对避雷线屏蔽效率的探讨

输电线路的架空避雷线是用来屏蔽雷电先导,从而保护相导线不遭受雷电的直击,但是雷电也可以绕过避雷线直击于导线。根据《电力设备过电压保护设计技术规程》,雷电绕过避雷线直击导线的概率与避雷线对边导线的保护角、杆塔高度以及线路经过地区的地形、地貌、地质条件等有关,推荐的经验计算式是: 对平原线路     

基于EMTP的35 kV线路架设避雷线提高耐雷水平的研究

基于经济的原因,我国35 kV架空线路通常不安装避雷线,而35 kV单回输电线路途经高山多雷地带,极易遭受雷击,威胁电气设备安全运行,引起跳闸事故。基于35 kV架空线路雷电活动特征及线路参数,在ATP-EMTP电磁暂态仿真软件中建立35 kV线路耐雷水平计算模型。输电线路采用J.Marti模型,杆塔采用集中参数模型,雷电流采用Heidler模型,通过MODEL模块建立杆塔的冲击接地电阻模型和相交法闪络判据绝缘子模型。基于二分法原理,改变雷电流幅值,对35 kV架空线路有无避雷线的情况分别进行仿真计算,并改变接地电阻的大小,计算直击雷耐雷水平,得出安装避雷线的同时降低杆塔接地电阻能有效提高35 kV架空线路的耐雷水平。     

1000kV交流特高压输电线路的防雷保护

利用研究输电线路雷电性能的自编程序LLPP,对UHV输电线路的雷电性能进行研究。介绍了对UHV输电线路避雷线屏蔽性能的研究结果和改进建议,并对UHV输电线路雷电反击耐雷性能进行计算。交流特高压输电线路的运行经验表明:特高压输电线路仍有相当的雷击闪络跳闸,初步分析是因避雷线屏蔽失效而致;杆塔较高和导线上工作电压幅值大,可能是较重要的因素。在工程设计中,对耐张塔和转角塔也要专门研究,使其具有较少的保护角。对于山区,因地形影响(山坡、峡谷),避雷线的保护可能要取负保护角,这些有待于进一步研究,从而保证我国特高压输电线路具有较好的雷电性能。交流特高压输电线路杆塔上较高的绝缘强度,使其具有良好的承受雷电反击的能力。     

高原山地500kV输电线路雷电屏蔽特性试验研究

运行经验表明,雷电绕击是引起220kV以上电压等级输电线路雷击跳闸的主要原因,为了更好地了解500kV输电线路空间各个落雷点的绕击概率分布情况以及避雷线保护角对屏蔽性能的影响,以贵州500kV典型输电线路为研究对象,通过对缩小的输电线路杆塔模型进行空间绕击屏蔽模拟试验,研究结果验证了负保护角在防绕击性能上的优越性,研究...     

基于接地保护技术的110kV架空输电线路防雷设计策略分析

110 kV输电线路防雷设计是保障电力系统稳定运行的关键因素。输电线路防雷常用的接地保护技术包括架设避雷线、降低接地电阻、安装避雷器等。基于此,分析了110 kV架空输电线路防雷的设计必要性及影响输电线路稳定的因素,制定110 kV架空输电线路防雷接地保护设计策略。     

丘陵地区35kV架空线路防雷分析

丘陵地区雷电活动频繁,对35 kV架空线路的安全运行危害极大。为提高耐雷水平,在分析线路防雷性能后提出了降低杆塔接地电阻、提高线路绝缘、特殊地段增设架空避雷线、安装线路避雷器、架设耦合地线等多种防雷措施。对比雷害严重的35 kV线路综合防雷措施改造前后,结果表明,丘陵地区35 kV架空线路的综合防雷措施改造能大辐度减少雷害事故。     

35 kV架空线路进线段杆塔避雷器安装位置的仿真分析

35 kV架空线路应在距离变电站1~2 km的线路上架设避雷线。进线段防雷作为变电站防雷的第一道防线,其防雷效果直接决定发生雷击时站内各一次设备的过电压水平。以某实际35kV线路末端雷电波头过电压作为衡量进线段防雷性能的依据,分析进线段避雷器的安装位置对线路末端雷电波头过电压峰值的影响,探寻进线段杆塔线路避雷器最佳的安装位置[1],[2]。     

