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。     

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。     

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。     

根据电气几何模型对10 kV配电线路雷击跳闸率的计算分析

为了实现对10kV配电线路防雷性能的评估,制定相应防雷措施.首先根据计算雷击跳闸的电气几何模型原理制定10 kV配电网的电气几何模型,考虑雷击大地时在导线上产生感应过电压的影响.其次,通过对比分析直击雷暴露距离和感应雷暴露距离得出计算10kV配电线路的雷击跳闸率计算公式,以昆明某地区典型线路为例计算其雷击跳闸率,所得结果与实际情况比较符合.最后,根据电气几何模型分析了加强绝缘和安装线路避雷器两种情况的不同配置下的跳闸率降低效果,为10kV配电线路防雷计算与防雷措施评估提供了一个新方案.     

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。     

土壤电阻率对10kV架空线路雷害风险的影响研究

雷害风险的准确评估对10kV配电架空线路的防雷设计与改造工作具有重要意义。通过建立仿真模型,根据大量仿真数据提出了计及土壤电阻率的感应雷过电压幅值计算公式。在此基础上,建立了基于蒙特卡洛方法的10kV配电架空线路雷击跳闸率计算模型,研究了土壤电阻率对雷害风险的影响。结果表明:10kV线路的感应雷过电压幅值和雷击跳闸率随着土壤电阻率的升高而明显增大,各地区的防雷设计和改造方案需根据雷电活动情况和土壤电阻率进行具体设计。     

10kV架空配电线路感应雷过电压暂态特性分析

研究架空配电线路的感应雷过电压特性对分析配网雷击风险有重要意义。基于传输线模型和电磁场理论,计算了回击过程产生的空间电磁场,先导发展过程产生的静电感应影响了线路上的过电压波形。采用Agrawal场线耦合模型和时域有限差分法(FDTD)求得导线上产生的散射电压。通过与文献实测结果对比,验证了方法的有效性。针对典型的10kV架空配电线路,分析了先导发展速度、雷击点与导线间的水平距离、导线高度和雷电流幅值不同时的感应过电压波形特性。结果表明:先导发展速度越快,感应雷过电压波前时间越短,过电压幅值越大,越容易造成线路绝缘闪络。     

分布式光伏系统接入配电线路感应过电压特性分析

雷击感应过电压是造成有源配电系统故障的主要原因，研究分布式光伏系统接入配电线路后感应过电压特性具有重要意义。在ATP中搭建了分布式光伏系统接入10 kV配电线路感应过电压计算模型，计算了雷击有源配电线路不同位置时，配电线路侧和光伏侧感应过电压的变化规律，并提出了相应的防雷配置优化策略。结果表明：当雷击线路杆塔附近地面时，线路上产生的感应过电压会影响光伏系统稳定运行；当雷击光伏阵列金属边框时，不会对配电线路造成影响；在并网变压器高低压侧分别安装避雷器和SPD时，变压器和光伏侧设备不受配电线路侧感应过电压的影响。     

胜利油田输电线路防雷的研究

针对胜利油田采油场用电设备采用配电型避雷器进行保护收效不理想的情况,对油田6kV及1140V线路的雷电过电压情况进行了分析及研究,认为在雷击线路时,会产生感应过电压,反击过电压和雷击导线过电压。感应过电压的耐雷水平约为86kA;反击过电压的耐雷水平约为(21￣28)kA;雷击导线过电压的耐雷水平约为2kA。提出通过架设线路型无间隙避雷器和线路型空气间隙避雷器来提高线路的耐雷水平,通过一个雷雨季节的验证,防雷效果十分明显。     

