电压的计算与分析展开了一系列的研究。利用ATP-EMTP软件建立了直击雷过电压仿真模型,对比分析了雷直击杆塔顶部和雷直击相导线两种情况下的直击雷过电压波形和幅值。对10 kV农村架空配电线路遭受高幅值雷电流时的直击雷闪络特性做出了相关计算,给出了遭受高幅值雷电流时的绝缘闪络个数,雷击闪络时的雷电流沿线分布情况。仿真结果表明,雷电流幅值越大,雷击瞬间发生杆塔闪络的范围也在扩大,而且发生闪络的杆塔入地电流沿雷击点向两边递减。     

±500kV直流输电线路耐雷性能研究

直流架空输电线路的耐雷特性不同于交流系统,特高压直流输电线路杆塔高、跨度大,且工作电压幅值、极性不变,使得雷击直流高压输电线路的概率增大,有必要对直流架空输电线路耐雷性能进行研究。针对近年来葛南±500 kV直流输电线路多发的雷击故障,以葛南±500 kV直流单、双回架空输电线路为工程背景,采用ATP-EMTP和电气几何模型法分别对线路的反击和绕击耐雷性能进行了仿真计算研究,并与交流输电线路耐雷性能进行了分析比较。研究表明:±500 kV直流输电线路的雷电绕击跳闸率远高于反击跳闸率;工作电压对雷电先导发展、建弧率以及导线绕击距的影响比交流更大,使得直流输电线路正极性导线的雷击跳闸率高于负极性。     

高耸建筑群对10kV配电线路感应雷雷击特性的影响

为了分析高耸建筑物如何降低雷击时10 kV配电线路感应雷过电压,首先根据珠江三角洲某镇10 kV配电线路雷击故障点分布情况,统计出建筑密集的城市区雷击故障点数要明显少于郊区。其次,根据电气几何模型原理和雷电先导发展阶段的电场分析得出建筑物高度越高、上表面横截面积越大,建筑材料的介电常数越大建筑物对10 kV配电线路的屏蔽效果越好。最后,通过ANSYS仿真分析出无建筑时导线周边电场畸变比有建筑时严重的结论,进一步证明建筑物对10 kV配电线路遭受感应雷过电压具有屏蔽和保护作用。     

单相安装并联间隙在10 kV多回架空线路中的应用方法

加装单相同线安装方式的并联间隙,可有效提升10 kV架空裸导线路的耐雷水平。但目前相关研究仅针对10 kV单回架空线路,多回线路中仍存在并联间隙的安装数量、安装位置和放电电压数值的匹配问题。为此,本研究基于ATP-EMTP软件,搭建10 kV双回架空配电线路雷电过电压仿真模型。针对多回10 kV架空线路,分析了单相安装并联间隙的配置方法,并设计了多回线路耐雷水平的计算流程。以双回线路为计算实例,线路遭受感应雷过电压时,建议在每回线路的最高相上均安装一只并联间隙;线路遭受直击雷过电压时,仅在第一回线路的最高相安装一相并联间隙的防雷效果优于其他安装方式。所得结果为10 kV多回架空配电线路防雷方法的应用提供了参考。     

单避雷线在输电线路防雷中的应用探讨

通过对110 kV及以上输电线路跳闸事故的统计分析,得出雷击是输电线路跳闸的主要原因。根据雷电活动情况、雷击跳闸情况及国网公司架空输电线路差异化防雷指导意见,对架空输电线路单、双避雷线运行情况进行比较分析,对架空输电线路差异化防雷设计进行了研究,并结合实际提出了有针对性的防雷措施:110 kV线路采用单避雷线时,工程的总体投资可以减少2%~4%;采用单避雷线后,地线支架安装在塔身之上,与双避雷线相比,增强杆塔抗扭性,提高了对冰灾、舞动、大风等突发自然灾害的抵抗力,从而提高了线路的安全性;平原地区,雷电活动偏少,绕击雷极少,雷击跳闸次数较低,开展110 kV架空输电线路单避雷线运行是可行的;对于双回路110 kV线路,导线可以采用"V"形串设计,以减小单避雷线的保护角,降低线路绕击跳闸率。     

降低输电线路雷击跳闸率是采取“疏”还是“堵”

架空输电线路采取降低杆塔接地电阻值可再一定程度上减少雷电反击过电压的危害,提高线路的耐雷水平。但感应雷击、直击和绕击雷则通常与杆塔接地电阻值关系不大,欧美一些国家是大量采用木横担来遏制雷电反击跳闸。架空线路的耐雷水平基本上是随着杆塔接地电阻值的增加而线性减少。     

10kV架空配电线路防雷措施配置方案分析

根据配电线路感应雷跳闸特征,建立了感应雷跳闸计算模型。通过感应雷跳闸计算模型,分析了10 kV配电线路在更换绝缘子、不平衡绝缘、采用绝缘横担三种方案的感应雷跳闸频率变化情况,得出:更换绝缘水平更高的绝缘子是提高10 kV配电线路耐雷水平的最直接措施;在同塔双回线路中,一相安装避雷器能使线路防雷效果提高50%以上,且安装在中相导线时的提高幅度更大。根据10 kV配电系统一般为中性点不接地系统,两相安装避雷器时,可使感应雷引起的跳闸事故大幅降低;对于绝缘子等配电设施容易损坏的配电线路,在允许一定跳闸率的前提下,可安装保护间隙。     

