230/400kV混压水电站出线同绝缘配置下雷电侵入波仿真计算

国外某230/400kV混压运行水电站进行增容改造,其3～4号机组出线方式为同塔双回输电线路,且线路绝缘均依照400kV电压等级进行配置,雷击230kV线路时,由于线路绝缘配置过高,站内设备处侵入波过电压相较于常规绝缘配置时可能更高.借助电磁暂态分析软件ATP-EMTP,综合考虑杆塔冲击接地电阻、站内避雷器的优化布置方案等对过电压的影响程度,开展电站雷电侵入波过电压仿真计算.仿真结果表明:增容改造后水电站侵入波过电压的影响主要是雷电反击,降低杆塔接地电阻至8Ω以下或将发电机出口侧避雷器移至靠近主变低压侧的槽洞处,可有效限制雷电侵入波幅值和陡度,降低厂房内电气设备的过电压值至设备绝缘耐受水平以内.该仿真计算对类似工程的设计具有一定的参考价值和现实意义.     

基于ATP-EMTP的某变电站雷击事故仿真研究

由于输电线路地处旷野,落雷频繁,雷电波沿线路侵入变电站从而损坏站内电气设备的事故频发.本文以某变电站的雷击事故为例,使用ATP-EMTP电磁暂态软件建立包含进线段和变电站的整体模型,仿真计算出主变及其他电气设备的雷电过电压及波形,分析该站遭受雷击事故的主要原因,并研究雷击点、杆塔接地电阻对站内设备过电压的影响,最后提出相应的防护措施.结果表明,事故的发生与雷电流侵入波幅值过大、避雷器的安装位置距变压器较远有关,在变压器前加装避雷器可有效避免此类事故.     

考虑接地电阻特性影响的差异性杆塔接地设计

目前架空输电线路杆塔接地体的设计,只考虑了可靠性与统一的高标准要求,忽略了经济性,且没有对输电线路雷击特性进行研究。基于此,提出考虑雷击电流及电压影响差异性的杆塔接地设计。首先,分析杆塔接地电阻过高的原因及其产生的影响;然后,仿真测试雷击输电线路,发现各级杆塔雷电流以及雷电过电压幅值逐步递减;最后,根据该特性,实现了对输电线路杆塔接地电阻差异性设计。该设计能够保障电网可靠运行,提高了电力设计的经济性。     

复合绝缘子在山区10千伏线路的应用

通过对广东省肇庆市德庆县某山区lOkv输电线路复合绝缘子的雷击闪络事故进行调研分析,总结复合绝缘子遭雷击闪络的原因：主要有干弧距离太短。接地电阻超标。结合实际提出了在山区雷电多发地段使用加长型的合成绝缘子,降低杆塔接地电阻的防雷击闪络措施,实践证明该措施对防止复合绝缘子的雷击闪络起到了一定的效果。     

计及冲击电晕的雷电侵入波对220kV变电站的影响

为了探究220 kV变电站遭受反击雷后对其主要设备的影响,首先依据冲击电晕的库-伏特性曲线,提出输电线路的冲击电晕模型;然后对220 kV变电站设备及输电线路进行研究,给出杆塔、绝缘子、避雷器等相关设施的仿真计算模型;最后利用ATP软件仿真计算侵入波不同波前时间、侵入位置及杆塔接地电阻3种因素对变电站内电容式电压互感器...     

220kV同塔双回线路雷击双回同跳防雷改造

同塔双回输电线路双回同跳严重威胁电网的安全稳定运行。某地区220 k V同塔双回输电线路发生过2次雷击造成双回同跳事故,采用EMTP软件对事故进行仿真复现。仿真计算结果表明:一定幅值的雷电流击中塔顶时,可能造成与现场实际吻合的双回线路C相同跳。通过比较绝缘子串两端雷电过电压中几个分量对最终闪络电压的贡献度得知,220 k V线路工频相位是影响双回输电线路ABC三相闪络顺序的主要原因。降低杆塔冲击接地电阻和安装线路避雷器是提高耐雷水平和降低雷击跳闸率最简单可行的措施。当非全相安装避雷器时,若每回路安装一支避雷器,建议安装在下相;若每回路安装两支避雷器,建议安装在中相和下相。     

220kV同塔双回线路雷击双回同跳防雷改造

同塔双回输电线路双回同跳严重威胁电网的安全稳定运行。内蒙古地区包青线220k V同塔双回输电线路发生过2次雷击造成双回同跳事故,本文采用EMTP软件对事故进行仿真复现。仿真计算结果表明:一定幅值的雷电流击中塔顶时,可能造成与现场实际吻合的双回线路C相同跳。通过比较绝缘子串两端雷电过电压中几个分量对最终闪络电压的贡献度得知,220 k V线路工频相位是影响双回输电线路ABC三相闪络顺序的主要原因。降低杆塔冲击接地电阻和安装线路避雷器是提高耐雷水平和降低雷击跳闸率最简单可行的措施。当非全相安装避雷器时,若每回路安装一支避雷器,建议安装在下相;若每回路安装两支避雷器,建议安装在中相和下相。     

