220kV输电线路防绕击侧针防护效果研究

雷击是高压及超高压输电线路的主要事故之一,反击跳闸发生的概率很低,绕击是发生故障跳闸的主要原因。可以在地线上架设水平侧向短针的分布式绕击防治措施以有效提高地线引雷能力,防止绕击跳闸。以西昌220 kV输电线路N148号杆塔为例,分析并比较了杆塔附近地线上安装防绕击侧针前后,线路绕击率、绕击跳闸率以及绕击雷电流幅值的变化情况。通过实例计算发现,防绕击侧针安装以后明显改善了线路的防绕击能力,可见安装防绕击侧针作为输电线路的防雷改造措施,具有较好的实用性。     

220 kV输电线路跨江段防雷措施研究

输电线路中的大跨越线路悬挂高度更高,地面的屏蔽作用减弱,线路更易遭受雷击,为保证线路安全运行,必须对大跨越档距防雷进行特殊设计。文中针对吉安井冈山水电站220 k V送出工程跨赣江部分进行了防雷的综合设计,通过建立EMG三维电气几何模型,分析计算了侧向避雷针长度与保护距离之间的关系以及架设避雷线短针后的绕击率;通过建立雷击暂态模型,仿真分析了接地电阻和耦合地线对雷击过电压的影响。研究结果表明:塔头上的侧向避雷针长度为3 m时,保护的距离为21 m,线路上加装1.2 m短侧针可将线路绕击率降低93.2%;降低接地电阻是减小反击过电压的最直接有效措施,但在土壤电阻率较高地区,通过架设耦合地线分流能更有效的减小反击过电压。     

架空输电线路绕击防护的新措施

为解决超/特高压输电线路防绕击措施中传统的减小避雷线保护角的措施受到各方面局限(尤其对斜山坡地段)的问题,依据电气几何模型提出了防绕击的新措施—架设旁路屏蔽地线,通过增强大地的引雷能力来保护导线不受雷电绕击。计算表明架设屏蔽地线的高度随着其距离杆塔水平距离的增加先增大后减小,可在旁路屏蔽地线上加装短针增强其引雷能力。     

楚雄地区500kV紧凑型线路防雷特性研究

通过对楚雄地区近年来雷击跳闸及雷电活动情况进行调查分析,针对500 kV紧凑型输电线路发生雷击跳闸与设想的差异情况,对其展开防雷特性研究。重点考察在拆除分支地线前后,紧凑型线路的防雷保护效果变化情况。研究结果表明拆除分支地线前后,紧凑型耐张塔的反击、绕击耐雷水平变化不大,但对绕击跳闸率的影响很大;拆除分支地线后,地线对导线的保护作用削弱,绕击跳闸率增幅约在52%~64%。     

铁塔横担侧向避雷针的绕击保护效果分析

为评估在杆塔横担上安装侧向避雷针的防雷电绕击效果,提出建立三维的电气几何模型,计算侧向避雷针对导线的绕击保护距离,并总结了其安装和使用的规律。针对110～500kV典型杆塔线路的计算表明：侧向避雷针能较好地保护杆塔附近的重点绕击危险区域,从而可以有效地降低线路的绕击跳闸率。研究还表明,侧向避雷针对导线的保护效果会受到针...     

输电线路绕击防护的新措施

针对当前输电线路故障开断重要原因的雷电绕击事故阐述了输电线路雷电屏蔽体系的构成、绕击发生的原因及绕击防护新措施的思路,提出了地线上加装水平侧向短针的绕击防治新措施。雷击模拟试验的研究结果表明,水平短针长度大于间隙的临界电晕半径时,该措施能显著防治绕击事故。根据长间隙放电理论、现场运行经验和模拟试验结果提出实际线路加装长度20cm或稍长的侧针,保护范围约6m。     

杆塔侧针用于500kV输电线路防雷效用模拟研究

为研究杆塔侧针对500 kV输电线路防雷效果的影响,首先通过3维电气几何模型的搭建,从理论上分析了侧向短针的工作机理以及影响因素。进而搭建实体模型用来实际模拟山区输电线路走廊,通过大量重复放电试验统计各工况下的试验绕击率。结果表明:加装侧针可以大幅度地降低雷电绕击率;侧针长度与安装角度对保护效果都会造成影响,即随着侧针长度的增加或安装角度的减小,绕击率呈下降趋势。试验较好地印证了理论分析结果,为塔头侧针在输电线路防雷改造中的应用与评估提供了参考依据和理论支持。     

负角保护针的防雷电绕击效果研究

为评估在杆塔上安装负角保护针的防雷电绕击效果,建立三维电气几何模型实现对安装负角保护针后输电线路的雷电绕击跳闸率的计算,并分析负角保护针的安装位置、安装角度和长度对防雷电绕击效果的影响。对220 kV典型单双回线路杆塔的防雷计算结果表明:对于单回线路,负角保护针宜安装在导线横担处,安装角度为0°(即水平放置),长度取2~3 m,安装后可将输电线路绕击跳闸率降低10%左右;对于双回线路,负角保护针宜安装在中相导线横担处,安装角度为0°,长度取2~3 m,安装后可将输电线路绕击跳闸率降低10%~15%。     

