考虑全雷击过程架空配电线路防雷性能计算分析

架空配电线路分布广泛且线路绝缘水平低,易发生直击雷和感应雷闪络故障,为了考虑配电线路受直击雷和感应雷过电压的综合影响,建立了配电线路耐雷性能计算模型。首先基于ATP-EMTP建立线路直击雷和感应雷过电压模型对线路耐雷水平进行仿真计算,然后通过电气几何模型并结合线路感应雷耐雷水平关于雷击点至线路距离的拟合关系式,对线路直击雷和感应雷闪络区域进行划分,进而计算得到线路直击雷和感应雷跳闸率,最后,计算分析了杆塔高度和大地电导率对配电线路耐雷水平以及雷击跳闸率的影响规律。计算结果表明,杆塔高度与大地电导率均会不同程度的影响直击雷和感应雷跳闸率,进而影响总跳闸率,降低杆塔高度和增大大地电导率可降低配电线路雷击跳闸率以提高配电线路耐雷性能。     

避雷器对配电线直击雷的能量处理能力的研究——雷击位置及？…

避雷器和架空地线在架空配电线路上是用来保护设备和绝缘防止雷击。近年来，避雷器在配电线路上安装密度很高，由绝缘子闪络引起的一些供电中断已逐渐增多。而由雷 产生的超过其耐受能力的大能量，造成避雷器的故障则仍时有发生。     

10kV架空裸导线配电线路雷击影响因素分析

从10 kV配电线路的直击雷和感应雷击跳闸机理出发,首先分析雷电地闪密度、雷电流幅值概率分布对线路跳闸的影响。其次,分析线路处于山顶、山腰、山底三种不同地形地貌情况时的10 kV架空配电线路直击雷和感应雷受雷宽度。再次,根据规程法分析10 kV架空配电线路附近存在输电线路时,输电线路与配电线的水平距离大小对其直击雷受雷宽度的影响。最后,根据电气几何模型和雷电先导模型,分析存在高耸建筑时10 kV配电线路周围的电场变化情况,为对10 kV配电线路的雷击风险评估提供依据。     

配电线路带外串联间隙避雷器的防雷效果分析

首先介绍了带外串联间隙避雷器(EGLA)的结构及其工作原理。应用电磁暂态计算程序ATP-EMTP建立了典型10 kV配电线路的耐雷水平仿真计算模型,对线路直击雷、感应雷耐雷水平以及安装EGLA的改善效果进行分析计算。比较了EGLA不同配置方案下,线路雷击导线、雷击杆塔以及雷击附近物体引起的感应雷耐雷水平的差异;分析了雷击时EGLA串联间隙、避雷器本体(SVU)以及绝缘子之间配合的电压特征;并对EGLA防雷效果的影响因素进行分析。计算结果表明,提高EGLA配置数量﹑减小杆塔冲击接地电阻可有效提高EGLA在配网线路中的防雷效果。     

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。     

基于绝缘子内置电容分压的配电线路故障检测技术研究

短路故障和断线故障是配电网常见的线路故障，对配电网安全稳定运行有重要影响。本研究以不接地配电系统为对象，提出在线路绝缘子内部集成陶瓷电容，通过电容分压检测配电网线路故障的暂态电压信号，进而实现配电线路故障检测的新方法。采用PSCAD/EMTDC软件建立了短路故障和断线故障情况下配电系统的仿真模型，研究了典型故障工况下绝缘子内置电容分压器监测的线路电压特征。结果表明：对于低阻和中阻接地故障，线路故障相电压迅速减小至稳定值，健全线路对应相的电压欠阻尼振荡衰减至稳定值，故障线路与健全线路的暂态高频信号特征明显；对于相间短路故障和单相断线(含接地)故障，可根据负荷侧稳态电压特征进行检测与识别。这表明本研究提出的绝缘子内置电容分压的配电网线路故障检测方法是可行的。     

基于ATP-EMTP的10kV配电线路雷击性能研究

针对雷击10 kV架空配电线路时,配电线路直击雷过电压的计算与分析展开了一系列的研究。利用ATP-EMTP软件建立了直击雷过电压仿真模型,对比分析了雷直击杆塔顶部和雷直击相导线两种情况下的直击雷过电压波形和幅值。对10 kV农村架空配电线路遭受高幅值雷电流时的直击雷闪络特性做出了相关计算,给出了遭受高幅值雷电流时的绝缘闪络个数,雷击闪络时的雷电流沿线分布情况。仿真结果表明,雷电流幅值越大,雷击瞬间发生杆塔闪络的范围也在扩大,而且发生闪络的杆塔入地电流沿雷击点向两边递减。     

