输电线路雷击仿真模型

基于对下行雷闪物理过程的认识和对输电线路绕击分散性的研究,建立了考虑放电分散性的输电线路雷屏蔽性能的雷击仿真模型。仿真计算结果表明,该模型与现场运行经验相符,并成功地解释了ＥＧＭ难以解释的现场事故。     

雷击输电线路上行先导起始与发展特性模拟试验研究

上行先导是分析雷电绕击输电线路的关键因素之一,由于雷电放电的随机性,鲜有输电线路上行先导的直接影像资料,因而上行先导是否存在是电力系统防雷研究的一个热点。现有的上行先导仿真计算模型主要由棒-板及热力学的结论间接推导所得,缺乏实际输电线路的实验依据。在昆明国家特高压实验基地对输电线路上行先导起始及其发展特性开展了模拟试验研究,经过仿真分析,设计并采用5～8m的板棒-线间隙进行模拟试验,施加最高达3.6MV、200/2 000μs波前的冲击电压,利用最高拍摄速度为106帧/s的高速摄像机对放电过程的放电形态进行观测,利用3dB带宽范围为0～6.5MHz的同轴分流器进行了电流测量。通过500余次试验及其结果分析,发现在该试验条件下,导线和地线上明显有上行先导产生,其发展速度约为1.2～3cm/μs,与正极性操作波下棒-板间隙放电的先导速度基本一致。仿真分析发现,大多数自然雷情况下,输电线路临界半径处场强高于上行先导起始场强的时间比该文试验工况中更长,因此推断自然雷击输电线的过程中上行先导是很有可能存在的。     

超高压输电线路雷击跳闸典型故障分析

介绍了某500 kV输电线路一次典型雷击事故并分析了事故原因,提出了改进的电气几何模型并解释了EGM难以解释的现场事故原因。研究表明,线路绕击率随杆塔高度、地面倾角的增大而增大,减小保护角能有效减少绕击的暴露弧段。     

固原电网输电线路雷击的防治

通过分析固原地区近年来的线路雷害的主要原因,有针对性地采取多项经济、合理的防雷措施,降低线路雷害跳闸率,为固原电网线路防雷积累了经验。     

高压输电线路先导发展绕击分析模型研究

雷电绕击是关系到特(超)高压输电线路安全稳定运行的关键问题之一。针对特(超)高压输电线路的特点,在总结前人研究结果的基础上,提出适用于特(超)高压线路的雷电上行先导起始判据,建立了基于先导发展法的绕击模型,并以日本特高压同塔双回线路的运行经验对模型进行了验证。基于该模型,对不同地形条件下、考虑线路运行电压的特高压直流线路的雷击问题进行研究,为改善线路的防雷性能提供帮助。     

500kV交流输电线路雷击分析

为了研究近年来超高压输电公司南宁局500 kV交流输电线路雷击故障的主要原因及防雷措施,提高500 kV交流输电线路防雷水平,通过对超高压输电公司南宁局近5 a来共37次雷害状况的实地调研,计算分析了典型铁塔雷害情况,得出了绕击是引起超高压输电公司南宁局500 kV交流输电线路跳闸的主要原因,同时统计也表明了地形地貌是决定绕击能否发生的重要条件,可通过在雷电易绕击区的铁塔和架空地线上安装横向避雷针、装设线路避雷器、减小架空地线保护角等措施来提高500 kV交流输电线路防雷水平.     

对架空输电线路雷击跳阐率的评估及考核

架空输电线路雷击跳闸率是全面了解线路运行可靠性的一项重要指标。对已投运的线路，通过实际的雷击跳闸次数及线路长度，折算出雷击跳闸率；对规划、设计中的线路，需有效、可信的计算方法对雷击跳闸率实施评估．而雷击跳闸率的考核应客观、合理地建立在跳闸率数值基础上。结合线路雷击跳闸的实际状况，围绕上述问题进行分析，期望为架空线路防雷的设计、运行和维护提供参考和帮助。     

江苏电网220kV及以上输电线路雷击跳闸分析

雷击是输电线路跳闸的重要原因。文中分析了2013年江苏电网220 kV及以上输电线路雷击故障特征及对策,对频繁跳闸的500 kV泰斗5293线故障杆塔进行了防雷性能计算,结合地形和雷电活动特点分析了该线路过长江段杆塔易遭雷击的原因,并提出防雷改造措施建议。     