500kV输电线路侧针防护效果的理论与试验研究

通过搭建三维电气几何模型,从理论上分析了侧向短针的工作机理以及影响因素。搭建输电线路实体模型来实际模拟山区输电线路走廊,并通过大量重复放电试验统计各工况下的试验绕击率。研究表明加装侧针可以大幅度地降低雷电绕击率,侧针长度与安装角度对保护效果都会造成影响。研究结果可以对塔头侧针在输电线路防雷改造中的应用与评估提供参考依据和理论支持。     

侧向避雷针在35kV线路中的防雷分析

采用三维EGM模型,Eriksson的雷击距公式对35 kV配电线路绕击进行了建模分析.通过计算,得到了单回35kV配电线路能实现绕击防护的侧向避雷针的有效长度.对于35 kV同塔多回线路,侧向避雷针安装部位距导线越远,对该导线的绕击防护效果越差;线路保护角越大,侧向避雷针安装于该线路时的保护效果越差.     

500kV同塔4回输电线路绕击的耐雷性能

为研究同塔4回输电线路绕击耐雷性能,采用改进电气几何模型对其进行了分析。同塔4回输电线路导线数目多,避雷线需同时保护多相导线,因此必须通过确定雷电绕击的范围以得到绕击计算时所需的击距系数k、临界击距rsc、最大击距rsmax、年落雷次数N和雷击击距为r的概率等基本条件。在实际分析验证典型塔型的基础上建立了计算模型,改变相应参数得出绕击跳闸率n与杆塔高度hc、避雷线保护角θs、地面倾角θg、击距系数k等的对应变化关系。结果表明,n随hc增加、θs增大、θg增大、k减小而增大,采用负θs和降低hc是提高500kV同塔4回线路绕击耐雷性能的有效办法。     

输电线路雷电绕击及其防雷研究

基于Whitehead电气几何模型原理对输电线路防雷提出如下建议：伸入城市的110kV或220kV线路可以不设架空避雷线,并将导线稍为抬高,以减少输电线路的成本和其电磁场对居民的影响;在保证足够安全距离的前提下,保护和种植线路下面的灌木有利于防雷;对跨过雷电活动频繁山谷的输电线路,可以另拉一条与线路平行的钢绞线作为侧面架空避雷线,以防止侧面雷击。还建议用屏蔽效率作为杆塔和输电线路防雷电绕击的指标;并按杆塔所在地面倾角的大小或不同雷电日地区选择合适的保护角塔型,使同一条线路具有基本一致的屏蔽效率。     

对特高压直流线路绕击屏蔽的一种新观点

随着极线工作电压的提高,以单侧地线、极线及雷先导作为雷屏蔽研究模型已满足不了工程实际的需要。因此,以模拟电荷法为基础,将雷电先导、两侧地线、极线作为整体研究对象,考虑极线工作电压及极线分裂数,计算雷先导垂直下行过程中各导线表面场强变化,并运用Peek判据确定各导线对应的雷先导一级定位高度,合理解释特高压直流线路中存在的正极线绕击概率大的问题,提出了新的绕击屏蔽观点:特高压直流架空线路中仅负极线侧避雷线和正极线产生上行先导竞争拦截雷下行先导,正极线侧的避雷线屏蔽功能被削弱,未起到完全保护正极线的作用。     

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。     

Effect of lightning overvoltages on low-voltage power distribution lines due to direct lightning hits to overhead ground wire

Overhead ground wires and surge arresters have been installed to protect high-voltage power distribution lines and apparatus from overvoltages induced by nearby lightning strokes. The effects of surge arresters for protection of high-voltage distribution lines against direct lightning strokes have already been investigated using the digital simulation program EMTP (Electromagnetic Transients Program). With regard to the protection of low-voltage distribution lines from overvoltages induced by lightning strokes, experimental analyses using a scale model line have been reported. This paper reports on the comparison between the experimental analyses and EMTP simulation of power distribution lines, including low-voltage lines, and the validity of EMTP simulation. Furthermore, this paper analyzes the overvoltages on low-voltage power distribution lines against direct lightning strokes to overhead ground wire using the digital simulation.     

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。     

浙江电网降低高压输电线路雷击跳闸率的措施分析

为增强浙江电网高压输电线路的防雷能力,已采取了各种防雷措施,如降低杆塔接地电阻、加强绝缘水平、安装线路避雷器和增加耦合地线等,计算分析采取这些措施对雷击(反击或绕击)跳闸率的影响,提出了高压线路防雷的总体建议。     

500kV交流同塔四回线路的绕击耐雷性能

为解决架设500kV同塔四回输电线路高杆塔时的雷害问题,运用改进的电气几何模型法及电磁暂态仿真程序计算了杆塔的绕击耐雷性能,得出了不同杆塔呼称高度、地面倾角、杆塔保护角和击距系数等参数时的绕击跳闸率并且详细分析了地面倾角、杆塔高度等参数对绕击跳闸率的影响。最后提出了改善500kV同塔四回绕击耐雷性能的措施,即在实际工程中,从减小杆塔高度、避雷线采用负保护角、增加绝缘子片数以及尽量避免在地面倾角较大的地点架设输电线路等几个方面综合考虑。