配电变压器防雷问题分析

配电变压器极易遭受雷击而出现故障。分析了湖南某10kV线路变压器遭雷击而损坏的原因,得出配电变压器正、逆变换过电压是导致雷害事故发生的主要根源。通过增加电抗器、耦合电缆,改进避雷器的接地方式及对配电变压器相关设施进行定期维护等措施,可有效减小因雷击对配电变压器造成的损坏,提高配电变压器的防雷性能。     

降低配电线路避雷器雷击损坏概率对策研究

安装避雷器是配电线路有效防雷措施,需要合理研究降低线路避雷器雷击损坏概率对策以延长避雷器运行寿命。采用EMTP软件建立10 kV线路模型,计算线路遭受雷电直击或雷电感应时避雷器两端电压,利用避雷器吸收能量计算避雷器损坏概率,分析采取改变避雷器通流容量、避雷线安装数量与安装方式、接地电阻等措施对于降低避雷器损坏概率的效果。研究结果表明:安装避雷线后,避雷器两端电压波形呈现较为明显振荡和衰减;避雷线数量的增加降低了避雷器两端电压幅值,导致避雷器吸收能量减少,遭受雷电直击时线路避雷器吸收能量远大于雷电感应情况。增加避雷器方波通流容量或避雷器安装数量能够降低避雷器损坏概率。避雷线数量的增加能够降低避雷器损坏概率,多条避雷线的推荐设置方式为从上向下将相线夹在中间。避雷器损坏概率随着线路接地电阻的增加而增大,因此需要尽可能降低线路接地电阻。在线路接地电阻难以降低情况下,可以通过缩短避雷线接地间隔来减小避雷器雷击损坏概率。     

配电变压器雷害绝缘故障影响因素及其防护措施研究

配电变压器的安全运行面临着严重的雷害威胁,需要合理分析其雷害绝缘故障影响因素。通过EMTP软件计算配电变压器遭受的雷电直击过电压和感应过电压,根据雷电过电压和绝缘故障出现的随机特性,利用区间组合统计法考虑雷电流幅值、雷电流波头陡度、雷击方位等因素的影响,计算配电变压器雷害绝缘故障概率。讨论线路安装避雷器、变压器高压侧安装避雷器对于降低配电变压器雷害绝缘故障的防护效果。分析结果表明:配电变压器雷电过电压波形均存在一定程度振荡,感应过电压波形振荡更为剧烈,但雷电直击过电压对变压器绝缘危害更大;配电变压器过电压概率密度分布曲线随着雷电流波头时间的减小、雷击点距线路水平距离的减小而整体右移,出现高幅值过电压的概率增大,导致变压器绝缘故障概率随着波头时间的减小、雷击点距线路水平距离的减小而增大。配电线路和变压器高压侧安装避雷器能够有效减少变压器雷害绝缘故障,但防护效果受接地电阻影响非常大,因此需要尽可能降低避雷器接地电阻以减少绝缘故障。     

避雷器接地电阻对10 kV配电线路终端设备雷击暂态特性影响分析

雷电击中配电线路后,沿线路入侵的雷电浪涌十分容易造成配变低压侧设备的损坏,安装避雷器能够提高线路的耐雷水平,为了有效的提高避雷器的防雷效率,有必要分析其对线路终端设备雷击暂态特性的影响。利用EMTP软件搭建完整的安装柱上变压器的配电系统模型,分析避雷器接地电阻、安装避雷器的杆塔之间的间距及敷设避雷线三种因素对终端设备雷击暂态特性的综合影响。结果表明:终端设备过电压随避雷器接地电阻的增大而增大,接地电阻越大,增大幅度越小;敷设避雷线后,终端设备过电压有一定程度的降低;安装避雷器的杆塔之间的距离越小,终端设备过电压也越小。最后得出通过避雷线的安装以及减小安装避雷器的杆塔之间的距离,可以在不降低终端低压设备雷电防护水平的情况下适当的增加高电阻率地区避雷器的接地电阻,所得结果对于降低接地结构的成本以及对配电线路终端设备的雷电防护有一定的指导意义。     

风电场中直击雷的防护和研究

风力发电场中输电线路是防雷保护的重要部分,当直击雷击在输电线路上时,不仅会对线路本身带来破坏,其产生的侵入波过电压将顺着线路传递至风电机组,可能会引起变压器的损坏,从而导致风电机组的停运。以某风力发电场雷击事故为例,将通过电磁暂态软件程序ATP/EMTP建立雷电直击输电线路的模型(雷电流模型、杆塔模型、输电线路电缆模型、避雷器模型、绝缘子串模型和变压器模型),通过仿真计算出升压变压器上的暂态过电压和流过电缆的最大雷电流,并仿真了在安装线路避雷器和降低接地电阻时,雷击点处的雷电过电压和过电流值。最后通过综合对比提出了在1号、2号杆塔安装避雷器和降低杆塔接地网电阻值的两种保护措施来对风电场场内输电线路进行有效防雷。     