输电线路雷击故障的复现分析方法研究

为了对防雷措施的实施和线路改造提供针对性的指导意见与建议,应加强对雷击故障的深入分析,总结雷击故障中的潜在规律。在雷击故障基本分析方法的基础上提出了雷击故障复现分析方法,以实际雷击故障为例,搜集整理雷击跳闸信息、线路结构特征、地形地貌特征等运行资料,结合雷电监测系统查询的雷击跳闸时间段内跳闸线路走廊的雷电活动情况,判别线路雷击故障性质,采用防雷计算分析方法校验线路的耐雷性能,与雷电监测系统查询的雷电信息比对,核算引起线路雷击跳闸可能的雷击入射点范围。分析结果表明,基于多次雷击故障复现分析结果得出的故障规律对提出有效防雷措施具有显著的指导意义。     

基于多重雷击的超高压输电线路雷过电压分析北大核心CSCD

500 kV架空输电线路作为中国超高压线路的主要形式之一,常采用同塔双回或多回的架设方式,其遭受雷击时会使线路上产生很高的暂态过电压。国内外学者主要针对首次雷击引起的暂态分量进行了计算与分析,而忽略了后续雷击的影响。为全面分析雷击线路产生的暂态响应,文中分析了多重雷击的放电机理,并通过ATP⁃EMTP建立了多重雷击500 kV同塔双回架空输电线路及杆塔多波阻抗模型进行仿真计算,其中首次雷击与后续雷击的雷电流幅值分别取100、40 kA。结果表明:后续雷绕击输电线路所引起的线路雷过电压峰值为2.3 MV,比首次雷击高9.6%,且其升至峰值的时间仅为首次雷击的一半。避雷线采用逐级接地方式时,首次雷击与后续雷击所引起的反击雷过电压峰值分别为656.5、596.5 kV,采用两端接地时分别为1.78、1.39 MV。首次雷击引起的反击雷过电压高于后续雷击,而绕击时后续雷击的危害更大,故在架空线路防雷设计中应同时考虑首次雷击与后续雷击。     

基于随机理论的特高压输电线路雷电屏蔽模型

The operation data obtained abroad indicates that shielding failure in UHV transmission lines mostly accounts for the tripping-out accidents introduced by lightning striking the transmission line.Based on the discharge theories of long air gap and randomness theory,a leader progression model of lightning shielding failure is presented in this paper.The random characteristics of the downward and upward leader are simulated in this model.The ground slope angel is also considered in this model by using coordinate transformation.Moreover,the system voltage is also taken into consideration in this model.The simulation results show that the good agreement between this model and the field data.And the results suggest that return striking exist obviously in UHV transmission line.     

雷电屏蔽模型在线路雷击分析中的应用

绕击是输电线路雷击跳闸的主要原因,研究雷电屏蔽模型对线路雷电绕击计算及分析具有重要意义。详细阐述了几何法、电气几何模型法和物理模型法在绕击计算中的特点和应用条件,并对220 kV输电线路典型杆塔进行了绕击耐雷性能计算分析和比较。结果表明,几何法来源于小模型试验,与实际应用有一定差距;电气几何模型和物理模型计算得到的结果基本一致,都具有较强的工程应用性。     

基于先导发展的特高压线路雷电屏蔽模型研究

基于长空气间隙的放电理论建立雷电屏蔽的先导发展模型,利用该模型进行特高压直流线路雷击过程仿真,并计算文献中给出的实际线路的雷电屏蔽性能。仿真计算结果表明：特高压线路存在明显的“回头雷击”现象;利用雷电屏蔽模型计算的结果较电气几何模型计算的结果更接近实际运行数据,可用于工程实际仿真计算。     

改进先导传播模型法500 kV架空线路雷电绕击分析

用先导传播模型法(leader progression model,LPM)分析架空输电线路的防雷特性的关键在于主要模型参数、先导起始和拦截判据的确定。参考国际上对长间隙放电研究的成果,考察LPM中参数和判据的适用性,提出对LPM的判据改进。并且考虑雷云的背景静电场和线路运行电压的影响,建立改进的先导模型法。经改进的LPM应用于平原和山区地形条件下的500 kV架空线雷电绕击分析计算。改进前后的计算结果与运行经验数据的对比分析表明,该改进先导模型法的计算结果与我国500 kV架空线路的运行经验数据相吻合。     

