变电站地电位干扰及抗干扰措施研究

探讨了发电厂、变电所因地电位分布不均对计算机综合自动化系统造成的影响,即在雷电流入地时冲击电位分布造成的干扰,在工频大电流入地时由局部电位升高造成的干扰,以及变电站内发生接地短路时造成的电弧干拢。分析了地电位干扰产生的原因,针对干扰的途径及方式提出了防止地电位干扰的具体措施:降低接地网的接地电阻,限制地电位升高;设计接地网时应尽量采用方孔地网以改善地面电位分布,限制局部电位升高;改进计算机测控系统的接地;计算机测控系统应屏蔽接地;以保证变电站的安全稳定运行。     

地网暂态过电压对牵引变电所二次设备干扰规律性分析

利用电磁暂态分析软件联合搭建电缆—地网暂态模型,意在对工程实践中典型地网布置方式下地电位干扰规律进行定量分析,研究表明:二次电缆干扰电压明显受雷电流幅值、土壤电阻率、电缆布置方式、接地铜排及电缆接地方式影响;随着土壤电阻率、雷电流幅值及电缆长度增加,干扰电压显著增加;为降低干扰电压,电缆敷设长度应尽可能短且应沿地网中部敷设;同时,研究发现电缆沟中接地铜排可以明显提高二次电缆抗干扰能力,当接地铜排采用方案二布置,电缆采用末端接地时,抗干扰效果最好。     

变电站二次系统防雷措施的探讨

变电站二次系统是电力系统的重要组成部分,但其耐雷水平低,雷电波侵入易导致二次设备的损坏,严重影响了电力系统的正常运行。分析了变电所二次系统防雷保护中存在的问题,探讨了雷电对微机保护、综合自动化系统的干扰方式和途径以及雷电流对二次系统的耦合方式,深入研究了二次系统防雷上存在的缺陷和不足,对二次系统防止雷电干扰提出改进措施:改变二次系统的接地方式,改善接地网电位分布,完善二次系统的屏蔽及安装电涌保护器等,提高了电力系统供电的可靠性。     

共享铁塔防雷接地可靠性研究

共享铁塔是在电力杆塔上加装通信设备,然而电力系统和通信系统的容量、电压等级等相差较大,两者之间的相互作用不可忽略.为获取共享铁塔接地装置暂态性能,本研究参照220 kV电力铁塔和移动通信机房接地装置图纸,建立了铁塔地网和通信机房地网不同连接方式,不同连接点个数,电缆不同连接方式情况下雷击共享铁塔的暂态计算模型,研究共享铁塔遭受雷击时接地网防雷可靠性.通过分析地电位分布情况及电缆电磁骚扰情况,得到出重要结论:若考虑降低接地网的暂态地电位升峰值,宜采取两地网间距10 m;若从共享铁塔接地网的均衡性能角度出发,宜采用将通信机房置于塔下的接地方式.     

500kV变电站二次系统等电位连接铜缆的接地方式

变电站自动化系统的过电压防护水平与变电站各类设备的接地方式,二次设备的过电压承受能力有较大关系。参照相应的行业标准和反事故技术措施,分析了广东韶关500kV曲江变电站二次雷害事故,提出了等电位连接铜缆的具体接地三种方法:一是所有等电位连接网络均应可靠接地;二是二次系统的金属部件与共用接地系统的等电位连接应采取"S"形或"M"形连接网络结构;三是钢或镀锌钢等电位连接排的截面不应小于50mm2。分析表明,采用等电位连接铜缆的接地方法,可确保雷电流造成的地电位差不会对弱电设备产生干扰。     

某500kV变电站站内独立避雷针接地改造分析

变电站防雷接地好坏关系着整个变电站的安危,乃至整个电力系统的安全。目前部分变电站站内独立避雷针接地还存在很多问题,以某500 kV变电站站内独立避雷针接地存在的两个问题:避雷针接地与二次电缆沟距离太小、避雷针与道路距离太近为例,分析了变电站存在问题的危险性,并就存在问题提出了综合解决措施:将独立避雷针与主地网连接作为构架避雷针处理、二次电缆加装屏蔽保护、铺设砾石均压。通过计算、ATP-EMTP仿真等手段论证了解决措施的有效性。     