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。     

并行树木对配电线路防雷影响分析

配电线路由于线路布置区域复杂、高度较低等因素,树木对其防雷性能会产生一定影响。本文利用改进电气几何模型分析并行树木对配电线路的屏蔽效应,通过EMTP软件建立树木与线路耦合模型,计算雷击树木时线路感应过电压,分析树木高度、树木与线路水平间距对线路防雷的影响。分析结果表明:树木对线路的屏蔽作用随着树木和线路水平间距的增大而降低;树木高度越高,对线路的屏蔽效应越明显。雷击树木时线路感应过电压随着树木高度的增加而降低,但降低趋势趋缓。过电压随着树木与线路水平间距的增大而减小,且水平距离越远,降低幅度越大。雷击树木时对线路跳闸危害相对较小,但进行线路敷设与绿化设计时仍需合理考虑二者间距。     

基于EMTP的配电系统终端雷电感应过电压防护分析

配电线路因雷电感应导致故障的比例要远高于雷电直击,因此需要合理分析配电系统终端的雷电感应过电压防护。通过EMTP中的MODEL模块编程计算线路雷电感应过电压,分析雷击点距线路垂直距离和回击速度对配电终端过电压的影响,讨论不同负载性质下终端过电压随低压线路长度趋势,最后分析配电终端前安装SPD的防护效果。分析结果表明:10 kV线路附近发生雷击时,传递至低压配电终端的雷电感应过电压幅值仍然较高,会超过设备冲击耐受电压;配电终端雷电过电压随着雷击点距线路垂直距离的增加而降低,随着回击速度的增加而增大;配电终端过电压在阻性负载与感性负载幅值较小情况下随着220 V线路长度增加而降低,在容性负载情况下随着线路长度的增加而增大。配电终端前安装SPD后能够有效降低负载过电压,较好地保护终端设备。     

基于改进传输线模型和FDTD算法的西南丘陵地区感应雷过电压计算方法研究

感应雷过电压严重影响西南丘陵地区中低压配电线路运行可靠性。为减小雷电事故概率并对线路防雷设计提供有价值的参考,分析土壤与水平电场的关系,并基于土壤因素改进Agrawal场线耦合模型,采用时域有限差分法(FDTD)计算感应雷过电压。针对四川省自贡市某10kV输电线实测并分析,结果表明:大地电导率对感应雷过电压的峰值影响较大;与雷击点相对距离对感应雷峰值和起震时间都有较大影响。研究表明对西南地区进行差异化防雷分析,使理论计算更加接近实际,为西南丘陵地区输电线防雷设计提供更有价值的理论依据。     

10 kV架空线路用氧化锌避雷器的保护范围研究

加装氧化锌避雷器(MOA)是10 kV架空线路的主要防雷措施,MOA的安装密度对线路运行可靠性和经济性有重要影响。目前,关于避雷器保护范围的研究已有较成熟的理论,但针对10 kV架空线路来说,存在感应雷、雷击塔顶和雷击导线这3种雷击形式,且线路跳闸机制为相间短路,这些特点使得10 kV线路MOA的保护范围具有自身特性。分别研究了过电压来波和高电位转移2种不同原理的10 kV避雷器保护范围计算方法;使用ATP-EMTP搭建了10 kV线路过电压模型,通过判定MOA流通的能量是否超限以及杆塔是否发生相间短路为依据,分析了在感应雷、雷击塔顶和雷击导线的作用下,MOA在两种过电压来波时的综合保护范围。结果表明,对于10 kV架空线路的典型设置下,MOA在感应雷、雷击塔顶和雷击导线时的保护范围依次为[55,172]m、[49,∞)m和[50,96]m;降低杆塔接地电阻,感应雷和雷击导线时MOA的保护范围的提升效果明显;70 m档距下,10 kV架空线路隔一基杆塔安装一组避雷器的安装方式具有最优化的技术经济性,所得结果对于提高配网的可靠性具有重要意义。     