降低配电线路雷击相间闪络概率对策研究

配电线路遭受雷电直击极易引发相间闪络,需要合理计算相间闪络概率,研究相应防护措施。利用EMTP软件建立10 kV配电线路模型,计算线路遭受雷击时发生相间闪络概率,分析导线布置方式和杆塔接地电阻对相间闪络概率的影响。讨论不同绝缘措施、避雷器安装方式和设置间隔等防护措施的防护效果。研究结果表明:导线垂直布置方式下,雷击导线时三相电位差最大,相间闪络概率也最高;雷击线路相间闪络概率随着杆塔接地电阻的增大而显著增加。增大线路绝缘子串闪络电压对于改善线路相间闪络效果不明显,采用绝缘导线时相间闪络概率远低于裸导线。雷电流波头时间均值越短,导线相间闪络概率越高。安装线路避雷器能够有效降低相间闪络概率,避雷器安装数量越多,设置间隔越密,相间闪络概率越低。避雷器防护效果受接地电阻阻值影响,需要尽可能降低杆塔接地电阻。     

配电线路雷电感应过电压的避雷器防护分析

雷电感应过电压导致配电线路发生跳闸或故障的比例要远高于雷电直击,因此需要分析采用线路避雷器对配电线路感应过电压的防护效果。利用EMTP软件编程计算线路雷电感应过电压,分析安装线路避雷器对感应过电压的防护效果,讨论雷电流幅值和雷击点距线路距离、避雷器安装间距、接地电阻对避雷器抑制感应过电压效果的影响。分析结果表明:配电线路安装线路避雷器后能够在一定程度抑制雷电感应过电压;雷电流幅值越高、雷击点距线路近,避雷器抑制感应过电压的效果越弱;避雷器安装间距影响对感应过电压的防护效果,安装越密,线路感应过电压降低越明显。接地电阻对避雷器感应过电压防护影响非常大,过高的接地电阻会严重削弱避雷器对感应过电压的抑制效果,因此需要尽可能降低避雷器接地电阻。     

基于ATP-EMTP的配电线路避雷器防雷效果及保护范围仿真分析

由于10～35 kV配电线路的绝缘水平普遍较低,因此在我国配电线路雷电保护设计中经常采用氧化锌避雷器进行雷电防护。通过建立模型开展数值仿真计算,进行10 kV配电线路安装线路避雷器的雷电防护效果研究,分析不同避雷器类型、不同杆塔冲击接地电阻以及雷击位置等对避雷器防护效果的影响并并分析其保护范围。结果表明,加强线路绝缘、增加配电线路中的避雷器数量可显著提高整条配电线路的耐雷水平,是提高配电线路防雷效果的两个重要措施;雷击位置对线路耐雷水平的影响则与避雷器雷电保护范围密切相关,当雷击位置距离线路避雷器较远时,线路耐雷水平的下降较为明显;具有避雷器的配电线路,由于避雷器存在一定的保护距离,因此单纯依靠安装线路避雷器来提高耐雷水平则需要每隔6～8基杆塔安装一组避雷器。     

分布式光伏系统接入配电线路感应过电压特性分析

雷击感应过电压是造成有源配电系统故障的主要原因，研究分布式光伏系统接入配电线路后感应过电压特性具有重要意义。在ATP中搭建了分布式光伏系统接入10 kV配电线路感应过电压计算模型，计算了雷击有源配电线路不同位置时，配电线路侧和光伏侧感应过电压的变化规律，并提出了相应的防雷配置优化策略。结果表明：当雷击线路杆塔附近地面时，线路上产生的感应过电压会影响光伏系统稳定运行；当雷击光伏阵列金属边框时，不会对配电线路造成影响；在并网变压器高低压侧分别安装避雷器和SPD时，变压器和光伏侧设备不受配电线路侧感应过电压的影响。     

氧化锌避雷器在东乡县的运行情况

<正> 在6～10kV配电网络运行中,由于受雷击过电压而使设备遭受破坏或避雷器本身击穿造成停电的事故经常发生。由于种种原因,传统的SiC避雷器作为6～10kV配电线路的过电压防雷保护不能满足运行安全需要,有时晴天发生爆炸事故,一年也有几起。为了提高运行可靠性,选用一种较为理想的避雷器作为配电线路过电压保护是非常     

加强线路绝缘对变电站侵入波及避雷器通流的影响

以广东电网近几年发生的雷电侵入波事故为例,利用ATP-EMTP仿真软件,分析了广东电网近年来加强线路绝缘对变电站侵入波水平及避雷器通流的影响。仿真结果表明,安装变电站出线避雷器,可减少线路绝缘水平提高对变电站内电气设备的影响。通过讨论变电站内各避雷器的通流,提出了选择变电站避雷器标称电流的建议:出线避雷器选择标称电流较大的避雷器;在安装出线避雷器的条件下,站内母线和主变处避雷器可选择标称电流较小的避雷器。     