输电线路雷击暴露空间的三维计算方法研究

雷击暴露宽度对于准确评估输电线路的防雷性能起着重要作用。基于导地线对地高度与输电线路雷击暴露宽度之间的非线性关系,发现EGM中采用等面积法将平均高度处的暴露宽度积分和替换输电线路沿线各处的暴露宽度积分和时存在不可控误差,据此提出了输电线路雷击暴露宽度的三维拓展方法,将传统计算方法中的雷击暴露宽度沿着输电线路每个档距拓展为三维暴露空间,并推导了由暴露宽度组成的暴露空间的三维计算公式与采用暴露空间的绕击跳闸率计算公式。以500kV双避雷线输电线路为例,计算了输电线路档距内雷击暴露宽度三维分布与雷击暴露宽度积分和的二维分布,分析发现该方法可以规避EGM中由暴露宽度导致的不可控误差,能够直观地分析输电线路不同位置的雷击暴露情况,可为输电线路防雷性能的精确计算与差异化防雷的定量分析提供参考。     

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。     

关于农网35kV线路防雷措施探讨

雷击是导致农网35kV线路故障的重要原因之一。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35kV线路防雷现状,认为线路绝缘水平低,绝缘子老化严重,导线老化和线径过小,极易造成雷击闪络时绝缘子损坏和导线断线。提出了在现有防雷措施的基础上,安装线路型避雷器,降低杆塔接地电阻,在单相接地电流大于10A的35kV电网采用中性点经消弧线圈接地的运行方式,可降低线路的雷击跳闸率。     

避雷线作用的仿真分析

使用ATP-EMTP软件选取矿区常用的110 kV级的输电线路作为仿真研究对象,建立雷击输电线路的模型,并进行仿真研究:雷电绕击于输电线路仿真;分流系数仿真;耦合系数仿真。通过对仿真情况的分析,认为避雷线有防绕击作用、分流作用、屏蔽作用和耦合作用,对输电线路防雷起着很重要的作用。为设计和运行部门在实际输电线路上,如何合理地采用防雷保护措施,提供可靠的依据。     

吉林省66kV及220kV输电线路防雷措施及应用效果分析

电力系统输电线路的各种防雷措施长期使用效果需要得到评估,笔者通过对吉林省66 kV及220 kV输电线路落雷、雷击跳闸情况的数据汇总,并对所采取的线路防雷措施的效果进行分析统计,同时提出一个有效雷击跳闸率公式,对各种防雷措施的效果进行分析和比较,结果表明66 kV线路雷击跳闸率变化规律与220 kV线路雷击跳闸率变化规律类似,但220 kV线路雷击跳闸情况确实较66 kV线路严重;线路避雷器防雷效果很理想,少长针驱雷器防雷效果不理想,可控避雷针防雷措施虽然有一定效果,但安装时间太短还需进一步防雷效果分析,耦合地线防雷效果一般,最后提出防雷措施建议。     

架空输电线路防绕击避雷针防护效果试验研究

为了研究在地线上加装防绕击避雷针的可行性和安装原则,以贵州500 kV输电线路为研究对象,通过对1:25缩小的输电线路典型杆塔模型进行雷电绕击模拟试验,研究防绕击避雷针长度以及安装位置与防绕击效果的关系,为防绕击避雷针在500 kV的应用上提供科学依据。试验结果表明:在架空地线上合理布置防绕击避雷针,对雷电绕击导线具有较好的防止效果,防绕击避雷针长度以及位置对绕击率影响较大,建议防绕击避雷针安装在距杆塔10～50 m区域,并提出了针间距应满足的公式。     

交流输电线路雷击跳闸率计算方法研究

目前对交流架空输电线路雷击跳闸率的计算有多种方法,由于模型不同、初始参数选取不同,计算结果出现较大差异。针对这一问题,以陕西110 kV、330 kV、750 kV高压输电工程中110 kV三角排列、330 kV三角排列、330 kV与750 kV同杆双回架空输电线路为例,分别采用DL/T620—1997"交流电气装置的过电压保护和绝缘配合"推荐的计算方法、EMTP仿真计算法与电气几何模型计算方法对架空输电线路雷电反击和绕击跳闸率进行了计算。同时结合多年实际观测的雷击跳闸数据对计算结果进行了对比分析,为选择合适的计算方法提供参考。     

某35kV配电架空线路防雷保护装置应用研究

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.广东山区某35kV线路频繁遭受雷击,在广泛收集该线路运行情况资料的基础上,分析总结雷害频发原因,提出对线路加装并联保护间隙的防护措施,并对该措施进行可行性分析,设计并联间隙的结构,对间隙试品进行雷电冲击试验,确定间隙两个球极间距离,并计算并联间隙后对线路雷击...