线路杆塔对雷电流分布和浪涌响应的影响

为解决现有回击模型在架空线路防雷性能计算时与实际情况分歧极大的问题,首先根据传统回击模型考虑线路杆塔与雷击通道以及杆塔与大地之间的反射,分析了杆塔对其电流分布及浪涌响应的影响,然后通过实例计算雷击电力杆塔雷击电流分布及其浪涌响应,总结出雷击通道回击模型以及杆塔电流分布的变化。分析表明,输电线路杆塔高度越高杆塔顶部浪涌响应越大,而杆塔波阻抗越小杆塔中入射雷电流越小,且最终相应地影响输电线路防雷性能。     

线路杆塔对雷电流分布和浪涌响应的影响

为解决现有回击模型在架空线路防雷性能计算时与实际情况分歧极大的问题，首先根据传统回击模型考虑线路杆塔与雷击通道以及杆塔与大地之间的反射，分析了杆塔对其电流分布及浪涌响应的影响，然后通过实例计算雷击电力杆塔雷击电流分布及其浪涌响应，总结出雷击通道回击模型以及杆塔电流分布的变化。分析表明，输电线路杆塔高度越高杆塔顶部浪涌响应越大，而杆塔波阻抗越小杆塔中入射雷电流越小，且最终相应地影响输电线路防雷性能。     

浪涌保护器在电子设备中的应用

正1瞬间过电压的危害浪涌是超出正常工作电压的瞬间过电压,是发生在几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。供电系统的瞬间过电压有的来自外部,有的来自内部。外部雷电引起的感应雷击、直接雷击、雷电侵入波,或者内部大功率设备的启动停止、感性负荷的投入和切除、电容器的投入和切除,以及短路故障等都可能产生浪涌电压、浪涌电流。浪涌电压、浪涌电流使设备寿命降低,可靠性下降,设备损坏,系统瘫痪,甚至威胁操作人员的     

架空传输线在间接雷击作用下负载浪涌的分析

传输线在雷击作用下浪涌的分析计算对电力线路的保护设计具有一定的指导意义，是电力系统电磁兼容研究的重要内容。文中引用了典型的雷电回击电流模型，先由傅立叶变换求得回击电流的频谱，根据传输线在外电磁场作用下的电路方程及相应的求负载端响应的BLT(Baum，Liu and Tesche)方程，在领域内求出传输线在间接雷击作用下负载端浪涌电压；然后，由傅立叶反变换求出负载端浪涌电压的瞬态解。分析了雷电落地点、雷电通道电流的传播速度及大地电导率等对负载浪涌电压峰值的影响。研究表明，大地电导率对浪涌电压的峰值和极性均有较大影响。     

防止雷击的新技术

美国在ＮＡＳＡ工作的工程师ＳａｍＧａｓｑｕｅ宣称发明了一种ＬＲＣ线圈 ,可防止雷击对电力电缆、信号电缆、电缆附件及电器装置造成的破坏。ＬＲＣ线圈的结构是由两个绕在电力电缆或信号电缆上但绕制方向相反的线圈所组成的 ,线圈的末端相互连接。第一个线圈的作用如同扼流圈 ,对由雷击形成的浪涌电流呈现出高阻抗 ,以防止该浪涌电流进入电缆的内部芯线。第二个线圈的作用类似于屏蔽罩 ,产生一个与第一个线圈数值相等、方向相反的电磁场 ,以抵消第一个线圈的变化 ,相当于利用法拉弟笼将雷击浪涌电流产生的磁场局限在很小的范围内。整个装…     

低压变频器线线间雷击浪涌6kV防护回路设计

变频器常规浪涌防护回路在线线间雷击浪涌6kV时,变频器的绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块通常会损坏。介绍了一种低压变频器线线间雷击浪涌防护回路的设计,在常规雷击浪涌防护回路基础上外加一级电感构成LC低通滤波回路,在雷击浪涌6kV时可以保护变频器的IGBT模块免受击穿。利用图解法确定了压敏电阻上的残压,通过理论计算确定了电感量,并给出了线线间雷击浪涌6kV的实例分析。结果表明,在雷击浪涌为6kV时,压敏电阻与LC低通滤波回路能将变频器线线间残压限制到1200kV以内。     

变电站微机型保护设备雷击浪涌防护

分析了雷击浪涌进入变电站二次设备的途径,对比了常用的浪涌保护器(SPD,Surge Protective Device)的浪涌骚扰抑制特性,如响应时间、残压水平、浪涌峰值电流、寿命等,然后对微机保护设备的各个端口进行浪涌响应特性试验.最终的结论是,根据IEC标准,各个端口施加的浪涌电压水平及源阻抗不同,而且端口电路的响应也不同,所以各个端口所需要的浪涌防护也是不同的.     