应对极端雷击情况下的变电站接地网优化设计研究

现阶段对于中小型变电站接地网的设计、建造缺乏理论指导,很大程度上只能依靠工程技术人员的经验和思维,一旦发生雷击变电站的情况往往导致站内地电位陡升,严重危害二次侧设备安全稳定运行,为了应对极端雷击变电站避雷针情况下引起站内地电位剧升的情况,针对接地网提出了5种优化措施,以站内最大地电位抬升为考核指标,分别对优化措施进行考核,在CDEGS中搭建起接地网及避雷针的试验模型,得到不同优化措施下的地电位抬升分布,试验结果表明提出的5种优化措施均能在不同程度上奏效,其中降低土壤电阻率及扩大接地网面积对于雷击变电站避雷针这种极端雷击情况下降低站内地电位抬升的效果显著,试验结果可以为现有变电站接地网应对极端雷击情况的改造、建设提供工程思路和经验,具有工程应用价值.     

电力二次系统接地及抗干扰措施

针对电厂、电站二次系统接地实际问题较多,介绍了发电厂、变电站符合反措要求及抗干扰措施的接地方式,加强对电力系统接地以及抗干扰措施的管理,以此保证电力系统的正常运行。从电力二次系统接地的重要性、电力系统接地电网的改进措施、电力系统干扰源的分类、二次系统干扰形成的原因、微机保护在电力系统中的作用、加强电力系统二次回路抗干扰的措施分析等六个方面对电力二次系统接地及抗干扰进行了详细的分析,提出了电力二次系统接地的具体方法和抗干扰措施。     

风机地网断点对雷击暂态特性影响

风机地网由于受腐蚀等因素影响可能会产生连接断点,需要分析断点对地网雷击暂态特性的影响。本研究首先分析电流频率对土壤电参数的影响,通过矢量匹配法结合最小二乘法拟合风机地网电路模型参数,导入ATP软件建立暂态电路仿真模型,计算雷电流作用下地网地电位抬升,分析不同地网断点方式对地网雷击地点位抬升和冲击阻抗的影响。研究结果表明：土壤电参数受周围流经电流频率影响明显,土壤电阻率和相对介电常数随着频率的增大而显著减小,在地网雷击暂态特性分析中必须予以考虑;低频范围内地网谐波阻抗近似等于工频电阻,随着频率的进一步增大,谐波阻抗呈现先减小后增大的变化趋势;土壤频变效应的存在使得地网中心地电位抬升低于恒定土壤参数情况,尤其是在高电阻率土壤中,从而也降低了地网的冲击阻抗和冲击系数。地网中心存在断点比拐角存在断点对雷击暂态特性的影响更大,地网中心存在断点提高了地网地电位抬升和冲击电阻峰值,拐角存在断点提高了地网稳态接地电阻。地网拐角存在断点时,垂直接地极的断点比水平接地极的断点更加影响电位分布。     

变电站微机电源防雷保护研究

微机保护系统是电力系统的重要组成部分,但由于其耐压水平低,雷电波侵入电源系统时易导致设备的损坏,严重影响了电力系统的正常运行。依据雷电波侵入变电站微机电源的途径,建立模型,并进行了分析。根据雷电波的特点,在电源装置前加装电源防雷吸收装置,通过对其进行ATP仿真,表明该装置对雷电波有较好的削波效果。同时还对电源线电缆进行屏蔽接地设计,以减少地电位干扰,降低了雷电波对变电站微机电源系统的危害,提高了电力系统供电的可靠性。     

青藏铁路冻土地区接地方式研究

青藏铁路沿线多年冻土地区普遍呈现出较高的土壤电阻率,非常容易造成雷击事故.根据格拉段多年冻土地区的特征,提出在铁路沿线变电站采用立体接地网,降低接地电阻和地表电压.采用接地设计软件CDEGS对变电站立体接地网的面积、垂直接地体及季节变化的影响进行了分析,结果表明,在冻土地区选择合适的立体地网参数能够达到降低接地电阻和地表电压的效果,立体接地网的水平面积可选100～150 m2,垂直接地体布置在水平接地网边缘,尽可能等间距分布.季节性冻土的垂直接地体长度可选为15 m,根数选10～15;对于不太厚的多年冻土,垂直接地体长度可取30 m,根数选15～20.冻土中立体接地网可减小季节因素的变化对接地电阻的影响.     

