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。     

计及雷电入射角输电线路绕击跳闸率的计算

电气几何模型能够有效的计算出输电线路的暴露宽度进而求出绕击跳闸率。利用改进电气几何模型将雷击的方向扩至[-π/2,ψmax],通过求出暴露弧、屏蔽弧不同雷电入射角下在地面上的投影,根据先导入射角的概率分布得出绕击跳闸率。该方法表明传统模型中仅仅将雷电流看为垂直向下算得的误差很大,无法反应线路真实情况。最后,通过计算分析220 kV单回输电线路和同塔双回输电线路,并将其与实际情况对比分析,进而验证了此方法的准确性,在实际应用中具有借鉴意义。     

多回输电线路绕击特性的三维分析方法

同塔多回线路杆塔所处地形复杂,评定线路绕击耐雷水平较为困难。本文引进三维电气几何模型,与传统的EGM相比,避免了由各个截面绕击跳闸率的等效所带来的误差。将输电线路的裸露弧面进行了三维延伸扩展,计算了绕击跳闸率沿着档距内线路每一段与杆塔间长度的变化,通过沿着档距方向进行积分得出最终的绕击跳闸率,该方法也表明:线路不同位置绕击跳闸率差别很大,线路总绕击跳闸率根本不能反应实际情况。最后,通过计算分析220 kV输电线路和500/220 k V混合四回线路,证实了方法的正确性和实用性,在实际应用中具有借鉴意义。     

高压输电线路绕击跳闸率的研究

基于改进电气几何模型并充分考虑了雷击避雷线与大地的不同,引入击距系数。提出了利用暴露距离计算线路绕击跳闸率,以500 kV输电线路为例,采用该方法计算绕击跳闸率比规程法计算更准确。并且结合实例研究分析了输电线路避雷线保护角和导线高度、地面倾角、线路绝缘强度对绕击跳闸率的影响。结果表明绕击跳闸率与保护角、地面倾角、杆塔高度有关,随着保护角、地面倾角、杆塔高度的增加而增加,当避雷线保护角为-6.24°时,绕击闪络率从0.213 5(100 km·a)-1降到0。     

输电线路雷击灾害风险层进式评估体系的构建

在深入研究各种输电线路雷击跳闸率计算方法并结合目前各网省公司线路管理现状的基础上,提出了输电线路雷击跳闸率预评估、再评估的层进式评估流程,并利用Visual Studio高级程序设计语言开发了一套输电线路雷击跳闸风险评估系统。该风险评估系统综合应用规程法、改进电气几何模型(EGM)、Google Earth地理信息软件和ATP/EMTP仿真计算等技术,评估范围覆盖了雷电绕击、反击等主要雷害型式,评估模型涉及线路地理特征信息、线路结构特征信息等影响要素,评估结果量化分析了各要素对雷击风险的影响,拓宽了输电线路防雷技术的思路及领域。笔者应用开发的雷击灾害风险评估系统对一条实际的输电线路进行雷击风险评估,并分析了该线路某次历史跳闸的原因。     

直流输电线路防雷侧针防护效果研究

随着电力系统电压等级的不断提高,雷电绕击成为高压及以上输电线路雷击跳闸故障的主要因素,且山区高压输电线路绕击更为严重。防雷电绕击侧针是对高压及以上电压等级输电线路绕击雷防护的改进措施。以某500 kV直流输电线路为例,分析并比较了一基G1型杆塔附近15~30 m范围内安装防绕击侧针前后,线路绕击率及绕击跳闸率的变化情况。基于电气几何模型计算了防绕击侧针对最大绕击雷电流幅值的影响。通过定量分析发现,防绕击侧针安装以后明显降低了高压线路绕击率及跳闸率,且在降低高压输电线路的绕击雷电流幅值同时,起到将绕击雷转变为高压系统可以承受的反击雷的目的。可见安装防绕击侧针作为已投运的高压及以上电压等级输电线路的防雷改造措施,具有较好的实用性。     