防雷击新技术

美国在ＮＡＳＡ工作的工程师 Ｓａｍ Ｇａｓｑｕｅ宣称发明了一种ＬＲＣ线圈，可防止雷击对电力电缆、信号电缆、电缆附件及电器装置造成的破坏。 ＬＲＣ线圈的结构是由２个统在电力电缆或信号电缆上但绕制方向相反的线圈所组成的，线圈的末端相互连接。第１个线圈的作用如同扼流圈，对由雷击形成的浪涌电流呈现出高阻抗，以防止该浪涌电流进入电缆的内部芯线。第２个线圈的作用类似于屏蔽罩，产生一个与第１个线圈数值相等、方向相反的电磁场，以抵消第１个线圈的变化，相当于利用法拉弟笼将雷击浪涌电流产生的磁场局限在很小的范围内。整…     

家用电器、电动工具和类似器具的抗扰度试验标准概述(二)

4IEC61000－4—5（GB/T17626．5）浪涌的拉拢度试验41浪涌的起因①雷击（主要模拟间接香）：如雷电击中户外线路,有大量电流流入外部线路或接地电阻,因而产生的干扰电压;又如间接雷击（如云层间或云层内的雷击）在线路上感应出的电压或电流;再如雷电击中了邻近物体,在其周围建立了电磁场,当户外线路穿过电磁场时,在线路上感应出了电压和电流;还如雷电击中了附近的地面,地电流通过公共接地系统时所引人的干扰。②切换瞬变：如主电源系统切换时（例如补偿电容组的切换）产生的干扰;又如同一电网中,在靠近设备附近有一些较大型的…     

变电站微机保护和监控系统电源干扰及抑制

雷击浪涌是低压电源线中发生最频繁的干扰源之一。为研究雷击浪涌对变电站微机保护和监控系统电源的干扰,首先通过分析电源线中雷击浪涌的入侵途径,提出了雷击浪涌危害的主要原因。然后基于过电压保护和电磁兼容两个方面的考虑,提出了低压电源线及低压电子设备的保护措施:一方面,根据低压电源系统防雷保护存在的问题,提出了完善低压电源系统的保护措施;另一方面,根据雷击浪涌的频谱中包含低频能量和高频能量的这一特征,提出了将瞬态抑制与滤波技术相结合的措施,即采用压敏电阻(MOV)消除低频能量,采用L-C低通滤波器滤除高频能量,从而有效地抑制雷击浪涌干扰。     

特高压变电站工频电磁场对避雷器在线监测装置测量准确度影响研究

变电站现场存在各种干扰,可能影响避雷器泄漏电流的测量准确度。在实验室内对避雷器在线监测装置开展试验,施加工频电场/工频磁场干扰并检验测量准确度。在工频电场干扰时,若传感器电流线未采用屏蔽,泄漏电流测量读数会出现较明显的波动。传感器电流线采用屏蔽能够有效抵制工频电场干扰布线方式的改变,也会明显改变避雷器泄漏电流的测量结果。在工频磁场增大的情况下,避雷器泄漏电流的波动范围也会增大。     

电力系统中金属氧化物避雷器的监测与诊断

由于避雷器运行中通过泄漏电流，以及外部环境中各种干扰因素的存在，会引起避雷器的劣化，因此有必要对金属氧化物MOV（Metal Oxide Varistor)避雷器进行监测，及时诊断故障，目前国内外各种有关MOV避雷器的离线或在线监测与诊断方法，大多数是基于其泄漏电流的测量而进行研究的，论文讨论了MOV避雷器现有的主要诊断方法：参考电压的变化、U－I特性的判别，功耗测量、三次谐波分析法和MOV温度检测，并对它们的优、缺点进行了详细分析，其中MOV温度能反映避雷器的运行状态，所以检测MOV阀片温度将是一种得到广泛应用的MOV避雷器监测和诊断方法。     

基于戴维南等值的配电网合环冲击电流计算

针对合环操作冲击电流可能越限的问题,提出一种基于戴维南等值的冲击电流计算方法。该方法以戴维南定理为基础建立数学模型,采用网络潮流计算求得其中的等值电势,采用节点阻抗矩阵求得其中等值阻抗,继而推导出冲击电流和稳态环流的对应关系,并利用电流分布系数法研究合环支路冲击电流对其它支路的影响。针对配电网没有馈线负荷量测的问题,将馈线负荷分别集中于两侧馈线的首末相异端,由潮流计算直接获取馈线合环稳态电流最大值,并进一步求得冲击电流的最大值。通过实际算例仿真,验证了所述方法的正确性和有效性,对实际配电网的调度运行具有一定的指导意义。     

