10 kV架空绝缘导线雷电过电压与防雷综合措施研究

为研究10kV架空绝缘导线雷电过电压与防雷措施,计算了其雷电感应过电压和感应电流的幅值,并研究了雷电感应过电压和感应电流对绝缘线路的危害。根据计算结果,感应过电压幅值能够>400kV,超过现有配电网线路的绝缘水平;通过试验,得出架空绝缘线路的绝缘水平以及采用绝缘横担来防止雷击断线的最优参数;同时结合理论分析得出采用400mm绝缘横担能够有效防止雷击断线事故;根据不同运行状况,提出了综合考虑运用绝缘横担、穿刺型防弧金具、防雷支柱绝缘子和氧化锌避雷器来防止雷击断线的措施。该研究为10kV架空绝缘导线的防雷提供了参考。     

10kV架空配电线路雷电防护用绝缘塔头

为增强感应雷抵御能力,改善架空配电线路防雷性能,提出了一种10kV架空配电线路感应雷防护用绝缘塔头结构。该结构由绝缘支柱、连接金具、横担、立担和绝缘子构成,其中绝缘支柱用于提高三相共用对地绝缘水平,技术经济性较好。对不同绝缘水平时线路的感应雷闪络率进行了计算,根据计算结果并考虑技术经济性,按照将感应雷闪络率降低96%的标准,确定了绝缘塔头的雷电冲击耐受电压应≥400kV;通过受力分析,确定了绝缘支柱和连接金具的抗弯强度应能耐受三相导线每相施加1 955N水平拉力时产生的弯矩。研制了绝缘塔头产品,该产品通过了雷电冲击放电试验和抗弯试验的检验,技术性能满足设计要求。绝缘塔头产品已分别在广东和广西电网的2条10kV线路上挂网运行,表现出了较好的防雷性能。     

10 kV配电网架空绝缘导线防雷附线研究

通过分析10 kV架空绝缘导线雷击断线机理和防止雷击断线的原理,设计了一种绝缘导线防雷附线装置,以有效降低绝缘导线雷击断线事故,提高10 kV架空绝缘线路供电可靠性.对防雷附线试品进行雷电冲击试验,并结合防雷附线多年现场实际应用情况,提出防雷附线能有效保护绝缘导线免于雷击断线的论点.     

防止10kV架空绝缘导线雷击断线用穿刺型防弧金具的研制

通过雷电冲击放电试验、压紧力和热稳定试验以及工频电弧试验研究,研制出了一种防止10kV架空绝缘导线雷击断线用的穿刺型防弧金具,该防弧金具能定位雷电冲击放电路径,疏导工频电弧弧根,起到了保护绝缘导线免于雷击断线的作用。     

10kV绝缘导线穿刺防雷击断线燃弧金具的研制

分析了10 kV架空绝缘导线遭雷击后断线的机理,结合线路检修接地保护的需要,研制开发了架空绝缘导线穿刺防雷击断线燃弧金具。这种金具集穿刺式雷击放电间隙和检修接地保护的功能,能有效地杜绝绝缘导线遭雷击后断线,又便于在线路检修中挂设检修接地线。介绍了燃弧金具结构、工作原理以及安装。经实践应用,效果良好。     

耦合地线在10kV架空线路中的应用研究北大核心CSCD

10 kV架空线路雷击跳闸率高,适用的防雷措施少。相比于架空地线,加装耦合地线的方法具有更好的适用性。文中分析了耦合地线在10 kV架空线路中的防雷机理、安装方式和适用性,认为在现有杆塔和线型条件下应仅加装1根耦合地线。利用ATP-EMTP分别搭建了单回三角形排列和双回直线排列方式的模型,分析了在直击雷和感应雷的作用下,耦合地线对10 kV架空裸导线和绝缘导线耐雷水平的影响。结果表明,对于裸导线,安装耦合地线后的反击耐雷水平和感应雷耐雷水平可提高36.2%~86.3%,雷击导线的耐雷水平可提高4%~13.6%。对于绝缘导线,反击耐雷水平和感应雷耐雷水平可提高44.7%~112.7%,雷击导线的耐雷水平可提高7%~13.6%。还发现杆塔接地电阻越高,感应雷和雷击横担时耦合地线对线路耐雷水平的提升效果越明显。安装耦合地线具有适应性好、效果明显和免维护的特点,是10 kV架空线路可供使用的重要防雷措施。     