35 kV架空输电线路雷击故障分析及防雷保护研究

为提高禹城市35 kV架空输电线路耐雷水平,并研究雷击后避雷器温升及电势变化,选取典型线路和避雷器模型进行研究。首先采用电磁暂态计算程序EMTP-ATP建立相应的35 kV输电线路模型计算雷击输电线路塔顶或避雷线时线路的反击耐雷水平,分析差异化防雷策略对线路耐雷水平的影响。分析了架设避雷线、杆塔冲击接地电阻和避雷器选型等因素对于线路耐雷水平的影响。然后采用有限元仿真软件计算了雷击后避雷器的温升及电势变化。仿真结果表明,采用全线架设避雷线、降低杆塔接地电阻和合理安装线路避雷器都可提升35 kV输电线路的耐雷水平,杆塔接地电阻越大,采用架设避雷线和降低接地电阻提高耐雷水平效果越显著;雷击后,避雷器温度出现明显的稳定上升趋势,电势和电场呈现先快速上升后下降的趋势;采用合理安装避雷器方案对耐雷水平提升效果更显著,更具经济性。     

110kV复合绝缘杆塔防雷设计浅析

复合绝缘杆塔是线路杆塔结构发展方向之一,其目前在研的防雷设计形式主要有不架设避雷线、架设避雷线时不接地、避雷线分段通过泄流塔接地、避雷线顺线方向悬空接地等几种,而防雷设计形式直接影响输电线路的防雷性能。为此,笔者从防雷的角度出发采用ATP/ATPdraw仿真软件以典型110 kV复合绝缘杆塔输电线路建立模型针对目前几种防雷设计形式进行仿真计算,对其耐雷水平及雷击跳闸率进行了分析和讨论。仿真分析结果表明:在目前这几种防雷设计中,对于110 kV复合绝缘杆塔输电线路采用避雷线顺线方向悬空接地时,其综合防雷效果是比较好的。研究结论可为复合绝缘杆塔输电线路防雷设计、防雷改造以及线路运维提供参考和依据。     

输电线路杆塔塔头引雷能力模拟试验研究

为了研究架空输电线路杆塔塔头的引雷效果,笔者建立了按1﹕25比例缩小的平原500 kV典型交流输电线路模型,采用标准操作冲击电压进行了大量的放电试验。通过试验数据分析,笔者得出了杆塔头部至输电线路档距中央方向的绕击概率的变化情况。结合现场运行经验和理论分析可知:杆塔头部的引雷能力明显,但其保护范围有限;在距离杆塔不远区域,输电线路的绕击概率最高。该试验不仅可以为雷电屏蔽模拟试验中电极放置位置提供参考依据,也指出了输电线路中需要加强防雷措施的易遭受绕击区域,对线路安全运行水平的进一步提高具有指导意义。     

多导体配电线路感应雷过电压分析

为分析多导体架空线负载感应雷过电压及架空地线屏蔽特性,利用傅里叶变换计算雷电流的频谱分布,根据求多导体传输线负载响应的BLT方程,在频域内求其外电磁场激励下的电报方程,计算多导体配电线路感应雷过电压的频域响应,再根据傅里叶反变换求得负载端的暂态响应。配电线路感应雷过电压特性及架空地线屏蔽作用的分析结果表明,线路垂直排列时,感应雷在负载端引起的差模干扰较大,大地电导率越小架空地线的屏蔽作用越好。     

输电线路地线上安装水平侧向短针的防绕击效果分析

为评估在地线上安装水平侧向短针对输电线路的绕击保护效果,提出并建立了三维的电气几何模型(EGM)来计算水平侧向短针对导线的保护距离,总结了其安装和使用的规律。对110～500kV典型杆塔的计算结果表明:水平侧向短针具有一定的保护作用,但每根水平侧向短针的保护距离有限,其防绕击效果较依赖于安装数量;并且水平侧向短针对导线的保护距离受到导地线相对位置的较大影响,仅对部分保护角和塔头尺寸都较小的单回线路有效;而对于同塔多回输电线路,水平侧向短针无法起到实质上的防雷保护作用;此外,安装水平侧向短针后还会对地线的机械性能产生负面影响。因此可以认为,水平侧向短针的绕击保护效果有限,适用范围较窄,限制了它在输电线路防雷保护中的应用,该防雷措施还有待进一步的提高与完善。     

500kV平来Ⅰ线雷击事故分析

2011年超高压输电公司南宁局发生了1起500 kV线路两相导线接地短路故障。通过对故障情况下导线和架空地线雷击情况进行分析,找到造成两相导线接地故障的主要原因是由于两相导线遭受多重雷击,雷击情况下两相绝缘子串同时闪络引起接地短路。提出了防止此类事故发生的措施和建议。     

500kV平来I线雷击事故分析

2011年超高压输电公司南宁局发生了1起500kV线路两相导线接地短路故障。通过对故障情况下导线和架空地线雷击情况进行分析,找到造成两相导线接地故障的主要原因是由于两相导线遭受多重雷击,雷击情况下两相绝缘子串同时闪络引起接地短路。提出了防止此类事故发生的措施和建议。     