基于冲击电压下有功损耗测量的电缆绝缘状态评估

为评估运行电缆的绝缘状态,设计了一套基于Lab VIEW的冲击电压及冲击电流的测量系统,在此基础上,提出了有功损耗评估电缆绝缘状态的方法。测量系统采用两级分压的低阻尼阻容串联分压器作为电压传感器,空心罗氏线圈作为电流传感器,DS6104示波器作为数据采集装置,通过Lab VIEW软件平台实现对示波器的控制及数据的采集和存储。测量结果表明该系统能够实现对冲击电压和冲击电流的自动同步采集和存储,波形无振荡、无畸变。通过测量水树老化电缆的冲击电压和冲击电流数据并进行数值积分,得到冲击下的有功损耗。与介质损耗正切值测量结果对比,发现两种评估手段的结论是一致的,表明有功损耗能够良好地反映电缆的绝缘状态。     

Maintenance of surge arrester by a portable arrester leakagecurrent detector

An instrument is described that detects leakage current without disconnecting the arrester ground wire. Better means were developed for detecting deterioration of a surge arrester than the existing appearance inspection, insulation resistance measurement, and leakage current measurement. The device measures only the in component of the current, which is proportional to the power loss. The change of the latter is the recognized measure of deterioration     

抗冲击弱电流传感器特性分析

在线监测电涌保护器漏电流,判断其失效程度,减少因雷电和电力需求增加引起的电涌造成电气设备损失。提出了一种基于互感型电流传感器的电涌保护器失效程度在线监测的方法,建立了雷电电流和电流传感器数学模型,分析了线圈匝数、负载电阻和杂散电容对电流传感器测量精度和抗冲击性影响,采用雷击和被测电流叠加后的复合信号作为激励,仿真研究了参数优化后电流传感器的时域响应特性。实验证明,在0.2～9 mA的电流测量范围内,笔者设计的互感型式电流传感器可抵抗50 kA大电流冲击,电流测量误差小于0.11 mA,满足漏电流在线监测要求。     

Modeling metal oxide surge arrester for the modern polarization based diagnostics

Recently a number of new non-destructive diagnostic techniques have been investigated for the reliable condition assessment of the ageing of metal oxide surge arrester (MOSA). Among them polarization/depolarization current and return voltage measurement techniques showed very promising results. This paper presents an insulation polarization model for investigating polarization-based diagnostics for metal oxide surge arrester. The simulations of the proposed model are validated and verified by comparing the data from the polarization/depolarization current measurements. The simulation of return voltage for MOSA is also performed to validate the insulation polarization model. Finally, the usefulness of this model for MOSA diagnostics has been highlighted in this paper.     

可控金属氧化物避雷器操作冲击动作特性试验方法

可控金属氧化物避雷器(简称可控避雷器)是一种可以深度降低特高压交流输电系统操作过电压的新型设备,现有的避雷器试验方法无法检验其在操作冲击下的动作特性。为此,分析了可控避雷器在操作冲击下的动作特性,设计了检验可控开关动作时延和可控开关动作前后避雷器残压这两个动作特性的试验方法,采用操作冲击电流和操作冲击电压分别进行了试验。通过在现有残压试验回路中并联调波电容实现了冲击电流试验方法。采用冲击电压发生器及其调节和测试回路实现了冲击电压试验方法。研制了一种110kV电压等级的可控避雷器模型,利用该模型开展了试验研究;结果表明,可控避雷器在操作冲击电压下能够可靠动作。与常规避雷器相比,在相同电流下,可控避雷器模型的残压降低幅度与设计可控比(25%)接近,所设计的可控避雷器模型具有预期的限压效果。验证了提出的可控避雷器动作特性试验方法的有效性。     

现代行波测距技术及其应用

介绍了利用电压、电流行波进行线路故障测距的方法。单端法是测量故障产生的行波在故障点及母线之间往返一趟的时间来计算故障距离,双端法利用故障行波到达线路两端的时间差测距。阐述了故障行波信号的测量、超高速记录、行波脉冲的小波检测以及双端装置时间精确同步等关键技术问题的解决方案以及行波测距技术实际应用中的若干问题。     

Development of a contactless measurement method for transmission line surge voltage waveform

This paper proposes a contactless method to measure a surge voltage waveform on an overhead transmission line and on a cable sheath enclosed in a corrosion‐proof layer. To measure surge voltage and current waveforms on the overhead line, the method is based on electromagnetic coupling between the overhead line and a surge sensor, composed of a closed loop which is a distributed parameter line. The surge waveform is estimated from the induced voltage to the closed loop and from a Z‐parameter theory. To measure the cable sheath voltage waveform, the method is based on electrostatic coupling between the sheath and a detecting electrode, which is portable and detachable, and is composed of quite simple components, and its potential dividing ratio is adjustable using a lumped capacitor. The proposed method is inexpensive, is easy to measure surge waveforms with reasonable accuracy, and also is applicable to surge measurement on a live line because of its contactless nature. © 2001 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 136(1): 9–15, 2001