同塔双回500kV输电线路降压至220kV运行的防雷

为解决500kV线路降压为220kV运行的同塔双回输电线路防雷保护问题,以安徽省内降压运行的某线路为例,统计了该线路雷害事故,从故障杆塔塔型、地貌角度分析了雷害事故的原因;基于电磁暂态程序ATPdraw建立了500kV降压220kV运行同塔双回线路的雷击模型,对几种典型的杆塔进行了反击和绕击耐雷水平仿真计算;并计算了雷击杆塔时雷电波的传播特性;根据差异化绝缘配置的思想,分析了不同方案下安装避雷器的防雷保护效果.计算结果表明,线路的耐雷水平与杆塔型号、接地电阻等相关;雷击杆塔电流达到230kA时,相邻杆塔将发生闪络;雷击杆塔电流增大到260kA时,同塔双回线路将同时闪络;绕击雷电流达到35kA时,雷击杆塔将发生闪络,相邻杆塔不受影响.在一回线路上安装500kV避雷器的防雷效果良好,可作为提高降压运行同塔双回输电线路的有效防雷措施.     

浅析降低架空输电线路雷害跳闸的技术

青海海南藏族自治州属于高海拔地区,是雷电活跃。辖区内的架空输电线路长,线路故障时有发生,其中因雷击导致的线路跳闸故障较多。从原因分析来看,输电线路雷害跳闸偏高是由于遮蔽角设计过大,以及地质状况、施工条件、检验质量及接地体的腐烂等多种原因。为了有效减少输电线路的雷害,设计时科学确定遮蔽角的大少,用降阻荆对杆塔土壤和接地体进行处理,测试接地网的电阻,改用钢化玻璃的绝缘子以及采用避雷器等技术措施。     

低压架空线路雷电感应过电压计算

低压架空线路在野外与雷击点距离较近或由于与建筑物避雷引下线的距离较近,因雷电电磁场作用于架空线路,在线上产生的感应过电压会造成线路对杆塔横担闪络.采用电磁场理论,分析了低压架空线路旁接闪物体及架空线路高度、线路与雷击点间距等参数对架空线路感应过电压的影响,推导出了架空线路附近出现雷击时在架空线路上的感应过电压计算公式.     

输电线路雷击暂态效应仿真分析

为了研究架空输电线路在雷击情况下的暂态特性,提出了一种ATP-EMTP的仿真模型．该模型同时考虑了输电线路参数的频变特性和冲击电晕效应,利用Marti线路模型分析输电线路的频变特性,通过自定义的电晕模块模拟冲击电晕效应．运用镜像法推导了线路几何电容的表达式,并在此基础上计算了发生电晕时线路的动态电容．仿真结果表明,冲击电晕效应对雷电过电压波的衰减和变形作用较参数频变特性严重,而同时考虑输电线路参数的频变特性和冲击电晕效应更符合实际情况．所提出的模型可精确地计算输电线路上可能出现的过电压水平,为线路的绝缘设计和防雷保护等提供可靠的依据．     

雷击接触网对信号电缆电磁影响分析及防护

对雷电流影响信号电缆的途径进行分析,得到雷电流主要通过空间感性耦合与大地阻性耦合干扰信号电缆.根据线路接触网模型,用电磁暂态软件ATPDraw搭建雷击接触网绝缘子闪络雷电流传播仿真电路.研究表明:电缆外皮电流耦合过电压及大地阻性耦合引起的电位升高对信号电缆的影响最大;接触线、贯通地线及保护线中电流耦合到电缆芯线的电压相对较小;信号电缆接地电阻的增大使芯线电压升高.通过降低信号电缆接地电阻、单独设置接地极等措施改善雷击对信号电缆的干扰.参考京沪高速铁路接触网防雷加强实施方案,对复线线路避雷线架设高度进行分析,给出建议架设高度,提高接触网耐雷水平.     

±800kV直流输电线路雷电绕击电流波形反演恢复研究

基于多导体传输线理论,分别推导均匀无损和参数频变输电线路对雷电流的传变表示,以期研究绕击雷电流波形恢复方法。借助最小二乘反卷积技术,在理想模型下,根据输电线路保护安装处经高速采集获得的暂态电压能够完备地恢复出雷击点处的雷电流波形。继而分析实际中普遍存在的冲击电晕、高频噪声、雷击点定位误差以及绝缘子动态过程等对雷电流波形恢复准确度的影响及对策,给出克服反卷积计算病态的有效算法。分析和数字试验表明,该方法恢复雷击电流波形可行、有效。     