10kV配电变压器雷击过电压仿真计算研究

为了对配电变压器雷击故障原因进行深入分析,提出合理的变压器保护措施,论文以10kV配电变压器为研究对象,通过对变压器雷击故障类型的分析认为抑制线路侵入波是保护配电变压器的重要途径;分析了变压器参数以及避雷器参数,并用ATP软件建立了直击雷和感应雷过电压模型;针对具有避雷器及不具有避雷器两种情况,计算出了雷击时入侵10kV配电变压器的过电压参数;通过对两种情况下波形和幅值的分析,分别提出了变压器防御直击雷和感应雷的相应措施。     

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。     

架空配电线路雷击闪络率改进算法

配电线路雷击闪络率作为线路跳闸、断线等故障的前提,能够对线路可能引起的跳闸、线路断线等故障风险做初步评判,可有效表征配电线路耐雷性能。目前,对于配电线路受雷宽度的计算套用输电线路的计算方法,不符合配电线路实际情况。笔者依据静电场理论分析定义了线路等效闪络宽度,该值综合考虑了雷电流幅值、线路高度和线路耐雷水平等参数的影响,相较于输电线路等效引雷宽度的算法更加全面、准确;提出了基于配电线路电气几何模型的线路闪络率改进算法,并计算了典型10 kV配电线路的雷击跳闸率,通过与实际统计值进行比较,验证了该方法的准确性。     

三明市10kV配电线路防雷分析与改进

三明市雷电活动强烈,配电线路绝缘水平低,雷击引起的跳闸事故在配网故障中占据很大比例。需要评估线路防护状况,有针对性地开展雷电防护。根据三明市2007-2014年间雷电定位资料,分析三明市雷电活动规律,拟合出雷电流幅值概率分布函数,计算出三明市平均地闪密度。应用电气几何模型及区间统计法计算10 k V配电线路直击雷跳闸率与雷电感应跳闸率。最后讨论加强绝缘及安装避雷器的防护效果。结果表明:理论计算得到的三明市10 k V配电线路跳闸率较符合线路实际跳闸数据。加强绝缘能够有效降低跳闸率。安装避雷器可明显降低线路雷电感应闪络概率,也能降低直击雷闪络概率,但需要安装较多的避雷器。     

雷电分布情况对10kV架空配电线路防雷的影响分析

以珠江三角洲某地区1999~2008年的雷电定位数据为样本,用线路走廊法统计分析不同走廊宽度、1 km宽度下不同年份以及与线路走廊平行走廊的地闪密度变化特征。统计分析珠江三角洲某地区雷电流幅值概率分布规律,结合10 kV配电线路绝缘配置情况和典型杆塔参数计算线路的耐雷水平,根据拟合的珠江三角洲某地区雷电流幅值概率分布函数得出各种绝缘配置情况下的线路直击雷、感应雷危险雷电流概率,从而确定出该地区10 kV配电线路加强绝缘方案的绝缘水平合理区间。     

考虑线路走廊环境的35kV配电网避雷器优化配置研究

雷电过电压是造成配电网事故的主要因素,目前安装避雷器是配电线路防雷的重要手段。采用蒙塔卡罗法来模拟雷电过程,结合电力仿真软件ATP/EMTP对某35kV配电网线路避雷器的优化配置进行研究,重点考虑了不同接地电阻以及线路走廊情况下,不同的避雷器配置对防雷效果的影响。结果表明,线路走廊有树木时,可较大的降低雷电直击线路的概率,减少雷电闪络,但较高的树木也使得感应雷闪络概率升高。杆塔的接地电阻对避雷器防雷效果有较大的影响,应尽量减少接地电阻。     

