杆塔接地体冲击对输电线路雷电反击分析

为了减少雷害事故的发生,为输电线路防雷提供科学依据,计算输电线路雷电反击跳闸率时必须考虑杆塔接地体冲击特性。通过EMTP建立了线路及杆塔模型,考虑雷电流作用下接地体冲击特性,分析线路反击时杆塔和接地体暂态电压变化规律。计算不同土壤电阻率和接地体长度下线路反击跳闸率,同时讨论工频电压对反击跳闸率的影响。分析结果表明:雷电流幅值较大时,接地体冲击接地电阻降低明显。工频电压对线路反击跳闸率有一定影响。增加接地体长度和降低土壤电阻率可以有效减少线路反击跳闸率。     

基于杆塔耐雷水平的冲击接地阻抗控制值计算研究

输电线路杆塔冲击接地阻抗作为影响输电线路耐雷水平的重要因素，在杆塔的接地设计以及状态评估方面应该重点考虑，因此需要提出杆塔冲击接地阻抗控制值。通过建立110 kV、220 kV、500 kV的输电线路模型，计算了不同冲击接地阻抗情况下输电线路的耐雷水平，并基于我国对各电压等级输电线路雷击跳闸率的要求，计算得到各电压等级输电线路杆塔冲击接地阻抗控制值，可为输电线路杆塔的运行维护和状态评估提供参考。同时计算了典型方框带射线杆塔接地体在不同土壤电阻率下满足冲击接地阻抗控制值的最小射线长度，避免了仅凭经验估算造成的施工材料浪费，为实际工程建设提供了参考数据。     

交流1000kV同塔双回输电线路反击耐雷性能分析

架设同塔双回输电线路可有效解决线路走廊紧张的问题,而雷击是危及线路安全运行的主要原因。基于ATP-EMTP对1000 kV同塔双回输电线路反击耐雷性能进行仿真计算和分析时,考虑更接近现场实际的多波阻抗杆塔模型,利用在频域中用有理函数近似处理和的J.Marti线路模型,同时用非线性电感模型替代单值电感进行先导闪络模型的仿真研究,考虑了前驱电流的同时避开了参数的预计算,提高了计算精度,利用统计法计算分析了冲击接地电阻、杆塔高度和工频电压因素对反击耐雷水平和跳闸率的影响。研究结果表明:随着接地阻抗的减小,杆塔高度的降低,线路反击耐雷水平提高,反击跳闸率降低;同时工频电压对线路耐雷水平有很大的影响,应予以考虑。     

基于ATP-EMTP的交直流同塔多回输电线路耐雷性能分析

电网规模的扩大,已面临着输电线路走廊资源以及基础设施造价高的问题。近年来提出的交直流线路同塔多回架设的输电方式,成为了一种节约资源的选择。然而这种同塔混合多回输电线路的耐雷特性尚需进一步研究以确保输电安全。基于电磁暂态仿真软件ATP-EMTP,搭建了±800 kV/500 kV交直流同塔多回输电线路的仿真模型,分析在不同接地电阻以及杆塔高度情况下的反击耐雷水平,与单独架设的±800 kV直流线路以及500 kV交流线路进行对比;采用改进EGM和EMTP相结合,计算了交直流同塔多回输电线路的绕击跳闸率,根据仿真计算结果,提出了提高交直流同塔多回输电线路的耐雷水平的措施;降低接地电阻或者降低杆塔高度都能提高线路的反击耐雷水平; 500 kV上层外侧导线的绕击跳闸率最高,建议针对此条线路加强绝缘。     

耦合地线架设方式对220kV同塔双回输电线路反击防雷效果的研究

架设耦合地线是一种有效降低线路反击跳闸率的防雷措施。本文选取了典型的220 kV同塔双回线路杆塔结构,利用ATP软件建立了输电线路建立了输电线路Jmarti模型和绝缘子先导闪络判据模块,研究不同杆塔接地电阻下耦合地线的不同配置方案时同塔双回输电线路单回及双回闪络耐雷水平,为同塔双回输电线路的前期设计和后期运维改造提供参考和依据。     

±400kV柴拉直流线路雷害风险评估及治理策略研究

基于线路自身参数、海量雷电监测数据及高精度地形地貌参数,综合改进后的电气几何模型及ATP/EMTP方法,完成±400kV直流输电线路绕、反击跳闸率计算,结合跳闸率指标实现线路雷害风险评估。利用线路坐标、合理划分网格,获取各基杆塔实际地闪密度值;以杆塔为单位挖掘度地形地貌信息,计算获得针对导线侧的地面倾角值;利用改进后的电气几何模型方法,基于线路自身参数搭建ATP/EMTP仿真模型,计算线路最小绕击耐雷水平及反击耐雷水平;结合雷电流入射角及导线侧地面倾角值,获得极I、极II最大绕击耐雷水平;以杆塔实际地闪密度值及绕、反击耐雷水平为基础,计算青海±400kV柴拉直流输电线路杆塔绕击(极I、极II)、反击雷击跳闸率,并结合实际跳闸率指标,实现线路逐基杆塔的雷害风险评估,并根据线路特性提出针对性的治理策略,实现柴拉直流防雷有效治理。     

