110kV线路型避雷器对杆塔接地要求和运行效果研究

针对110 kV输电线路安装线路型避雷器后是否需降低接地电阻及其允许的接地电阻值是否有要求等问题,以河南省三门峡110 kV中横线输电线路为例,通过仿真计算得到安装线路型避雷器后对杆塔接地电阻技术要求值的影响,给出了110 kV输电线路在国家标准规定的最低耐雷水平40 kA条件下的杆塔接地电阻范围,并计算了杆塔接地电阻值对线路型避雷吸收的能量及流过避雷器电流的影响.结果表明,在杆塔接地电阻允许值范围内避雷器完全能承受放电要求.     

基于ATP仿真的多雷山区配电变压器防雷研究

针对南方多雷山区农村配电网变压器防雷保护薄弱易遭雷击损坏,分析了一起典型的10kV配变雷害损毁事故。由此发现配电变压器在防雷保护措施方面存在以下问题:配电变压器位于线路终端、低压侧未装设避雷器、杆塔接地电阻严重超标及不同电压等级线路同杆架设等,提出配变高压侧加装限流电感线圈、低压侧加装避雷器及采用杆塔接地装置新型式等措施。通过ATP-EMTP仿真验证了配变高压侧加装电感线圈能够有效降低高压侧雷电压的幅值和陡度,同时对比了新型杆塔接地型式和典型杆塔环形接地装置的雷电流散流特性,证明新型杆塔接地型式具有更好的冲击电流散流效果。     

线路杆塔接地装置雷电冲击特性仿真计算与模拟试验

杆塔接地装置的冲击接地电阻值直接影响输电线路的防雷效果,降低杆塔冲击接地电阻是降低线路雷击跳闸率的有效措施。采用ATP EMTP仿真计算和模拟雷电冲击试验的方法,对杆塔接地装置的雷电冲击特性进行了研究,设计了一种改进型接地装置。经仿真分析验证,在不改变接地装置覆盖面积的情况下,该装〖JP2〗置比普遍使用的接地装置型式具有更好的雷电冲击特性,可作为高土壤电阻率地区改善线路防雷的有效途径。     

750 kV输电线路防雷保护措施的研究

为有效解决750 kV输电线路防雷保护问题,对影响750 kV输电线路雷击跳闸的各种因素进行计算和分析,提出减少线路保护角、降低杆塔接地电阻等措施来减少线路雷击跳闸率,保证750 kV输电线路的安全稳定运行。     

珠江三角洲地区典型10 kV杆塔感应雷耐雷性能分析

10 kV配电线路雷击跳闸的主要原因是感应雷。为分析各因素对感应雷耐雷性能的影响,从而实施有针对性的防雷治理改造,依据电磁场法推导了感应过电压的计算公式,选取珠江三角洲地区典型10 kV四回路直线塔BB 20,分析了雷击点位置、杆塔高度、线路绝缘水平对杆塔耐雷性能的影响。基于增加放电路径通道长度的原理,提出通过加装复合绝缘塔头或横担的方法来提高杆塔耐雷性能。     

220 kV线路差异化防雷评估与改造技术

西藏电网220 kV线路差异化防雷评估与改造技术,以雷电监测数据、地形地貌为首要评估要素,综合考虑线路走廊的地闪密度、雷电流幅值、塔型、各基杆塔接地电阻实测值等多元参数,制定差异化的防雷技改方案.线路雷击闪络风险综合评估后的治理原则,以“堵”为主.在交直流线路混架的特殊架构下,结合220 kV环网运行经验、防雷调研成果、防雷措施的优缺点以及防雷适用范围的分析与比较,从安装线路避雷器及接地电阻改造入手,进行防雷综合治理,以期降低220 kV输电线路的雷击闪络风险.     

