风电机组箱式变压器雷击事故分析与仿真研究

介绍了故障的情况,在事故分析的基础上,利用ATP/EMTP软件建立仿真模型,计算了箱变低压侧雷电过电压并进行了影响因素分析,提出了相关防护措施。     

风电机组的雷击过电压分析

雷击是影响风力发电场运行安全的主要因素之一。在雷击过程中,雷电流流过机架和塔筒时会对其中的传感器件、通信线路甚至电力线路产生感应过电压,这些暂态过电压将对风电机组的正常运行造成影响。该文建立了相关的风电机组模型,对雷击引起的暂态过电压进行了计算分析。计算结果表明：塔筒与传输线间的过电压在传输线的上下两端达到最大;设置金属屏蔽层能有效地降低电容耦合过电压;屏蔽层还能使电压波动趋于平坦。     

一起电力变压器雷电过电压事故分析

对一起由于雷电过电压原因引起的电力变压器损坏事故进行了分析,分析结果与变压器解体检查情况相符.     

箱式变压器合闸操作过电压成因及抑制措施研究

通过现场测试箱变操作过电压,分析了其故障原因,提出了一种过电压抑制装置,验证了方法的可行性.并基于PSCAD/EMTDC开展电磁暂态仿真建模,与实测数据对比,验证了模型准确性.     

10 kV配电变压器雷电过电压频率特性研究

在电力系统的实际运行过程中,配电网的绝缘水平较低,当雷电过电压冲击时,易造成配电变压器的损伤.为研究配电变压器雷电过电压频率特性,根据实际配电台区系统运行情况,搭建配电变压器T模型、电耦合模型及综合模型,并利用ATP-EMTP仿真软件建立与实际配电台区系统接近的10 kV配电系统.通过分析配电变压器电路T模型、电耦合模型及综合模型在不同频率的雷电过电压作用下的频率特性,确定了各配电变压器模型的频率适用范围,为后续进一步研究变压器过电压抑制防护措施提供了理论指导.     

110kV变压器中性点过电压的计算及其保护策略

为了限制短路电流和满足继电保护整定的需要,110 kV系统采用的是部分变压器中性点接地方式,这种接地方式会使不接地变压器的中性点产生过电压。为此使用PSCAD/EMTDC软件计算了重庆电网一个110 kV系统中不接地主变中性点的过电压。计算结果表明:不接地变压器中性点的工频暂态过电压最高可达到125.8 kV;不接地系统下发生单相接地故障时,变压器中性点电压会上升到相电压;非全相运行时空载变压器中性点可能会产生铁磁谐振过电压,峰值可达到261.2 kV,严重威胁中性点和线端设备的安全;雷电过电压也会损坏中性点的绝缘,也需加以限制。最后给出了适用于110 kV变压器中性点的保护配置方案,并指出当采用间隙和避雷器并联保护时,需考虑避雷器对中性点工频暂态过电压的限制作用。     

高寒地区风电机组雷电防护研究综述

我国蒙东、东北等高寒地区,风能资源储备丰富,风力发电建设已呈现规模化态势。近年来,雷电灾害已成为威胁风电机组安全运行的主要因素,并长期制约风电产业的正常发展。由于高寒地区具有较为显著的地理与环境特征,电力设备防雷保护的标准及措施与其他地区有较大差异,因此需对高寒地区风电机组雷电防护予以高度关注。综合高寒地区风电机组特点、地理环境以及雷电情况等因素,对高寒地区风电机组雷击特点进行概述,针对高寒地区风电机组雷电防护系统、雷电先导起始及发展机理、雷电直击损坏机理以及雷击电磁暂态过程四个部分的研究现状进行分析与总结,并结合尚待解决的问题,提出高寒地区风机防雷的若干研究领域。     

风电机组过电压保护与防雷接地设计

迄今我国尚无风电系统过电压保护和防雷接地的国家标准或行业标准,为了促进风电行业的快速发展,通过理论分析并结合工程实际,给出了风电系统中风电机组过电压保护体系和实现。该体系主要考虑直击雷保护、感应雷保护、接地装置、机组配套升压设备保护等内容,并结合风电工程实例,系统地阐述了风电系统中风电机组的过电压保护及防雷接地的方案设计及其实现,满足了工程的实际需要,对风力发电和风电场设计具有较好的指导意义。     

10 kV配电变压器雷电过电压及其防治方法研究

10 k V台区配电变压器是配电网最重要的设备之一,但在多雷区时常发生雷击损坏故障。根据台区典型设计和现场勘查结果,建立了雷电直击导线和雷电感应下的电磁暂态仿真模型,分析了配电变压器高压侧绝缘的雷电过电压,结果如下:雷电直击导线后,变压器绝缘承受的电压为避雷器残压和接地引下线电压之和,过电压幅值极易超过标准雷电耐受电压75 k V;雷电感应的能量较小,过电压幅值超过标准雷电耐受电压的概率非常小。同时,研究了加装避雷线对雷电直击过电压的防治效果,发现避雷线可大幅降低过电压幅值,若在此基础上缩短避雷器横担至变压器支架的电气距离,可大大降低变压器损坏概率。     