110kV贵州剑牵线雷害事故分析及防雷措施的探讨

110 kV输电线路所经地多为山区,因其地势高,档距大,杆塔接地电阻超标等原因极易遭受雷击而发生雷击跳闸事故。笔者在具体调查了贵州110 kV剑牵输电线路遭受雷击后的雷击点状况和绝缘子闪络烧伤痕迹资料后,结合有关理论分析指出:雷电反击过电压和接地电阻严重超标是导致该线路经常跳闸的主要原因。结果表明:只有采取降低杆塔接地电阻、加装侧向避雷针、加强绝缘和加装均压环等措施才能有效减小雷击对该线路造成的损害。基于此分析结果,提出了几种减少高压输电线路雷击跳闸率的措施,对实际防雷工作具有一定的意义。     

对输电线路接地技术的探讨

本文针对降低杆塔的冲击接地电阻，阐述了接地装置必须采用集中接地方式。从而可以降低输电线路的雷击跳闸率。     

适于降阻的输电杆塔预制式钢筒桩基础的优化方法

输电杆塔接地装置的接地电阻直接关系着电力系统输电线路的防雷保护效果。钢筒桩基础在输电线路杆塔中的作用是保证杆塔结构的稳定性，并未充分利用其降阻效果，提出了一种不同土壤电阻下，适于降阻的钢筒桩优化长度的计算方法。利用CDEGS接地计算软件对钢筒桩基础的降阻效果计算，得到了不同土壤电阻率下钢筒桩基础的长度与杆塔工频接地电阻的关系变化曲线；以单位长度降阻率的阈值为指标，选取了钢筒桩的最优长度。针对高土壤电阻率地区钢筒桩基础自然接地的工频接地电阻仍不满足规程规定的问题，采用水平接地体和钢筒桩基础共同构成输电杆塔的立体式接地装置的设计方案，并给出了设计实例，以满足规程要求，为实际输电杆塔接地装置的接地设计提供了方法指导。     

浅谈架空线路杆塔接地设计

架空线路杆塔接地装置是输电线路的重要组成部分,是输电线路防雷的主要措施,对电力系统的安全稳定运行至关重要。降低杆塔接地电阻是提高送电线路耐雷水平,减少线路雷击跳闸率的主要措施。     

220kV同塔双回线路雷电反击多相同跳研究

220 k V线路是当前省网主干网架,雷击跳闸是220 k V线路跳闸的主要原因。以四川电网220 k V同塔双回沫竹一二线雷电反击四相同跳故障为分析对象,基于电磁暂态软件ATP-EMTP,对同塔双回线路反击多相同跳机理及特性进行研究。研究表明:在一定的杆塔结构下,杆塔接地电阻和雷击时刻导线电压初始值对多相反击耐雷水平影响显著;在接地电阻较低时,应采用非平衡绝缘加强上相绝缘水平,接地电阻较大时,应采用各相平衡绝缘;多相绝缘子两端电压相近的时刻发生雷击同跳几率较大。     

线路避雷器安装布点策略研究

雷击是引起输电线路跳闸的主要原因之一。加装线路避雷器是根治输电线路雷击跳闸的有效手段。以福建电网220kV卓旧I路为例,建立了反击计算模型,对比了不同避雷器安装方式对典型杆塔及其相邻杆塔反击耐雷水平和反击跳闸率的影响,得到了线路避雷器的保护作用范围,并据此提出了避雷器安装布点策略:优先考虑连续多基杆塔反击跳闸率为C级或D级的情况,结合线路档距制定不同的安装方案;对于杆塔反击跳闸率为C级和D级,相邻杆塔未达到C级或D级的情况,C级杆塔安装一相避雷器,D级杆塔安装两相避雷器。基于提出的避雷器安装布点策略,以220kV卓旧I路为例,在防雷改造时可减少线路避雷器安装数量,提高线路运行经济性。     

影响同塔四回线路雷电反击闪络性能的因素分析

对影响西安南输电线路工程中同塔四回线路(双回750 k V线路和双回330 k V线路同塔架设)反击耐雷性能的因素进行分析。利用电磁暂态计算程序EMTP建立了不同塔形杆塔以及系统其它部分的反击计算模型,研究了不同塔形、不同导线排列方式、不同接地电阻、不同悬挂绝缘子绝缘强度等各种因素对输电线路耐雷性能的影响。     