基于线路杆塔冲击降阻效果的火花刺布置方式优化设计

鉴于改变线路杆塔接地装置的局部结构,加装针刺状短导体(也称火花刺)可有效降低其冲击接地电阻,建立多种加装火花刺结构的线路杆塔接地体模型进行仿真计算,分析火花刺布置方式的加装角度、分支位置及数量改变对冲击接地电阻的影响。结果表明,针刺导体间的电流屏蔽效应是影响火花刺降阻效果的主要因素,据此提出火花刺的优化布置方式。计算典型线路杆塔接地网模型加装火花刺的冲击降阻效果,其中以垂直方式加装24m火花刺能达到11.34%降阻率,为实际工程应用提供了参考。     

石化企业电网雷击分析及对策

燕山石化电网35kV、110kV、220kV全部采用架空线路，构成电力线路主干网，大部分线路处于丘陵地区。近几年来雷电活动十分频繁，特别是35kV、110kV架空线路每年多次遭受雷击，造成线路跳闸，直接影响炼化装置生产。对2000～2003年来雷击事故进行了统计分析，在传统避雷线、杆塔接地装置防雷设施基础上，采用ATP（Ahernative Transients Program）软件对安装线路氧化锌避雷器进行仿真计算，依据仿真结果，确定了在架空线路易击段、易击杆塔、特殊地形地貌杆塔安装线路型氧化锌避雷器方案，并从2004年7月至2005年5月在35kV、110kV架空线路上安装了线路型氧化锌避雷器。实践证明，有效加强了线路防反击雷和绕击雷能力，使电网耐雷水平得到了提高。     

避雷器安装方案对线路耐雷性能的影响研究

雷击跳闸是输电线路总故障跳闸的主要原因,安装线路避雷器是防止线路雷击跳闸的有效措施。为降低线路雷击跳闸率,提高线路安全性,利用电磁暂态计算程序(ATP-EMTP),采用绝缘子串和空气间隙先导法、修正电气几何法对一条500 kV单回线路未加装线路避雷器时的反击性能和绕击性能进行了仿真建模计算,对影响因素进行了分析,提出了避雷器的安装原则,对不同安装方案进行了对比研究。研究表明,线路避雷器可以有效提升线路的防雷性能,对水平布置的单回线路,防止反击时避雷器应重点安装在较高呼高、冲击接地电阻较大的杆塔两边相导线上,防止绕击时应重点安装在较高呼高、较大地面倾角时的下坡侧边相导线上。研究成果有助于指导线路避雷器安装的选点和设计工作。     

1000kV变电站雷电过电压的研究

将1000kV变电站与进线段结合起来,考虑雷击点与变电站距离,雷击处雷电流不同的幅值,杆塔冲击接地电阻等不同的影响因素,采用EMTP-ATP对1 000 k V雷电侵入波过电压进行了仿真研究。研究表明,雷击点的不同,雷击处不同的雷电流幅值,杆塔冲击接地电阻的不同都会给变电站内各设备雷电过电压产生较大的影响。验证了避雷器的保护效果,在变电站各设备前加装避雷器能有效的限制雷电过电压,并且在此前提下,在母线上加装1组避雷器,可更加有效的降低雷电过电压。最后提出在避雷器与变压器之前串联电感,以抑制雷电侵入波的陡度,并从工程经济的角度对加装的串联电感值分析,同时兼顾经济性与实用性,可为工程提供一定的参考。     

输电线路杆塔辅助接地网降阻效率及影响因素研究

输电线路杆塔接地网能够有效降低接地网接地阻抗,保证雷击电流安全地流入大地,实际杆塔施工过程中存在地形受限、盲目施工、降阻效率低等问题。对此,采用防雷接地领域中的CDEGS软件建立双边、单边、方框、垂直4种辅助接地网形式,通过改变外延长度、电流频率、土壤电阻率及土壤结构等因素分析比较4种辅助接地网的散流特性和降阻效率,进而研究降阻效率的影响因素。计算结果表明,杆塔辅助接地网的降阻效率与外延引线长度及辅助接地网终端形式关系密切,并随不同频率电流作用呈现不同的变化趋势,土质及地形条件对辅助地网散流特性有影响。该结论可为复杂地形下输电线路设计与施工、杆塔接地改造提供参考。     