特高压自耦变压器绕组间主绝缘间隙上的工频/雷电冲击叠加过电压

为研究冲击电压与工频电压的叠加在变压器串联绕组与并联绕组之间的主绝缘间隙上产生的叠加过电压,通过1000 kV自耦变压器的70%缩比模型进行试验,得到单独施加标准波、长尾波以及两者叠加时的曲线。通过比较,可以发现叠加的工频电压与冲击电压极性相反且为负峰值相位时绕组间主绝缘间隙上产生的电压最高。     

组合式电压互感器二次回路过电压抑制技术

针对目前电压互感器二次回路SPD产品存在的很多问题,论述了一种组合式过电压防护电路,可规避被雷击或操作过电压多次冲击后,SPD老化剩余电流增大的问题,同时在击穿失效后不会出现短路现象。     

建筑弱电系统防雷设计

介绍了雷电对建筑物弱电系统可能引起的危害,以及弱电系统的一些基本防雷设计。通过禹城市气象局综合观测楼的案例分析,探讨了有效防止弱电系统雷电损害的具体措施。     

电涌保护器应用中几个问题的探讨

探讨了电涌保护器（SPD）应用中的4个颇有争议的问题，这就是SPD的响应时间、多级SPD的动作顺序、不同波形中冲击电流的等效变换以及SPD的残压与冲击电流峰值的关系。最后说明了SPD应用中各电压之间的相互关系。     

变电所防雷技术

大多数变电所存在有雷击隐患,根据新颁布的GB50057—2010《建筑物防雷设计规范》[1]相关规定和防雷理论知识,将接闪器、引下线、接地装置、等电位联结、屏蔽、合理布线、浪涌保护器的安装等方面,与变电所的自身结构相结合,使变电所最大程度达到安全防雷,也为变电所及相关设施的防雷整改、验收、安全运行等提供技术指导。     

电涌保护器的应用与金山花园信息系统防雷设计

通过对国际标准IEC61643和国家标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》(2000年版)的研究,探讨了电涌保护器(SPD)在智能建筑安全设计中要考虑的若干问题。并通过工程实例,分析电涌保护器若干技术参数与设计选用要点,给出SPD的残压与冲击电流峰值的关系及各级电涌保护器具体选用时电压之间的配合关系。     

基于电力需求侧管理的建筑智能能源管理系统

通过对建筑能源管理现状以及电力需求侧管理技术发展的分析,提出一种基于电力需求侧管理的建筑智能能源管理系统,系统通过对能耗的实时监测、统计分析和优化管理,实现需求侧负荷曲线优化和节能管理。以上海某科技园内两幢建筑为例,介绍了基于电力需求侧管理的建筑智能能源管理系统的实际应用效果,说明系统在建筑节能、需求侧管理中起到的重要作用。     

变电站自动化设备通讯接口的防雷保护探讨

雷电对于变电站综合自动化设备的安全与稳定运行危害极大,充分认识雷电损伤效应及其传播途径对变电站综合自动化设备防雷意义重大。文中详细分析了雷电的静电感应和电磁感应造成损伤的原理,给出了相应的防雷器件的选型和防雷模块的设计方案,并依照实际使用经验给出了其它一些防雷措施以供提升变电站自动化设备通讯接口整体的防雷水平。     

海上升压站主变避雷器雷电过电压保护距离研究

国内早期的海上升压站为主变室外布置,主变油枕易遭受雷击。通过分析避雷器保护距离产生的原因,借助ATP/EMTP电磁暂态仿真软件,建立了变压器雷击暂态模型,并结合工程实例分析了雷电流幅值及避雷器安装位置对站内设备过电压的影响。研究发现:雷击主变油枕,站内主要受影响的设备为主变压器,且避雷器的安装位置很大程度上影响着变压器上的雷电冲击过电压值。因此,文章对避雷器保护距离进行了进一步的研究分析,指出在进行海上升压站设计时,避雷器应尽量靠近主变压器安装。最后,通过参数拟合得出避雷器保护距离与雷电流幅值配合曲线及避雷器保护距离与平台接地电阻配合曲线,为海上升压站内避雷器的安装提供了参考依据。     

风电场电缆集电系统雷电暂态数值计算

针对风电场集电系统升压变压器和避雷器在雷害事故中大量损坏现状,在雷害事故现场调查的基础上,对风电场电缆集电系统雷电暂态过电压及电流分布进行了数值计算。建立了单台机组模型和多台机组模型,考虑了风电机组数量、雷电流幅值、机组冲击接地电阻等各种因素对雷电暂态过电压和雷电流分布影响。结果表明:避雷器标称放电电流偏小是雷击损坏主要原因,多次回击电流将导致避雷器以及与其并联连接的升压变压器损坏。对于35 kV风电场电缆集电系统,如果风电机组冲击接地电阻很难降低,提高避雷器标称放电电流可以有效解决电缆集电系统雷电暂态过电压和避雷器保护问题。根据计算结果提出了避雷器标称放电电流推荐值,当雷电流幅值50 k A时,标称放电电流5 k A的避雷器可满足要求;当雷电流幅值≥100 k A时,则需要相应提高避雷器标称放电电流。对风电场电缆集电系统,在接线工艺规范的前提下,升压变压器高压侧安装1组避雷器可以满足过电压保护和绝缘配合要求。     

电涌保护器在低压电源系统中的应用

电涌保护器作为雷电防护系统的重要组成部分,已广泛应用于各行各业.介绍了SPD的分类以及电源系统SPD的冲击分类试验,给出了其主要参数.阐述了SPD的安装和选用过程的注意事项,以及SPD的级间配合.