基于FDTD的输电线路直击雷暂态传输仿真计算研究

雷击输电线路的暂态雷电波过程不仅会造成绝缘子闪络、线路跳闸等恶劣事故,同时其入侵波还会危及变电站变压器、电流互感器等一次、二次设备的安全稳定运行。研究直击雷瞬态传输特性对于输电线路防电磁干扰以及绝缘配合设计有重要指导意义。本文采用时域有限差分法(finite-different time-domain method,FDTD)建立了均匀、非均匀输电线路导线在有损和无损两种情况下的雷电波传输模型,并利用霍德勒叠加函数建立了传输线直击雷电通道模型;继而结合典型均匀、非均匀输电线路分布参数为算例,计算分析了输电线路不同位置的雷电波过程时域波形。研究结果表明:运用FDTD算法可以有效计算得到直击雷在输电线路上的瞬态波过程。研究结果可以为输电线路雷击瞬态过程的计算和识别提供参考。     

10kV配电线路雷害事故分析及防雷措施仿真研究

根据某地10 kV配电线路的雷害情况和典型事例,分析了10 kV配电线路跳闸的原因。结合相关理论计算分析后得出:感应雷过电压是造成10 kV配电线路跳闸的主要原因,对均高15 m的架空配电线路,若雷击点距此线路65 m,雷电流幅值为100 kA,感应雷过电压可以达到576.9 kV。结果表明:更换线路绝缘子、适当加装线路避雷器、并联保护间隙和安装自动跟踪补偿消弧装置可以有效提高10kV配电线路的耐雷水平,降低线路雷击跳闸率。     

13．2kV输电线路绝缘子电场强度的彩色显示器

１３．２ｋＶ输电线路绝缘子电场强度的彩色显示器通过模拟试验认为，线路中绝缘子的脱落是由绝缘子型号、固定结构及在线路中所处的位置决定的。利用终端元件和新型计算机显示器进行电场计算，所得结果精确度很高，而且兼顾了绝缘子外形和导线弯曲的情况，模拟了绝缘子表...     

浅探雷电波侵入的预防

雷电波侵入是最多见的雷击事故。它占总雷击事故的70％以上。据上海八年的统计资料表明：74起雷击起火事件中，71．6％以上的是雷电波侵人造成的，北京两年统计的224起雷击建筑物的事故中，有120起是雷电波侵入所造成的。因此，我们不能只注意防直击雷，而忽略了防雷电波侵入。装了防直击雷的装置不能防雷电波侵入，因为两者遭受雷击所走的路径不一样。直击雷直接轰击在建筑物或电气设备上，而雷电波侵入是通过架空线路侵入到建筑物或电气设备上发生雷击的。虽然安装了防直击雷装置，但是在它的保护范围之外，雷电波可以沿着线路进入它的保…     

电容器在10kV配电线路雷电防护中的应用研究

针对10 kV配电线路耐雷水平低、通常没有安装避雷线及线路避雷器的保护、雷击跳闸率高等现状,提出一种利用在绝缘子两端并联放电间隙与电容器串联支路,通过电容器分流雷电流的原理来对10 kV配电线路雷电过电压进行防护。阐述了利用并联放电间隙与电容器串联支路防雷机理以及利用电磁暂态仿真程序ATPDraw建立仿真模型,计算绝缘子两端在遭受雷击情况下承受的电压以及通过电容分流的雷电流大小;通过理论分析与仿真计算表明,在绝缘子两端并联电容器有良好的防雷效果;同时也指出了并联电容方法的优势与不足。     

基于蒙特卡罗法的配电网非直击雷下避雷器能量吸收特性研究

基于蒙特卡罗统计计算法,模拟了雷电现象的随机特性,利用该方法,研究了一配电网络在非直击雷下的闪络特性以及避雷器能量吸收的特性。详细分析了避雷器不同安装位置对防雷效果的影响。计算结果表明,针对所述配电网,在线路末端装设避雷器是最经济可靠的。     

绝缘配置优化的研究

采用通常的塔头绝缘配置设计,线路沿绝缘子串闪络跳闸与由塔头空气间隙击穿放电的跳闸比为10:1～12:1,造成输电线路的故障率占全部输变电设备故障的80%左右;同时也限制了环境污染严重情况下需要增加外绝缘配置而加大绝缘子串长的可能。按空气间隙击穿电压与绝缘子串闪络电压配合比约为0.7的设计原则进行塔头绝缘配置,并推荐采用"V"形串替代"I"形串方式构成紧凑型线路。结果表明,既节约了线路走廊资源,又提高了输电线路的绝缘水平,可大幅度减少线路沿绝缘子串闪络事故;将外绝缘耐污等级提高到3.5cm/kV以上;可基本免除绝缘子串的清扫工作,大大降低了线路的运行维护成本。