750 kV超高压输电线路对共用走廊并行配电线路三相电压不平衡的影响分析及治理措施

受750 kV输电线路电磁感应影响,35 kV配电线路并行接近共用走廊的750 kV输电线路时,35 kV配电线路会出现三相电压不平衡问题,严重时会引起35 kV输电线路继电保护装置动作,影响该线路的运行可靠性,目前国内外针对该问题的治理措施报道较少。分析了并行段内不同电压等级导线间的距离、高度、并行长度等参数对35 kV线路三相电压的影响程度,提出了降低35 kV配电线路对地高度并加装屏蔽地线,在35 kV配电线路上加装并联电容器,在35 kV配电线路上加装并联电抗器等保护措施,研究结果表明,采用上述措施可有效改善35 kV配电线路三相电压不平衡问题,提升了配电线路运行可靠性和抵御电磁影响的能力,为750 kV和35 kV线路共用走廊段线路的设计标准制定提供参考方案。     

同塔多回输电线路差异化防雷措施研究及防雷改造

对同塔多回线路采取不同雷击防护措施状况下的耐雷性能进行仿真分析,研究各种防雷措施的配置方式及效果。针对宁波电网典型220kV线路防雷运行现状,评估了雷击闪络风险等级大小。根据现有各种防雷措施的特点以及在220kV线路上的适用性和可行性,结合不同措施的防雷效果和综合应用效果,制定了220kV晓洲晓昌线路的差异化防雷改造方案。结果表明,220kV晓洲晓昌线路全长37.34km,85基杆塔进行差异化防雷改造后,雷击跳闸率同比下降82.66%,每年雷击导致同跳的次数为0.011次,防雷改造取得了较好效果。     

白鹤滩±800kV特高压直流送出线路的雷击闪络率仿真计算

雷击闪络是威胁白鹤滩±800kV特高压直流送出线路安全稳定运行的重要原因之一。为了准确校核白鹤滩-江苏±800kV特高压直流输电线路的雷击闪络率并指导工程线路防雷设计,首先分析了白鹤滩水电送出工程沿线的地形、气象分布特征及各区域电网的雷电故障统计情况,推荐了白鹤滩-江苏±800kV线路全线的雷击闪络率设计参考值。而后,基于电磁暂态仿真程序(EMTP)和电气几何模型法(EGM)对白鹤滩—江苏±800kV线路全线的雷击闪络率进行了综合仿真分析,确定了不同地形、塔型、地面倾斜角、接地电阻对雷击闪络率的影响,并结合沿线工程条件提出了全线及各段的雷击闪络率。最后,综合评估了现有的防雷设计方案,研究了进一步优化线路雷电性能的方案及措施。     

35 kV单芯电缆线路接地短路事故分析

35 kV单芯电缆线路在运行过程中,金属屏蔽层会产生感应电势.当电缆两端接地,会发生接地环流现象,接地环流过大会破坏绝缘性能,极易发生电缆单相接地短路.结合国内某风电场35 kV单芯电缆线路接地短路事故案例,采取现场详勘和实验室检测相结合的手段,分析事故主要原因是电缆金属屏蔽层质量未达到国家质量标准要求,事故诱因为施工工艺不规范,留下质量隐患,对暴露的问题提出更换同批次不合格电缆,立即整改不规范施工工艺、加强电缆线路的日常运行维护管理等具体解决措施.     