一种用于计算雷击接地网时最小冲击接地阻抗值的方法

为了研究接地网在雷击时冲击接地阻抗的特性,提出了一种型等值电路,在考虑火花效应的条件下,运用ATP-EMTP仿真软件对接地网进行分析计算。将土壤电阻率以内分为四个区间,每个区间对应一个地网有效面积值。并运用多项式回归分析软件得出相应区间的冲击接地阻抗拟合公式,能方便计算不同条件下冲击接地阻抗的最小值。为防雷接地工程计算提供参考依据。     

绝缘导线防弧含检修接地功能金具的研制

根据10kV架空绝缘导线易遭雷击断线的机理,结合线路检修接地保护的需要,研制一种集穿刺式雷击放电间隙和检修接地保护功能的金具,雷电正、负极性冲击放电试验结果表明:在15cm、16cm和18cm放电间隙下,P20、P15、PS15型绝缘子每次放电均发生在穿刺燃弧金具端电极与接地端电极间,使工频电弧弧根固定或疏导至穿刺燃弧金具或引弧棒上燃烧并断弧。保证遭雷击时绝缘导线不击穿、熔断或沿绝缘子面闪络接地。将穿刺燃弧(含检修接地保护功能)金具安装在距绝缘子绑扎处外负荷侧40～50cm绝缘导线上,调整好上下电极距离,能有效地杜绝绝缘导线遭雷击时断线隐患,又可在线路检修中挂设检修接地线,另外穿刺牙齿采用T2紫铜材料,直接相嵌浇铸在上下铝合金压板内,其穿刺咬合力度远比整体铝合金浇制的穿刺线夹咬合接触优。     

地铁变电所综合自动化系统电磁防护

简单介绍了地铁变电所综合自动化系统构成,针对地铁变电所内电磁干扰带来的后果,从分析电磁干扰产生的原因和传输路径入手,对变电所综合自动化系统电磁兼容问题进行了初步讨论,阐述了综合自动化系统在硬件和软件方面的电磁防护措施,包括:屏蔽、一次和二次系统接地、隔离,以及数据输入输出的滤波处理等。实践证明这些措施对提高变电所综合自动化系统的抗电磁干扰能力有着重要意义。     

浅析6kV～35kV电网防雷保护现状和改进措施

从5个方面分析了目前我国6 kV～35 kV中压电网雷害事故发生的原因和防雷保护措施的现状,并且分析了防雷保护存在的问题。根据存在的问题,提出了完善避雷器保护、改善中压电网杆塔和防雷装置的接地、线路容易遭受雷击的杆塔加装避雷针或架设避雷线、使用钳位绝缘子、提高自动重合闸的投运率和加强中压电网的运行维护等措施。     

自动气象站雷击损坏原因分析及防护措施

以曾多次遭雷击的某自动气象站为例．分析自动气象站雷击损坏原因,结论是直击雷防护方法不当、信号线缆未采取屏蔽措施、地电位不均衡：提出直击雷防护改造、增加线缆屏蔽和合理布置接地装置的防护措施。     

基于IEEE std 80-2000的110 kV变电站接地网改造的计算及仿真研究

为探讨变电站改造前后地网参数的关系,建立了地网模型,并利用Powerstation进行计算和分析比较了两者的跨步电压、接触电压、地电位升和接地电阻等参数,并与IEEE std80-2000的计算结果做比较。结果表明,该模型的仿真结果与计算结果吻合,接触电压越限的位置主要出现在边缘网孔,且引外接地能显著减小短路发生时的地电位升。     

送电线路防雷措施的分析

针对多为山区的金华电网110kV及220kV线路雷击跳闸情况,采取了增加绝缘子片数、加装旁路耦合地线、架设耦合地线、加装塔顶防雷拉线、安装屏蔽针、安装金属氧化物避雷器、增装塔顶避雷针、应用滚球法原理指导防雷、安装消雷器和半球形放射式多针系统等多项措施,几年来的运行实践表明,防雷效果明显改善。