超高压输电线路雷击事故分析及保护措施

介绍了可控放电避雷针的保护原理和线路避雷器的保护原理以及超高压输电线路典型雷击障碍的情况,并对障碍原因进行了分析和探讨。当被保护对象遭受绕击概率允许达到0.1%时,可控放电避雷针的保护角可达66.4°。对主要参数绕击概率和保护范围而言,可控放电避雷针的保护特性明显优于富兰克林避雷针;500 kV线路在雷电活动强的地区安装一组金属氧化物避雷器,即使杆塔冲击接地电阻达40Ω,耐雷水平也能达350kA,即装一组金属氧化物避雷器基本上能满足线路防雷要求。     

特高压直流输电线路雷击故障特性分析

以国网投运时间相对较长的±800 k V复奉线、锦苏线和宾金线为例,总结特高压直流线路运行情况和防雷性能,挖掘雷击故障特征和影响性因子。针对宾金线防雷性能显著低于复奉、锦苏线的情况,从地闪密度、地面倾角、绝缘配置三方面对比差异性,并综合计算分析雷击运行性能出现差异的原因。结果表明,绕击防护是特高压直流线路亟待提升的薄弱点,宾金线故障杆塔的绕击重启率理论上是复奉线故障杆塔的5.81倍,与实际运行结果 6.87倍较为接近。     

基于改进跳闸率计算方法的输电线路雷击风险评估及防雷配置研究

雷电是威胁输电线路安全稳定运行的关键因素,开展新建输电线路雷击风险评估及差异化防雷配置对线路投运后的可靠运行具有重要意义.基于改进的雷击跳闸率计算方法,综合考虑建弧率、实际雷电流幅值概率分布特性、雷电入射角、地面倾角、多导体相互屏蔽及线路周围树木等因素的影响,对广州某500 kV新建线路段开展了逐塔雷击风险评估及防雷措...     

采用线路避雷器降低500kV线路雷电绕击跳闸率的研究

为了解决 5 0 0 k V架空线路雷击跳闸率过高的问题 ,提出了在线路的重点雷害地区加装线路避雷器以降低线路绕击跳闸率的方法 ,并对线路的分布参数模型采用 EMTP程序进行了仿真计算 ,取得了令人满意的结果     

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。     

考虑雷电入射角后电气几何模型的改进

电气几何模型法是计算输电线路绕击率的有效方法之一。传统的电气几何模型法未考虑雷击入射角方向,直接假定雷击的方向为竖直向下,通过求出电气几何模型中保护弧、暴露弧在水平面上的投影最后得出绕击率。为更接近于实际,假定雷击入射角在一个平面内进行变化,首先在每个特定的雷击入射角下将保护弧、暴露弧分别在垂直于雷击入射角的方向上进行投影,通过计算求出与特定入射角对应情况下的绕击率,再将雷电入射角的概率和某一入射角下对应的绕击率综合考虑,得出考虑雷击入射角概率后绕击率的计算式;并以某平原500 kV交流输电线路为例,计算了雷电流为22 kA,考虑入射角φ(0～π/2)概率后绕击率为9.97%。改进后的计算方法更能反应雷击的实际情况,加强了输电线路屏蔽性能的研究。     

佛山地区雷电流幅值概率分布研究

规程DL/T620-1997经验公式lgp1=-I/88与佛山地区实际的雷电流幅值概率分布存在较大差异,小电流发生概率偏低,而大电流发生概率偏高。经过拟合分析,结合IEEE推荐,公式p1=1/(1+(I/37)3)能正确表达佛山地区雷电流幅值概率分布,其分布曲线与实际吻合,是指导防雷工作的重要基础。结果表明,处在绕击区...     

电子信息系统雷击空间磁场强度研究

应用雷电监测网资料对雷电直接击于建筑物或击于建筑物附近所产生的空间磁场强度进行估算,得出在引下线周围1--5m范围磁场强度衰减值,并估算出电子信息系统机房应加装的屏蔽网格宽度。     

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。     

避雷器耐受输电线路雷电绕击的能力分析

对雷电绕击输电线路时 ,线路避雷器的雷电放电电流及吸收的雷电放电能量进行了分析计算。分析表明 ,绕击时避雷器能够耐受雷电作用时的放电电流和吸收的雷电放电能量。     

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...