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。     

6～10kV配电网络雷电防护现状及防雷措施分析

针对6～10kV配电网络事故中雷击跳闸率(占80%以上)高,提出避雷器安装配置及接地等方面的问题。对不同类型雷击过电压和避雷器安装档距进行了分析,综合比较了线路无间隙避雷器和线路有串联间隙避雷器的结构特点和保护范围,分别确定了两种避雷器的技术参数。建议以无间隙避雷器为主,以外串联间隙避雷器为辅的设置方式,提出了两种避雷器在输电线路中不同的防雷保护方案。在雷灾多发区域避雷器应带小型化放电计数器和脱离装置,同时对避雷器的接地引下线要进行优化布置。     

线路避雷器安装方案及效果分析

输电线路的雷害事故不仅会造成危险的雷电过电压,还可能扰乱电力供应。推荐采用有选择地加装线路避雷器的做法来减少雷电引起的绝缘闪络。以一条110kV传输线路为例,说明制定线路避雷器安装方案的原则:首先区分线路绝缘子闪络是由反击还是绕击引起的;线路避雷器的安装主要以保护易遭受雷击的个别杆塔为目的,除此之外,应兼顾整条线路耐雷水平的提高。     

110kV线路避雷器在输电线路防雷中的应用研究

对于雷电活动强烈、地形复杂、土壤电阻率高的山区线路 ,采取各种传统综合防雷措施有时难以奏效。由于近些年 1 1 0 k V及以上电压等级的复合外套金属氧化物避雷器 (简称线路避雷器 )的研制成功 ,为解决线路的防雷提供了一种新的手段。从分流的角度 ,通过对雷击杆塔时 1 1 0 k V线路避雷器的仿真实验 ,在理论上分析了线路避雷器在输电线路防雷中的作用效果及其影响因素 ,指出了线路避雷器在实际运用中应该考虑的一些问题     

特殊场所电源系统的防雷优化与事故分析

调研特殊场所的变压器雷害事故,发现变压器损坏的主要原因是正逆变换过电压和冲击波在绕组中的传递。经现场试验和理论推导,提出了安装可调式保护间隙、安装避雷器、加强绝缘等措施,对特殊场所电源系统进行了防雷优化。实践证明,该方法提高了特殊场所电源系统的耐雷水平,可广泛应用于重雷区、高海拔地区的风电场、移动通讯站、微波站、雷达站等场所,对解决电力工程实际问题具有现实意义。     

输电线路防雷措施的仿真与分析

使用ATP-EMTP电磁暂态分析软件选取了矿区常用的110 kV级的输电线路作为仿真研究对象,根据实际参数模拟了雷电流、输电线路、杆塔、绝缘子串和避雷器,建立了雷击输电线路的仿真模型。本文主要针对110 kV输电线路在遭受雷击时,加装与不加装避雷器情况的比较和接地电阻的变化对雷击过程的影响进行仿真分析。得出:输电线路加装避雷器和降低杆塔的接地电阻可以有效保护输电线路的安全,保证煤矿电网的安全稳定运行。     

线路避雷器的研究进展

对线路避雷器的国内外现状和研究进展进行了综述.线路避雷器已大量地安装在从配电到500kV(部分800 kV)系统电压的架空输电线路上,它是降低线路雷击跳闸率的有效手段,从而提高系统的可靠性.在大多数情况下,线路避雷器是合成外套的避雷器.小型化、智能化及高压化将会是线路避雷器今后的发展方向.随着线路避雷器的国际电工委员会...     

输电线路保护用有串联间隙避雷器间隙特性的研究

采用线路避雷器进行防雷保护是输电线路防雷的重要措施。通过对220kV输电线路用有串联间隙避雷器绝缘配合及结构的研究分析,提出了线路避雷器的技术参数及串联间隙的设计原则,确定了线路避雷器的间隙结构。对两种类型的220kV绝缘子串和避雷器进行了雷电冲击放电特性试验,结果表明:线路避雷器与绝缘子串的正极性雷电冲击50%放电电压的配合系数为1.39;线路避雷器与绝缘子串的负极性雷电冲击50%放电电压的配合系数为1.34,其配合系数大于1.18,对绝缘子串保护的有效率超过99.993%;线路避雷器正极性雷电冲击放电伏秒特性曲线至少比绝缘子串的低16%,线路避雷器负极性雷电冲击放电电压伏秒特性曲线至少比绝缘子串的低15%。220kV避雷器的放电特性满足了线路绝缘配合的要求,实现了对不同类型的绝缘子串的保护。