江门市区10 kV架空线路雷击分析和防治措施

以江门市区10kV架空线路雷击率为研究对象,以架空线路年雷击率计算理论为基础,对年均公里雷击率理论值与实际值进行比较分析。分析结果表明,市区裸导线的年均公里雷击率低于理论值的50%,绝缘导线的年均公里雷击率基本接近理论值,各镇线路的年均公里雷击率都超过理论值。最后针对存在的问题,提出了有效防雷措施和方法。     

Observation of lightning effect on power distribution lines by still cameras

In order to clarify the cause of lightning outages of a distribution line, simultaneous observation of lightning discharge channels and types of damage on distribution lines were carried out with still cameras from July 1993 through July 1995. High-voltage lines located in the observation area did not suffer from induced voltages due to indirect lightning strikes, even if such lightning strikes were nearby. One instance of a direct lightning strike on a distribution line was observed. The striking point was the span center of the overhead ground wire, and only a transformer fuse was blown on the high-voltage line. Damage to surge arresters was observed in the case of a lightning strike on a building located near a distribution line. The cause is thought to have been lightning current which flowed into the nearby distribution line through the damaged arresters. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn 119(1): 17–23, 1997     

220kV线路多重雷击导致两侧开关断口绝缘击穿分析

介绍220 kV线路雷击故障、两侧变电设备受损及断路器内部故障的发现、处理过程,结合线路故障查巡、雷电参数、过电压及继电保护动作时序分析,确定线路两侧开关雷电侵入波同时受损原因。指出因较短线路遭受多重雷击,造成开关断口内、外绝缘不能承受侵入波及其反射波的叠加作用而击穿,灭弧室瓷套在内、外部电弧持续热效应下可能发生爆炸。建议开展110、220 kV SF6断路器雷电冲击、反极性工频联合电压试验,并在强雷地区变电站110、220 kV架空出线侧加装避雷器保护。     

不同电压等级架空输电线路雷电防护特征分析

对不同电压等级架空输电线路的雷电防护特征进行比较分析,可为提出输电线路的雷电防护策略提供参考。以我国110kV至 1 000kV交流输电线路以及±500kV至±800kV直流输电线路为分析对象,对其绕击特征和反击特征进行了分析,并提出了不同电压等级输电线路雷电防护重点。110kV和220kV交流输电线路应重点关注反击问题;500kV和750kV交流输电线路应重点关注在高接地电阻地区的反击问题和山区的绕击问题;1 000kV交流输电线路的反击闪络率极低,可考虑采用杆塔自然接地以降低建设成本,同时需关注山区的边相导线绕击问题;±500kV、±660kV和±800kV直流输电线路应主要关注在山区的绕击闪络问题。     

俄罗斯《6～1150kV电网雷电和内过电压防护导则》中110～1150kV架空线路防雷保护介绍

介绍了俄罗斯统一电力系统1999年制订的《6—1150kV电网雷电和内过电压防护导则》关于110—1150kV架空线路防雷保护部分中的新内容和新观点：(1)在防雷保护计算中增加了用第1脉冲和后续脉冲雷电流幅值和陡度多数；(2)架空线路绝缘子串中个数选择增加了“为了保证线路绝缘25年不检修的运行周期，实施在绝缘子串中增加绝缘子个数”的条款；(3)架空线路允许雷击跳闸次数的选择依据是线路断路器操作资源准则；(4)分析架空线路运行耐雷指标时指出：①110-220kV架空线路雷击跳闸主要起因是反击闪络；②330kv架空线路雷击跳闸主要起因大致反击闪络和绕击闪络各一半；③500-750kV架空线路雷击跳闸主要起因是绕击闪络：④提高115kV架空线路耐雷性要靠使用负保护角避雷线的直线杆塔和耐张转角杆塔：⑤提高架空线路不间断供电可靠性的后备措施是自动重合闸。     

高压输电线路雷电绕击分析方法及模拟试验研究*

大量线路雷电跳闸故障统计资料显示,雷电绕击是引起电压等级为500 kV及以上输电线路雷击跳闸的主要原因。综述了几种有代表性的输电线路雷电绕击分析方法,并介绍了在南方电网昆明特高压基地开展的雷电绕击模拟试验研究。试验模拟了下行雷电先导接近线路时输电线路上行先导起始和发展的过程。试验结果表明,导线、地线会产生上行先导放电,且地线上行先导放电起始易于导线,导线、地线上行先导发展速度约为1.2～2.4 cm/?s。该结果可为雷电绕击分析提供了试验基础和物理参数。