基于ATP-Draw的双层土壤中杆塔接地装置冲击特性的仿真研究

为研究分层土壤对接地装置冲击散流特性的影响,本文提出一种基于ATP-Draw的双层土壤中杆塔接地装置冲击特性仿真方法。采用拉普拉斯方法计算双层土壤中的水平接地体、垂直接地体的接地电阻值,以及双层土壤结构下接地装置各部分链式电路模型的电导参数、电容参数、电感参数等,搭建复杂土壤中杆塔接地装置的ATP-Draw仿真模型,该模型能够实现分层土壤中输电线路杆塔接地装置雷电冲击特性的仿真分析及冲击接地电阻的准确计算,可用于杆塔接地系统设计。     

连续雷电冲击下典型杆塔接地装置冲击接地电阻分析

为分析连续雷电冲击下杆塔接地装置的冲击特性,对不同土壤、材料及形状的典型接地体进行连续冲击试验。在连续脉冲冲击下,随着冲击脉冲时间间隔的增大,二次冲击接地电阻由土壤击穿时的较低值增大,逐渐恢复到单脉冲冲击接地电阻;但在一定的时间间隔范围内,含水量较少的土壤中接地装置的二次冲击接地电阻明显大于单脉冲冲击接地电阻;不同形状及不同材料接地体的二次冲击接地电阻不同。在杆塔接地设计时应考虑连续雷电冲击下冲击接地电阻增大现象,综合考虑接地体的材料及其形状。基于实验结果,提出连续雷电冲击下杆塔接地系统的ATPDraw仿真建模方法,该方法能较好地模拟冲击接地火花效应和土壤击穿后土壤电阻率恢复过程。     

铜陵电网输电线路雷击故障分析及对策

输电线路因雷击引起的跳闸故障较多,本文对铜陵地区220kV输电线路雷击跳闸进行统计,分析影响线路反击、绕击跳闸的接地电阻、绝缘配置、杆塔高度、地形、保护角等因素。并针对不同的因数,对输电线路的运行维护提出合理建议。     

基于分段传输线模型的同杆双回线路反击耐雷性能研究

为了更准确的计算超高压输电线路的反击耐雷性能,给出了同杆双回线路杆塔的分段传输线模型。利用EMTP程序对同杆双回500kV输电线路的反击耐雷性能进行了计算和分析,考虑到雷击塔顶时导线上工频电压的随机性,采用统计法确定超高压线路的反击耐雷性能。计算结果表明:采用本文介绍的分段传输线模型进行计算,在杆塔接地电阻相同时,塔顶电位低于单一波阻抗模型,并且与后者相比,塔顶电位受接地电阻影响更小;和单一波阻抗杆塔模型相比,采用分段传输线模型进行计算得出的耐雷水平更高,耐雷水平受接地电阻的影响更大。     

500kV同塔双回输电线路雷击塔顶跳闸率的计算分析

耐雷水平直接影响着电力系统的安全性和可靠性。为确定各种因素对500 kV同塔双回输电线路耐雷水平的影响,基于ATPDraw软件,并结合现有比较成熟的JMARTI频变线路模型,建立了既考虑冲击电晕又考虑参数频变特性的输电线路仿真计算模型,针对雷击塔顶时,导线运行电压相位角的随机性,假定雷击出现于交流一周期的任一角度区间内的概率相等的情况下,仿真计算分析结果表明:不同接地电阻对线路跳闸率的影响可达10倍以上,不同的导线排列方式以及杆塔呼称高度对输电线路耐雷水平也有着较大影响。     

架空输电线路高土壤电阻率地区接地模块的应用

降低杆塔接地装置的接地电阻是提高输电线路耐雷水平的一项重要的措施,对于多石少土山区线路杆塔,用传统的降阻剂降阻方法,接地电阻和环保都很难达到要求。文章介绍了接地模块的特点、降阻原理和应用,指出以接地模块替代降阻剂,不仅可有效地降低杆塔接地装置的接地电阻,同时收到良好的环保效果。     

三维交错结构短导体在输电杆塔接地装置中的应用方法

降低杆塔的冲击接地电阻是提高输电线路反击耐雷水平的有效措施,而目前的各种降阻方法普遍存在技术经济性及施工难度难以兼顾的问题。在接地体上添加短导体,兼具降阻和施工简便的优势。为此,研究利用三维交错结构短导体降低杆塔冲击接地电阻的方法,并给出短导体的参数优化方法。首先,考虑土壤非线性电离影响在内,采用CDEGS软件对添加短导体接地装置时的冲击接地电阻进行计算,计算结果表明三维交错结构短导体具有更好的降阻效果;然后,以单位长度降阻率和最小冲击接地电阻为指标,对三维交错结构短导体的长度和间隔进行参数优化;最后,以1 000Ω?m土壤电阻率为例,求得短导体的最优长度和最优间隔分别为1.1、2.8 m,添加三维交错结构短导体的接地装置可降低16.52%的冲击接地电阻。研究结果可为输电杆塔接地装置的设计提供方法指导。