基于改进Agrawal模型和FDTD法的感应雷过电压算法

为了计算架空配电线路雷电感应过电压,利用Nucci提出的雷电回击通道模型(MTLE模型),计算雷电回击电流产生的空间电磁场,采用Cooray-Rubinstein公式计算大地电导率影响的水平电场分量,并改进Agrawal场线耦合模型,建立架空配电线路雷电感应过电压方程,基于时域有限差分(FDTD)法,计算10 kV架空线路的雷电感应过电压数值。结果表明,大地电导率对计算结果影响较大,大地电导率使线路上的感应电压幅值降低接近20 kV;不同回击传播速率也影响感应雷过电压的数值。定量计算雷电感应过电压,需要分析各种因素对计算感应雷击过电压的影响,完善计算方法,保障计算准确性,使理论与计算方法适用于实际的配电线路防雷设计,提供有价值的参考依据。     

架空配电线路感应雷过电压的计算

国民经济的发展离不开电力工业,电能已成为广大人民群众和社会生活生产不可或缺的重要能源.对于电力系统来说,架空配电线路是极为重要的电能输送通道具有重要地位.随着社会生活生产的需要,电力系统发展迅速,架空配电线路的结构也愈发复杂.配电系统的绝缘水平本就不高,再加上系统容量逐渐增加,配电系统一旦遭受雷击,故障概率非常高.基于以上问题,本文就架空配电线路的感应雷过电压展开深入分析,旨在降低架空配电线路的雷击跳闸率,提高架空配电线路的供电可靠性.     

架空配电线路感应雷过电压的数值计算

对架空配电线路感应雷过电压进行了数值计算,介绍了数值计算的具体方法,给出了大量的计算结果,并同理论值作了比较,进而分析了配电线路感应雷过电压的特点和分布特性。     

雷击高塔对多导体架空配电线感应过电压的影响

为了研究雷击高塔时多导体架空配电线路感应过电压特征,基于高塔传输线模型建立了2维时域有限差分算法,计算雷击高塔时产生的空间电磁场,并结合Agrawal耦合模型计算了2种典型结构(水平和垂直结构)多导体架空配电线上的感应过电压.算法精度通过与相关文献结果的对比得以验证,利用该算法对比分析了雷击地面和雷击高塔时的感应过电压...     

10kV配电线路的雷电感应过电压特性

架空配电线路绝缘水平低,直击雷及雷电感应过电压导致的雷击闪络事故率很高,为了重点研究考虑大地有限电导率后配电线路雷电感应过电压的波形特性和统计特性,采用时域有限差分(the finite difference-time domain,FDTD)算法求解多导体传输线方程,在算法中考虑了绝缘子的闪络过程以及大地电导率对传输线的影响,给出了线路在几种典型雷击情况(直击雷和雷电感应)下,不同大地电导率时配电线路上的感应过电压发展过程及分布特性.分析结果表明,不考虑大地电导率与考虑大地电导率的计算结果相差很大.还分析了雷电流幅值、上升时间、雷击点与线路距离等因素对雷电感应过电压水平的影响.针对不同大地电导率情况下配电线路的感应过电压进行了统计分析,给出了考虑直击雷及不考虑直击雷两种情况下线路最大感应过电压概率分布、绝缘闪络率以及闪络次数.     

配电线路感应雷过电压计算

为研究雷电感应过电压特性,提出了一种基于MODELS语言并应用ATP-EMTP软件计算多导体传输线感应过电压的新方法.计算时考虑了大地损耗对垂直电场的影响,并且在计算过程中将线路本身等效为无损传输线.将实际计算的结果与火箭引雷实测数值以及其他模型计算结果进行了对比,验证了该方法的有效性。     

土壤对架空配电线路感应雷过电压的影响研究

近年来,随着国民经济的飞速提高,人们对于电力资源的需求越来越大,电力行业随之不断发展,输配电线路逐渐遍布全国各地.当配电线路接入负荷时,通常采用传输电缆的形式接入,若此时发生雷击,雷电电磁波易通过传输电缆侵入设备,从而导致设备故障.为此,本文研究了周围土壤对架空配电线路感应雷过电压的影响.本文研究成果对后续输配电线路雷电过电压研究具有重要的理论意义.     

多导体配电线路感应雷过电压分析

为分析多导体架空线负载感应雷过电压及架空地线屏蔽特性,利用傅里叶变换计算雷电流的频谱分布,根据求多导体传输线负载响应的BLT方程,在频域内求其外电磁场激励下的电报方程,计算多导体配电线路感应雷过电压的频域响应,再根据傅里叶反变换求得负载端的暂态响应。配电线路感应雷过电压特性及架空地线屏蔽作用的分析结果表明,线路垂直排列时,感应雷在负载端引起的差模干扰较大,大地电导率越小架空地线的屏蔽作用越好。     