20kV架空绝缘电缆防雷措施的研究

20 kV电压等级作为一种新型的配电电压等级,目前已在世界范围内被公认为可以取代10 kV电压等级。工程应用表明,20 kV线路多采用架空绝缘电缆,但架空绝缘电缆的雷击事故率却明显高于传统的架空裸导线。针对上述状况,全面分析了架空绝缘电缆雷击事故的特点,计算了20 kV线路多种情况下的感应雷过电压幅值。计算结果表明,感应雷过电压幅值可大于450 kV,超过现有20 kV线路的绝缘水平。基于10 kV线路以往的防雷经验和措施,分析并提出综合运用氧化锌避雷器、过电压保护器、屏蔽分流线等防雷措施来保护20 kV架空绝缘电缆线路。该研究为20 kV配电网安全供电提供了参考。     

10kV架空绝缘导线断线机理及其防雷措施

对10kV架空绝缘导线的断线机理进行研究,采取切实有效的方法降低雷害事故发生。利用ANSYS软件仿真分析了防雷保护间隙与绝缘子配合时遭雷击时的过电压放电过程及电压等级分布,确定了防雷保护间隙的大小,保证线路在雷电过电压下的安全运行。10kV油田配电网防雷技术成果具有普遍性,对其他供电区防雷具有指导作用。     

用于架空绝缘线路防雷击断线的柱式限压器的研究与应用

为了有效解决配电网架空线路的雷电防护问题,针对10kV架空绝缘线路的运行特点,提出应安装内置柱式限压器和外置柱式限压器进行防雷保护。介绍了柱式限压器的设计结构与原理,并对于柱式限压器间隙距离的选择进行了相关试验,得出了在10kV架空绝缘线路中内置及外置柱式限压器的最佳间隙距离。通过分析实际运行数据,认为装设柱式限压器后线路耐雷水平得到较大的提高,防雷效果较好。     

后续雷击对10kV配电线路耐雷性能及防雷措施的影响

为分析负极性后续雷击对10 kV线路耐雷性能和防雷措施效果的影响,将蒙特卡罗法、电气几何模型和ATP-EMTP软件相结合,提出线路反击、直击和感应雷跳闸率的评估方法,采用Eriksson配电线路雷击统计数据验证了评估方法的有效性,采用该方法对上海电网典型10 kV绝缘导线线路进行分析。结果表明:绝大多数情况下,首次直击、反击和感应雷跳闸率大于后续雷击,大地电导率对首次感应雷跳闸率的影响更大;首次和后续雷击下,架设避雷线或耦合地线、增强线路绝缘和安装防弧间隙有相近的改造效果;降低杆塔接地电阻对降低首次反击跳闸率有效,面对后续反击跳闸率影响很小;安装线路避雷器后,后续感应雷跳闸率的降低远不如首次雷击,在防雷措施选择方面,与只考虑首次雷击不同,考虑后续雷击时,不建议降低杆塔接地电阻,而是建议提高线路避雷器的安装密度。     

10kV运行配电线路雷电感应过电压波形在线监测

雷电感应过电压是造成配电网故障的重要原因之一,针对雷电感应过电压波形特征不清晰的问题,作者采用过电压在线监测系统,对实际运行的佛山10kV富油甲线雷电感应过电压波形进行观测,根据波形特征给出了过电压的波形参数。结果表明,配电线路各相感应电压叠加在运行电压波形上,不同相上感应过电压与对应的回击电流在幅度、时间间隔和波形上都存在同时性,该线路观测的雷电感应电压波形表现为波头时间短、后续发生双极性高频振荡并逐渐转变为低频振荡的波形特点,首次回击感应过电压幅值大于后续回击过电压幅值,首次回击过电压的波头时间比后续过电压长,观测结果对于配电线路雷电保护具有重要意义。     

特高压线路雷击塔顶时导线上的感应过电压

随着电力行业的发展,尤其是国内特高压输电线路的出现,我国规程推荐的感应过电压公式的计算结果已严重偏离实际,需推出新的符合实际情况的感应过电压计算方法,作为防雷计算和防雷设计的依据。为此研究了雷击杆塔时,导线上产生的感应过电压的大小及波形,从理论上分析了包括规程法、回路法、抵消场法在内的多种计算方法及其特点。用以抵消场法为理论依据开发的感应过电压数字仿真软件计算特高压线路的感应过电压的结果证明了雷击塔顶时的感应分量和注入分量并非同时出现,简单的将两者相加作为过电压值是不准确的,而且主放电速度、雷电流峰值、上行先导长度、接地电阻等因素对感应过电压值都有明显的影响。     