特高压交流输电线路的雷电屏蔽分析模型

绕击是引起超高压、特高压输电线路雷击跳闸的主要原因。将低电压等级输电线路绕击防护经验直接外推至更高电压等级时具有一定的局限性,可能导致新建线路的绕击耐雷性能显著低于预期值。基于先导发展的绕击分析模型细致地考虑了影响雷击发展物理过程各种因素的影响,较传统工程化分析方法更适用于新建电压等级线路的绕击性能评估。但由于对雷击物理过程和长间隙放电机理认识的不足,不同时期不同学者对雷击过程描述所采用的模型和方法不尽相同,若将现有学者所提出的绕击分析模型直接用于工程中,不同分析模型所得结果差异较大。为此,通过对比现有的雷电观测资料,认为Cooray提出的下行先导通道模型与最新的雷电观测结果比较相符;对迎面先导起始工程判据的对比分析结果表明,当导线对地高度10.0 m时,Rizk感应电压法和临界电晕半径法计算得的先导起始电压结果一致,外推至实际导线对地高度时,Rizk感应电压法的计算结果与长间隙放电理论相违背;同时依据长间隙放电理论,提出了下行先导和迎面先导的相对速度比近似等于迎面先导通道单位长度电压降与导线感应电压增量之比的迎面先导持续发展条件,建立了基于Schwarz-Christoffel变换的能考虑任意地形的2维特高压输电线路雷电屏蔽分析模型;该分析模型解释了传统先导发展模型无法解释的特高压输电线路ZMP2和ZBS2型杆塔的中相屏蔽问题。计算结果表明,在典型的平原、斜坡和山顶地形下,ZMP2和ZBS2型杆塔的绕击跳闸率低于设计预期值0.1次/(100 km.a)。     

基于先导发展法的特高压直流输电线路绕击特性分析

雷电绕击是影响高压输电线路安全稳定运行的关键因素之一,特高压直流线路对雷电防护的需求与常规线路相比更加迫切。为此介绍了基于先导发展法的特高压直流线路雷电绕击跳闸率分析方法;利用该方法针对±800 kV特高压直流线路绕击特性开展仿真研究,分析了绕击跳闸率随绝缘水平、保护角的变化规律,研究了典型地形条件下雷电绕击路径和绕击电流的分布特性,分析了山坡、山脊和跨谷地形条件下线路的绕击跳闸率,研究了线路极性对跳闸率的影响。研究表明,减小保护角可明显降低绕击跳闸率,在山坡地形条件下,外侧导线由于受屏蔽减弱更易受到雷击,雷电先导可从近似水平的方向击中导线;跨谷深度增加时,由于地面屏蔽作用减小,雷击跳闸率明显提高;理论分析和运行经验都表明,直流线路正极导线遭受雷击的概率远高于负极,线路位于山脊时雷电绕击基本发生在正极导线侧。     

500kV同塔双回输电线路雷电反击仿真模型的建立与分析

雷击是造成输电线路跳闸的主要原因。做好500kV同塔双回输电线路防雷设计,是保证电力系统安全运行的重要环节之一。以某500kV线路为研究背景,用ATP-EMTP软件分别建立雷电流双指数波模型、杆塔分段传输线模型、输电线路Jmarti模型、绝缘子闪络和冲击接地电阻模型,搭建仿真电路,分析了接地电阻和线路档距对500kV同塔双回线路的反击耐雷水平的影响,以期为我国500kV同塔双回线路防雷分析提供参考。     

云广特高压直流输电线路雷电屏蔽性能研究

为评估、计算输电线路雷电屏蔽性能即绕击性能,基于长空气间隙放电理论建立了特高压直流输电线路雷电屏蔽的先导发展模型,并用该模型计算了拟建立的云广±800 kV直流特高压输电线路雷电屏蔽性能。计算结果表明:随着地面倾角、保护角的增加,线路屏蔽失效率明显增加,特高压直流输电线路最好采用负保护角运行。