10kV架空配电线路常用防雷措施防雷性能对比研究

建立了10kV配电线路直击雷和感应雷过电压计算模型,计算了不同防雷措施下线路耐雷水平和雷击跳闸率的变化规律,对比分析了不同安装方式下防雷装置的防雷效果。结果表明,不同防雷措施对线路感应雷耐雷水平提高的程度由大到小依次为多腔室间隙、氧化锌避雷器、避雷线和防弧金具;多腔室间隙和避雷器可大幅降低线路雷击跳闸率,感应雷跳闸率可降至0左右;接地电阻从0增至30Ω时,安装避雷线、避雷器、防弧金具和多腔室间隙时线路的直击雷跳闸率增大幅度分别为36.1%、13.9%、5.3%、2.3%;防弧金具主要保护本级杆塔,避雷器和多腔室间隙对邻近杆塔仍有一定的保护作用,且多腔室间隙的防护效果优于避雷器。     

光伏电站交流集电系统雷电暂态的计算与分析

在山地多雷地区,光伏电站易遭受雷击。由于交流集电系统耐雷水平有限,且其中性点常以小电阻接地,工频续流不易熄灭,因此,雷击闪络造成的光伏电站线路跳闸和设备损坏事故常有发生。以某山地光伏电站为例,针对架空线加电缆的交流集电系统,利用ATP-EMTP仿真软件进行建模计算,研究分析了多种因素作用下交流集电系统的耐雷和过电压水平,最后探讨了仿真模型对计算结果的影响。研究结果表明：在地线良好接地、冲击接地电阻合理、避雷器健全的情况下,交流集电系统可承受约200 kA的雷电冲击,但避雷器的放电电流严重超标;增加绝缘子串长度、线路增设避雷器对防雷有利有弊。研究结论同样适用于升压站端。     

±800 kV特高压直流输电线路雷电性能及防护措施研究

[目的]雷击是造成±800 kV特高压直流输电线路故障的首要原因,开展输电线路防雷评估对系统的安全与稳定运行至关重要。[方法]文章依托我国某在建±800 kV特高压直流输电线路工程,根据工程设计使用条件选用导、地线型,通过沿线各海拔、气象区分布塔型数量,确定了主力杆塔;综合沿线各塔位地面倾角、土壤电阻率、雷暴日、气象区等分布比例,评估了全线耐雷性能,并针对工程雷电特性,提出了具体的防雷优化措施,此外,还对比了电气几何模型(EGM)法中关于地形考虑的2种方法间的计算差异。[结果]计算结果表明:工程综合雷击闪络率不满足设计参考值要求,全线以绕击防护为主,沿线雷暴日与杆塔正极侧的地形条件是防雷关键影响因素。[结论]将全线位于C级及以上多雷区,山区正极侧地面倾角≥25°的杆塔保护角采用-15°设计后,可满足雷击闪络率不大于0.10次/(100 km·a·40 d)的防雷要求,经分析对比邻近已投运±800 kV线路的耐雷性能与实际运行数据,论述了文章计算方法及结果的合理性。     

架空线路雷击跳闸情况分析

介绍了上海市金山地区架空线路实际运行中的雷害情况,并对该地区2019—2021年架空线路雷害进行了相应的故障分析,探索了线路雷击跳闸产生的原因。由此得到该地区雷击跳闸或雷击断线的主要原因,包括区域地闪情况严重、架空线路路径过长、绝缘匹配存在问题等。提出了结合金山地区地闪分布情况、设备状况和可靠性要求,采用装设架空避雷线、加装线路避雷器、使用避雷器脱离器、优化线路设计等措施来改进线路防雷。     

输电线路杆塔分形外延接地网接地特性及影响因素研究

降低输电杆塔接地电阻是减少雷击跳闸事故的重要措施,而山区等地势复杂区域存在传统外延接地网施工困难、土壤电阻率高等问题。提出基于分形理论的分形外延接地网敷设方案。采用有限元仿真软件建立分形外延接地网模型,研究角度、分形维数、分形层数等因素对接地电阻、分流系数的影响,并比较典型外延接地网的接地特性。研究表明,适中的角度、较小的分形维数及分形层数有利于促进分形外延接地网散流降阻。该研究可为地势复杂且土壤电阻率高的山区等区域输电线路杆塔接地设计提供参考。