柔性直流换流站雷电侵入波过电压

为确定换流站直流场设备（包括电缆）的雷电绝缘水平,建立柔性直流工程换流站和各站直流进线段1~2 km输电线路电磁暂态仿真模型。根据线路电气结构参数确定输电线路绕击和反击电流值,雷电流采用双指数函数模型,杆塔塔头间隙闪络判据采用相交法,计算架空线路在雷电绕击和反击工况下换流站直流场设备和电缆雷电侵入波过电压。通过仿真计算,确定了换流站直流场设备和电缆雷电绝缘水平,同时计算表明,直流电抗器对雷电过电压有一定的抑制作用。     

输电线路杆塔对雷电流监测结果的影响

在输电线路上实际测量雷电是进一步了解雷电流各种参数的有效手段,但实际测量到的结果是受被击物体影响后的雷电流。为了通过测量结果得到雷电流的原始波形,在输电线路杆塔模型中考虑了雷电波在杆塔传播过程中的衰减、畸变以及杆塔冲击接地电阻等因素,采用电磁暂态分析程序PSCAD对两种不同的输电杆塔进行了仿真计算,并对是否装设避雷线的情况进行了比较分析。结果表明避雷线对于雷电波的传播有很明显的影响,雷击输电线路杆塔时塔顶和塔底的雷电流波形有显著的区别,塔底电流随着杆塔的增高而变大。     

雷电流波形参数检测视角下±800kV直流输电线路导线绕击分析

雷电流波形参数主要集中于雷电流上升沿,为分析雷击输电线路后各个行波通道暂态电流所含雷电流上升沿信息,从获取雷电流波形参数的视角,应用分布参数电路理论研究雷电绕击特高压输电线路的行波响应,分析在雷击闪络和未闪络情况下,注入导线的雷电流在诸电流通道中的电流行波波形.雷电绕击导线造成闪络的波过程可视为雷电流注入和闪络故障附加...     

雷电流监测装置安装位置对测量结果的影响分析

为了了解实际雷电流的波形参数,需在高塔或输电线路等构筑物上对雷电流波形进行监测,但实际测量到的结果是受构筑物影响后的雷电流。笔者主要讨论雷电流监测装置安装位置对于监测结果的影响。在构筑物模型中考虑了雷电流传播过程中的衰减、畸变以及冲击接地电阻等的因素,采用电磁暂态分析程序对不同高度的构筑物进行仿真计算。分析结果表明,构筑物在不同安装位置处得到的雷电流差别很大,顶部监测到的电流受到的影响很小,底部监测到的雷电流受到的影响非常大,雷电流测量设备应当安装在构筑物顶部,这样测量到的雷电流参数比较准确。     

输电线路雷电绕击评估方法分析及展望

随着我国超/特高压输电线路建设工程的发展,由雷电绕击引起的跳闸事故愈发频繁,严重影响到超/特高压输变电系统的安全可靠运行。现有的众多雷电绕击评估方法受计算模型和雷电观测手段的限制、以及各种关键性参数与判据的不确定性等因素的影响,无法满足对输电线路雷电屏蔽性能分析准确性的需求。因此,详细阐述了当前各种雷电绕击评估方法的研究现状与进展,归纳了各方法存在的问题,并基于此分析了输电线路雷电绕击评估方法的机遇与发展趋势,指出随着长空气间隙放电理论和雷电观测手段的研究发展,未来关于输电线路雷电绕击评估方法的重点在于根据雷电绕击微观物理过程和相应关键参数的测量,建立更为完善和准确的绕击评估方法,为输电线路差异化防雷工作的开展提供重要的理论支撑。     

电涌保护器的工作机制与应用分析

在电涌保护器（SPD）的结构、工作原理及工作参数基础上,讨论了SPD对雷电电涌的限压、分流机制,并给出了信号线路SPD的选型实例与分析。明确在雷电环境中,信号线路SPD通过限制暂态过电压和分流浪涌电流以保护线路及连接的设备正常工作。对选用SPD保护通信线路（或输电线路）及其连接设备不受雷电电涌破坏具有指导意义。     

雷电预警技术在通信站防雷的应用实践

文章介绍雷电预警技术应用到高山微波通信站防雷中的原理、实现方法和取得的效果.低压供电线路是高山微波通信站雷电波侵入的主要途径,有效阻断低压线路雷电波侵入途径,对保护微波通信站的通信设备至关重要.文章阐述了利用雷电预警技术控制高山微波通信站低压供电线路断路器,在雷电来临时从物理上隔离低压供电线路和微波站通信设备联系,实现阻断雷电波从低压供电线路侵入微波站的目的.     