架空线路感应雷过电压产生机理与计算方法

架空配电线路裸露在空气中,极易遭受雷击产生雷电过电压,导致线路保护装置跳闸甚至线路电气设备元件的损坏,从而造成供电中断,影响了广大用户的生产和生活。对配电网架空线路感应雷过电压产生机理进行了详细的探讨,提出静电感应分量是配电网线路感应雷过电压的主要构成部分。并研究了目前常见的计算雷击导线附近大地时架空线路感应雷过电压的HC/idalen模型,并通过仿真分析表明大地电导率对架空线路感应雷过电压有一定的影响。     

配电线路感应雷过电压防护措施仿真研究

配电线路雷击跳闸事故主要由感应雷过电压引起,目前线路的雷电防护常采用装设线路型避雷器和保护间隙。为了评估线路防雷措施的雷电防护效果,采用H覬idalen的仿真计算模块,搭建10 k V配电线路感应雷过电压的仿真模型并仿真线路的感应雷过电压幅值及其沿线分布,确定感应雷过电压最严重时的工况条件,并仿真研究了装设避雷器及保护间隙对线路感应雷过电压防护作用以及安装密度不同时线路感应雷过电压的影响。     

配电线路雷电感应过电压仿真计算分析

为研究雷电感应过电压的发展规律,提出了采用Heidler雷电流波形模型、MTLE雷电流回击模型、Co-oray-Rubinstein电磁场传播模型、Agrawal场线耦合模型的配电线路雷电感应过电压的计算方法以及相关仿真参数,并自主开发了一套雷电感应过电压仿真计算程序。将程序计算结果和真型试验结果进行比较,所得线路电场强度和线路过电压的计算结果与试验数据相符,计算误差在10%以内,验证了程序所得结果的准确性。结果表明,先导发展过程在雷击线路前产生静电感应,影响线路上的过电压波形,电晕效应在计算中可以忽略;基于研发的程序,计算时可考虑先导发展过程和非理想大地对感应过电压的影响,实现电磁场与暂态传播过程的同步计算。     

架空配电线路雷电感应过电压计算研究

为了研究雷电感应过电压特性,指导架空配电线路雷电防护,分析了现有雷电感应过电压计算方法的不足,提出一种改进计算方法。该计算方法分为雷电电磁脉冲计算和雷电电磁脉冲激励下的多导体瞬态响应计算2个步骤,考虑了大地损耗对雷电电磁脉冲和多导体传输线瞬态过程的影响以及线路带有分支和集中参数元件的实际情况。通过与火箭引雷感应过电压实测波形的对比验证了计算方法的有效性。利用该文的计算方法对雷电感应过电压进行了计算分析,其基本特征表现为:雷电感应过电压为短尾波,在导线上距离落雷点最近处最大,并延导线逐渐衰减;大地损耗越大,最大雷电感应过电压值越大,但沿线衰减越快;雷电感应过电压的最大幅值受雷电回击速度的影响较小,受线路分支影响明显,同时与线路高度、线路与落雷点间距离为非线性关系。     

配电绝缘线路的防雷研宄

雷击断线事故是应用绝缘导线中最突出的一个问题.从绝缘导线雷击断线的机理入手,介绍了国内外对绝缘导线防止雷击断线和雷击跳闸的研究成果.防雷支柱绝缘子能从根本上解决绝缘导线雷击断线的问题,介绍了该种防雷支柱绝缘子的特点和应用情况.     

配电绝缘线路的防雷研究

雷击断线事故是应用绝缘导线中最突出的一个问题。从绝缘导线雷击断线的机理入手，介绍了国内外对绝缘导线防止雷击断线和雷击跳闸的研究成果。防雷支柱绝缘子能从根本上解决绝缘导线雷击断线的问题，介绍了该种防雷支柱绝缘子的特点和应用情况。     

配电绝缘线路的防雷研究

雷击断线事故是应用绝缘导线中最突出的一个问题。从绝缘导线雷击断线的机理入手,介绍了国内外对绝缘导线防止雷击断线和雷击跳闸的研究成果。防雷支柱绝缘子能从根本上解决绝缘导线雷击断线的问题,介绍了该种防雷支柱绝缘子的特点和应用情况。     

10kV配电网感应雷过电压的计算及影响因素分析

为了研究10 kV配电网感应过电压的影响因素,基于先导放电到雷电回击阶段的电磁场原理,通过研究多种计算感应雷过电压的数学模型,在不考虑温度、湿度、地形等环境因素的影响下,确定最佳计算模型方案,采用MATLAB仿真分析感应雷过电压的影响因素,得到各个影响因素与感应雷过电压的关系。结果表明,雷电流幅值越大、线路高度越高、雷击距离越近,过电压幅值越大、波头陡度越大。     

Advanced Observations of Lightning Induced Voltage on Power Distribution Lines

Waveforms of induced voltage from lightning strokes to a high stack of the power plant have been measured simultaneously with the current waveforms of lighting stroke to the stack since December 1980. This paper shows the lightning stroke current waveforms and the lightning induced voltage waveforms over a 3 year period from December 1981 through March 1984. The combination of polarities for waveforms of lightning induced voltage and lightning stroke current is indicated below: (1) Seven cases of positive induced voltage in response to negative lightning stroke current were observed. (2) Four cases of negative induced voltage in response to positive lightning stroke current were observed. Distribution of lightning induced voltages along the distribution line length was also demonstrated.