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。     

应用线路避雷器提高10 kV配电线路防雷性能的研究

配电网系统作为电力系统的重要组成部分,承担着直接向用户供电的任务,是连接电网和用户的纽带,其安全运行非常重要。10 kV配电线路由于绝缘水平低的特点,易发生雷击过电压而造成绝缘事故。因此,10 kV配电线路的防雷保护是保证配电网安全运行、提高供电可靠性的重要措施。结合广东高要配电网的工程实际,以10 kV大企线为例,计算配电线路的耐雷水平和雷击跳闸率,并建立相应的ATP仿真模型,通过对安装线路避雷器前后的线路过电压水平的仿真计算,验证其能够有效提高配电线路的防雷性能,为工程设计提供有价值的基本数据。     

变电站10 kV进线保护段研究

为降低变压器遭受变电站中、低压侧出线近区大短路电流冲击的概率,文章提出了10 kV进线保护段的构想,给出了进线保护段的构成;对10 kV进线在不同布置、不同导线截面下短路电流的沿线分布进行了仿真计算,以确定进线保护段长度;计算分析了采用10 kV进线保护段对变电站雷电侵入波过电压的影响,结果表明装设进线保护段前后变压器的雷电过电压水平无明显变化。     

复合绝缘横担在10 kV配电架空线路防雷中的应用探讨

在10 kV配电架空线路故障中,雷击是造成配电架空线路故障的主要因素,配电架空线路跳闸以遭受感应雷击为主.在10 kV配电架空线路中应用了复合绝缘横担进行防雷,其各项性能测试均满足线路防雷和安全运行的要求.复合绝缘横担结构简单、免维护,能够有效解决配网架空线路雷击跳闸问题,是一种具有较好应用前景的10 kV线路防雷装置...     

单避雷线对10kV配电线路防雷建设的影响

为探究单避雷线对10 kV配电线路防雷建设的影响,文中采用ATP-EMTP电磁暂态软件建立雷击配电线路仿真模型,计算单避雷线配置下线路的相间闪络耐雷水平;计算10 kV配网常用绝缘子的单相及相间建弧率,为配网防雷建设提供参考;采用基于规程法的改进公式进一步计算雷击跳闸率;结合广东省配网防雷典型设计数据进行算例分析,分析结果表明,配置单避雷线能有效提高配电线路的相间闪络耐雷水平,其中在雷击杆塔情况下的耐雷水平提升尤为明显;在配网防雷建设中,配置单避雷线与提升绝缘子50％冲击闪络电压、降低杆塔接地电阻两个措施配合进行才能起到良好的防雷效果.     

配电网防雷保护的分析与研究

结合配电网实际运行中的雷害情况和典型事例 ,全面分析了配电网的防护现状和雷害原因 ,认为配电网目前在网络结构、绝缘水平、防雷措施等防雷保护方面存在许多问题 (特别是线路绝缘水平低、防直击雷措施少、避雷器使用不当和接地不良、雷电过电压与内过电压联合作用 ,这些是目前配电网雷击跳闸率居高不下的主要原因 )。在此基础上提出了综合防雷措施 (包括规范避雷器的安装维护、改善避雷器和杆塔接地、使用塔顶避雷针、使用自动消弧装置降低配电网建弧率、限制雷电流过后的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压等 ) ,以提高配电网耐雷水平和供电可靠性。     

某地区配电线路防雷现状分析及防雷装置研究

随着10kV配电线路绝缘化率的提升,雷击导线断线问题日益凸显,雷击断线约占配网雷击跳闸事故的49%,因此有必要研制针对性的防雷改造装置,有效降低雷击断线几率,提高配电线路的供电可靠性。以某地区典型配电线路为研究对象,分析和总结了该地区线路和故障概况;研制了双间隙型氧化锌避雷器,介绍了该装置的结构和原理,通过试验确定了该装置的主间隙和辅助间隙的规格参数,测试了该装置的伏秒特性和工频续流遮断能力。最后,通过在典型线路上进行工程运用,验证该装置的防雷效果。