雷电拦截新技术在高压输电线路的应用研究

输电线路雷电防护主要依据电气几何模型-保护角法进行设计,是用一次放电(单脉冲)、多次重复实验统计得出。雷击放电包含多个脉冲,单脉冲放电不能完全反映雷电多脉冲放电的物理过程。文中采用CIGRE授权出版的《雷电参数的工程应用》中的观测数据,给出了雷电放电的5个阶段及主要物理参数,同时就避雷针与雷电拦截器对雷电的接闪过程物理参数进行计算。最后,比较分析现有高压输电线路防雷技术的特点和局限性,提出了雷电拦截新技术的应用方法。     

特高压输电线路雷击闪络电流的测量

为测量雷电参数,提出一输电线路杆塔的雷电流实测系统即在绝缘子串杆塔侧金具上钳套罗果夫斯基型电流传感器,测量雷击时的闪络电流,进而算出雷电流幅值;以110kV同杆双回线路为例,分析了反击和绕击时闪络电流的频谱,从而确定了传感器的测量频带。实验室中冲击大电流试验研究传感器及测量系统准确性、稳定性和线性度的试验表明:该测量系统能准确反映各种波形的冲击电流幅值,且稳定性和线性度很好。     

输电线路雷电防护设备雷击监测装置的研制与应用

针对目前线路防雷设备雷击监测系统存在的问题,提出了一种基于物联网LoRa通信方式的雷击监测系统。首先,分析了磁棒法测量雷电流参数的机理;在此基础上,设计了雷击监测系统各组成部分的硬件电路,实现了防雷设备雷电流信号的监测和分析处理;最后,为验证该系统的可靠性,在搭建的冲击电流试验平台上进行了功能测试,结果表明该系统能很好地满足线路防雷设备在线监测的要求。     

变电站雷电侵入过电压波形特征及其影响因素的仿真

为探讨变电站设备实际耐受的雷电冲击电压波形与标准雷电冲击电压波形的差异,对变电站雷电侵入过电压的波形特征及其影响因素进行了仿真研究。通过在电磁暂态计算程序(EMTP)中建立500 k V交流变电站–输电线路模型,并结合过电压形成的物理过程,分析了雷击类型、输电线路传输过程以及避雷器对雷电侵入过电压波形的影响。研究结果表明:受雷击工况、输电线路传输过程及避雷器等非线性设备的影响,变电站设备实际耐受的雷电侵入波形近似为平顶波,波前时间可达8μs,波尾时间最短仅为10μs,最长可达数百μs。严苛情况下,变电站设备在实际雷电侵入电压波形下的绝缘耐受水平低于标准雷电冲击试验值。该研究为进一步探讨雷电冲击试验标准的合理性奠定了基础。     

配电线路雷电感应过电压仿真计算分析

为研究雷电感应过电压的发展规律,提出了采用Heidler雷电流波形模型、MTLE雷电流回击模型、Co-oray-Rubinstein电磁场传播模型、Agrawal场线耦合模型的配电线路雷电感应过电压的计算方法以及相关仿真参数,并自主开发了一套雷电感应过电压仿真计算程序。将程序计算结果和真型试验结果进行比较,所得线路电场强度和线路过电压的计算结果与试验数据相符,计算误差在10%以内,验证了程序所得结果的准确性。结果表明,先导发展过程在雷击线路前产生静电感应,影响线路上的过电压波形,电晕效应在计算中可以忽略;基于研发的程序,计算时可考虑先导发展过程和非理想大地对感应过电压的影响,实现电磁场与暂态传播过程的同步计算。     

220kV变电站雷电侵入波仿真研究

220 kV线路雷电侵入波常造成变电设备损坏。运用ATP-EMTP仿真软件,对220 kV变电站雷电侵入过电压进行了仿真分析。仿真结果表明,因运行方式不当,母线设备失去避雷器保护,或避雷器保护距离过大时,雷电过电压将危及设备安全;因线路设计不周,近区强雷击时,将使变电设备出现危险的过电压。分析表明末端线路参数、母线运行方式、站内设备布局、以及近区雷击强度严重影响过电压水平。分析指出优化末端线路设计,降低杆塔接地电阻,调整站内设备布局,控制好母线运行方式,以及在进线侧加装氧化锌避雷器,是防控变电站雷电侵入过电压的有效措施。     

惠州地区雷电参数统计分析

雷电定位系统在输电线路雷击故障查询中得到了广泛地应用,是研究雷电的先进手段。根据广东省雷电定位系统1999-2007年间积累的数据,利用ArcGIS软件,从整个广东省的雷电数据中筛选出惠州地区的数据,对该地区落雷次数、雷暴日、雷电流幅值等雷电参数进行统计分析,分析雷电参数随时间变化以及各行政区域之间的差异,建议提高惠州地区防雷设计标准,加强现有线路的防雷改造。     