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。     

单相安装并联间隙在10 kV多回架空线路中的应用方法

加装单相同线安装方式的并联间隙,可有效提升10 kV架空裸导线路的耐雷水平。但目前相关研究仅针对10 kV单回架空线路,多回线路中仍存在并联间隙的安装数量、安装位置和放电电压数值的匹配问题。为此,本研究基于ATP-EMTP软件,搭建10 kV双回架空配电线路雷电过电压仿真模型。针对多回10 kV架空线路,分析了单相安装并联间隙的配置方法,并设计了多回线路耐雷水平的计算流程。以双回线路为计算实例,线路遭受感应雷过电压时,建议在每回线路的最高相上均安装一只并联间隙;线路遭受直击雷过电压时,仅在第一回线路的最高相安装一相并联间隙的防雷效果优于其他安装方式。所得结果为10 kV多回架空配电线路防雷方法的应用提供了参考。     

10kV配电线路雷电感应过电压分布特性计算研究

配电线路的绝缘水平较低,线路易受雷击影响产生雷电过电压进而导致闪络等故障,由雷电感应过电压导致的故障占线路故障总数的90%以上。本文研究了一种仿真计算配电线路雷电感应过电压的方法并分析了6种不同因素对配电线路雷电感应过电压的影响。为计算雷电感应过电压,本文选择TL模型作为雷电通道模型,选择Agrawal模型作为场线耦合模型,根据所选数学模型在ATP-EMTP中搭建出仿真模型对雷电感应过电压进行仿真计算,结果表明:雷击点距线路中点最近时线路中点雷电感应过电压是线路最大雷电感应过电压。通过仿真时改变影响因素的数值得到,雷电感应过电压幅值随雷电流幅值的增大而增大,随雷电回击速度的增大而增大,随雷击点到线路距离的增大而减小,随雷电流波头时间的增大而减小,随线路高度的增大而增大,随土壤电导率的增大而减小。研究结果对配网雷电防护具有实际工程意义。     

架空配电线路感应雷过电压仿真分析

架空配电线路绝缘水平较低,因此雷电感应过电压引起的雷击跳闸率很高。为了分析配电线路感应雷过电压的特性,介绍了感应过电压的计算方法,使用二阶时域有限差分法(FDTD)计算感应过电压,以实际线路为例,分析了线路结构、雷电流参数、大地电导率及负载对感应过电压的影响。结果表明,线路高度的增加会使感应过电压增大;雷电参数对感应过电压计算结果影响较大;当大地电导率小于,其对感应过电压的影响不可忽略,计算分析时应予以考虑;需要对短时呈容性的设备做好防雷保护工作。     

基于PSCAD/EMTDC软件的配电线路感应过电压计算方法

对配电线路的感应过电压及耐雷性能进行研究。通过相模变换将Agrawal模型转换为模量的波动方程,根据特征线法对波动方程进行分析,得到感应过电压的等值计算电路,并对雷电电磁场的计算方法进行简化。建立感应过电压在PSCAD/EMTDC软件中的计算模型,与数值计算方法比较以验证模型的准确性,分析土壤电阻率对感应过电压的影响及避雷器、耦合地线降低感应过电压的效果。结果表明,应对土壤电阻率较高地区配电线路重点保护;线路绝缘水平较低时(150 kV)要有效降低感应过电压,在土壤电阻率较低、较高时避雷器间距分别不宜大于400 m、200 m,绝缘水平较高(300 kV)且土壤电阻率较高时,避雷器间距不宜大于400 m;耦合地线与线路高度差越小,降低感应过电压效果越明显。     

10kV架空线路雷击断线研究与防护

由于10kV架空裸导线雷击断线事故频繁发生,难以满足用户对可靠性和安全性的要求。以架空线路的结构参数为基础,采用ATP-EMTP仿真软件建立配电网感应雷击过电压模型,研究分析雷电发生时绝缘子两端的电压变化,比较各种防雷措施对限制雷电过电压的效果,得到了一定线路参数下的仿真数据。并结合雷击断线现场实际情况进行分析,提出了"综合防治"雷击过电压的措施,有效降低了绝缘子两端的雷击过电压,对减少架空配电线路雷击断线事故发生,提高配电网的安全可靠运行有重要意义。