酒湖线湖南段特高压直流输电线路耐雷性能分析

酒湖线±800 kV特高压直流线路湖南段沿线路段地理复杂,属于雷暴频发区域,线路良好的耐雷性能是安全可靠运行的基础。本文基于ATP-EMTP软件,搭建了酒湖线特高压杆塔多段波阻抗模型,基于相交法的绝缘子闪络模型,以及考虑火花效应的接地电阻模型,构建了酒湖线特高压线路反击耐雷模型,分析了湖南段线路反击耐雷性能。利用电气几何法与规程法相结合,计算了绕击闪络率。研究表明:减小接地电阻和降低杆塔呼高以及提高线路绝缘水平,有利于提高特高压直流输电线路反击耐雷水平;采用负保护角有利于提高特高压直流线路绕击耐雷性能。     

降低输电线路雷击跳闸率是采取“疏”还是“堵”

架空输电线路采取降低杆塔接地电阻值可再一定程度上减少雷电反击过电压的危害,提高线路的耐雷水平。但感应雷击、直击和绕击雷则通常与杆塔接地电阻值关系不大,欧美一些国家是大量采用木横担来遏制雷电反击跳闸。架空线路的耐雷水平基本上是随着杆塔接地电阻值的增加而线性减少。     

接地网四种典型设计的分析与验证

本文参照国际标准DLT5092-1997要求,对四种典型杆塔接地网的接地电阻进行了计算和验证,分析确定了四种典型接地网的最少用料,并对相关降阻措施进行了探究。杆塔接地网对架空线路杆塔的防雷与对地散流起着至关重要的作用,接地电阻的大小是衡量其安全性的重要因素。低接电阻、持续稳定的输电线路杆塔接地网是减少输电线路雷击事故、维持电力设备安全可靠运行的重要电力设备。     

±500kV直流输电线路耐雷性能研究

直流架空输电线路的耐雷特性不同于交流系统,特高压直流输电线路杆塔高、跨度大,且工作电压幅值、极性不变,使得雷击直流高压输电线路的概率增大,有必要对直流架空输电线路耐雷性能进行研究。针对近年来葛南±500 kV直流输电线路多发的雷击故障,以葛南±500 kV直流单、双回架空输电线路为工程背景,采用ATP-EMTP和电气几何模型法分别对线路的反击和绕击耐雷性能进行了仿真计算研究,并与交流输电线路耐雷性能进行了分析比较。研究表明:±500 kV直流输电线路的雷电绕击跳闸率远高于反击跳闸率;工作电压对雷电先导发展、建弧率以及导线绕击距的影响比交流更大,使得直流输电线路正极性导线的雷击跳闸率高于负极性。     

基于复合材料塔头的110 kV双回输电线路反击耐雷性能仿真分析

复合材料杆塔以其突出的机械性能、绝缘性能和环境友好性,是未来国家电网输电线路杆塔改造的重要发展方向,开展复合材料杆塔输电各项关键技术的研究工作十分重要。针对目前提出的复合材料塔头与金属角钢塔身组合而成的"半绝缘结构复合材料杆塔",采用顺线方向垂直引下接地的防雷设计方案,考虑感应电压和工作电压的影响,通过EMTP/ATP仿真计算获得其反击一相闪络和两相闪络的耐雷水平,并分析了接地电阻对耐雷水平的影响。计算结果表明:随着接地电阻从10Ω升高到20Ω,半绝缘结构复合材料杆塔反击一相闪络的耐雷水平降低了82%,半绝缘结构复合材料杆塔反击耐雷水平与铁塔相比,在接地电阻为10Ω和20Ω条件下分别提升了84%和92%。     

某750kV输电线路雷击跳闸原因分析

介绍了某750 kV输电线路故障跳闸情况,分析雷击跳闸原因,并对架空输电线路防雷工作提出降低杆塔接地电阻、减小避雷线保护角、增加线路外绝缘水平等防范措施,提高了750 kV输电线路防雷性能。     

计及冲击电晕的输电线路雷电过电压影响因素研究

基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,在考虑了冲击电晕对雷电过电压影响的同时,研究雷电流波形与幅值、避雷线布置方式、杆塔塔型、导线布置方式(包括导线排列方式、导线分裂数)、接地电阻等因素变化时,杆塔塔顶或导线上雷电过电压的特点及其参数关系,用以找到各种情况下输电线路雷电过电压的关键影响因素。结果表明:冲击电晕对输电线路雷电过电压的影响很大;雷电流幅值与波形、杆塔塔型、接地电阻对输电线路的反击过电压有较大的影响;而雷电流幅值与波形、避雷线布置方式、导线分裂根数对输电线路的绕击过电压有较大的影响。