输电线路雷电流测量用Rogowski线圈低频失真校正技术

自积分式Rogowski线圈用于输电线路雷电流测量时,由于雷电流含有丰富的低频成分,往往导致测量得到的雷电流波形出现低频失真现象,影响雷电流参数的精确测量。为此,经过对自积分式Rogowski线圈低频失真现象产生机理的理论分析及雷电流频谱分析,提出了一种基于新型模拟积分补偿电路的低频失真校正方法,用以对被测电流逆向还原,分析了电路的工作原理并根据Rogowski线圈的电磁参数计算出电路各元件的参数值,此外,电路中的二阶高通滤波电路可以滤除工频负荷电流对Rogowski线圈的电磁干扰。实验结果表明:该方法简单可行,提高了自积分式Rogowski线圈的低频响应性能,解决了Rogowski线圈雷电流测量中的低频失真问题;在已投入的输电线路雷击故障定位系统实际应用中,有效提高了故障行波电流测量的精度和可靠性。     

雷电波的衰减与变形问题研究

在同时考虑冲击电晕和由集肤效应引起的大地阻抗频率特性的基础上,研究雷电过电压波沿架空线路传播时衰减与变形的问题。对冲击电晕和大地阻抗进行离散化和线性化,计算出相应的参数,这种计算方法不仅简化了算法,而且可用于工程实践中。在PSCAD软件中建立电力系统的输电线路模型,模拟雷电流打在线路杆塔顶部发生反击．测量同一点在不同情况下的雷电过电压波,然后进行对比,并测量在不同情况下的耐雷水平．准确直观地反映了冲击电晕和集肤效应这2种因素对雷电波的影响。为系统设计和工程实践奠定了基础、     

雷电先导分形特性及其在特高压线路耐雷性能分析中的应用

从对雷云放电过程的观测以及研究可知,雷电放电通道的发展具有确定性及随机性的特点。如何描述这两种特性在雷电先导发展过程中所起的作用以及规律,是输电线路分形先导发展屏蔽模型中需要解决的关键问题之一。为此,应用分形理论对放电通道进行了描述,同时建立了基于分形特性的雷电屏蔽模型,将该模型应用到我国第1条特高压直流输电线路—云广±800 kV特高压直流输电线路的雷电屏蔽性能的分析中。运用盒维数法对雷电模拟路径的分形维数进行计算,研究了分形参数η值对雷电发展路径的分形维数的影响,通过与实际雷电先导路径的分形维数相比较,确定了模型中分形参数η值。在该模型的基础上提出了采用输电线路空间绕击概率曲线对输电线路的雷电屏蔽性能进行分析。结果表明:这种分析方法可以有效地反映出空间分布对输电线路雷击的影响,能够更准确地、全面地对雷击导线事故进行分析。采用基于分形先导发展模型的绕击耐雷性能评估方法,对不同线路参数下特高压直流输电线路的绕击耐雷性能进行了评估,为超特高压输电线路的防雷设计提供依据。     

基于分形理论的超特高压线路绕击耐雷性能评估

超特高压输电线路雷电屏蔽模型对线路的防雷设计有着重要的指导意义。为此研究了一种基于分形理论的输电线路绕击先导发展模型,首先从雷云电荷分布、上行先导起始、上下行先导发展和最终判据等方面研究了分形先导发展模型计算流程中的关键问题。并根据分形理论研究了上下行先导发展的电介质击穿模型DBM以及实现方式,通过雷电先导发展过程中空间电场的计算,得出了先导向空间各可能击穿点发展的概率分布,实现了雷电先导发展过程的分形生长。基于分形先导发展模型,还给出了超特高压输电线路绕击耐雷性能的评估方法,结合雷电流空间概率分布和由分形先导模型计算得出的绕击概率分布,可计算得出输电线路的绕击率。此方法在±800kV特高压输电线路上的绕击耐雷性能评估中的应用表明,该方法不仅能获得较精确的绕击率,同时使先导发展过程中既保持了沿最大场强发展的概率最大这一确定性因素,也呈现了先导发展的随机性因素。     

广东输电线路防雷运行分析

统计分析2001-2007年广东地区地面落雷密度、雷电流幅值概率分布等雷电参数,线路雷击导致变电设备受损、线路雷击跳闸比例、雷击跳闸率等防雷运行参数,指出广东电网雷击跳闸率偏高的原因、存在的问题及今后防雷工作的重点,建议加强输电线路的综合防雷改造,适当提高广东线路的防雷设计标准。     

基于神经网络技术的输电线路走廊雷电活动参数预测分析

输电线路是电力系统的网架,其安全性和可靠性至关重要。雷害事故在输电线路中所占比重较大,雷电活动参数预测的准确性直接对输电线路防雷计算和设置产生重要影响,本文基于神经网络技术,对输电线路走廊雷电活动参数进行了预测分析,分析了神经网络的学习过程,建立输电线路走廊地闪分布预测模型,针对某省500kV线路,进行了基于自适应神经网络的地闪分布预测,结果表明,该方法能够从整体上反映所预测年份的地闪分布情况。