10kV配电线路雷害事故分析及防雷措施仿真研究

根据某地10 kV配电线路的雷害情况和典型事例,分析了10 kV配电线路跳闸的原因。结合相关理论计算分析后得出:感应雷过电压是造成10 kV配电线路跳闸的主要原因,对均高15 m的架空配电线路,若雷击点距此线路65 m,雷电流幅值为100 kA,感应雷过电压可以达到576.9 kV。结果表明:更换线路绝缘子、适当加装线路避雷器、并联保护间隙和安装自动跟踪补偿消弧装置可以有效提高10kV配电线路的耐雷水平,降低线路雷击跳闸率。     

110kV架空线路避雷器安装方式仿真研究

简单介绍了110 kV输电线路的防雷措施,重点应用PSCAD软件进行仿真建模,模拟雷击杆塔情况,分析研究易击杆塔及附近多基连续杆塔线路避雷器的安装位置对线路耐雷水平、绝缘子串闪络相以及导线中雷电冲击过电压的影响。仿真结果表明,不同的线路避雷器安装方式下,线路的耐雷水平提升变化不尽相同;高于线路最高耐雷水平10%的雷电流造成的绝缘子发生闪络的杆塔和相别有所不同;低于线路最低耐雷水平10%的雷电流造成导线中的雷电冲击过电压峰值和衰减速度均有所不同。结合线路避雷器造价高、工程量大以及实用性,在实际应用中对于110 kV上字型杆塔建议采用两边相安装线路避雷器来提高其防雷效果。     

基于ATP-EMTP的10kV配电线路雷击性能研究

针对雷击10 kV架空配电线路时,配电线路直击雷过电压的计算与分析展开了一系列的研究。利用ATP-EMTP软件建立了直击雷过电压仿真模型,对比分析了雷直击杆塔顶部和雷直击相导线两种情况下的直击雷过电压波形和幅值。对10 kV农村架空配电线路遭受高幅值雷电流时的直击雷闪络特性做出了相关计算,给出了遭受高幅值雷电流时的绝缘闪络个数,雷击闪络时的雷电流沿线分布情况。仿真结果表明,雷电流幅值越大,雷击瞬间发生杆塔闪络的范围也在扩大,而且发生闪络的杆塔入地电流沿雷击点向两边递减。     

胜利油田输电线路防雷的研究

针对胜利油田采油场用电设备采用配电型避雷器进行保护收效不理想的情况,对油田6kV及1140V线路的雷电过电压情况进行了分析及研究,认为在雷击线路时,会产生感应过电压,反击过电压和雷击导线过电压。感应过电压的耐雷水平约为86kA;反击过电压的耐雷水平约为(21￣28)kA;雷击导线过电压的耐雷水平约为2kA。提出通过架设线路型无间隙避雷器和线路型空气间隙避雷器来提高线路的耐雷水平,通过一个雷雨季节的验证,防雷效果十分明显。     

降低配电线路雷击相间闪络概率对策研究

配电线路遭受雷电直击极易引发相间闪络,需要合理计算相间闪络概率,研究相应防护措施。利用EMTP软件建立10 kV配电线路模型,计算线路遭受雷击时发生相间闪络概率,分析导线布置方式和杆塔接地电阻对相间闪络概率的影响。讨论不同绝缘措施、避雷器安装方式和设置间隔等防护措施的防护效果。研究结果表明:导线垂直布置方式下,雷击导线时三相电位差最大,相间闪络概率也最高;雷击线路相间闪络概率随着杆塔接地电阻的增大而显著增加。增大线路绝缘子串闪络电压对于改善线路相间闪络效果不明显,采用绝缘导线时相间闪络概率远低于裸导线。雷电流波头时间均值越短,导线相间闪络概率越高。安装线路避雷器能够有效降低相间闪络概率,避雷器安装数量越多,设置间隔越密,相间闪络概率越低。避雷器防护效果受接地电阻阻值影响,需要尽可能降低杆塔接地电阻。     

基于ATP-EMTP的配电线路避雷器防雷效果及保护范围仿真分析

由于10～35 kV配电线路的绝缘水平普遍较低,因此在我国配电线路雷电保护设计中经常采用氧化锌避雷器进行雷电防护。通过建立模型开展数值仿真计算,进行10 kV配电线路安装线路避雷器的雷电防护效果研究,分析不同避雷器类型、不同杆塔冲击接地电阻以及雷击位置等对避雷器防护效果的影响并并分析其保护范围。结果表明,加强线路绝缘、增加配电线路中的避雷器数量可显著提高整条配电线路的耐雷水平,是提高配电线路防雷效果的两个重要措施;雷击位置对线路耐雷水平的影响则与避雷器雷电保护范围密切相关,当雷击位置距离线路避雷器较远时,线路耐雷水平的下降较为明显;具有避雷器的配电线路,由于避雷器存在一定的保护距离,因此单纯依靠安装线路避雷器来提高耐雷水平则需要每隔6～8基杆塔安装一组避雷器。     

10kV架空配电线路感应雷过电压暂态特性分析

研究架空配电线路的感应雷过电压特性对分析配网雷击风险有重要意义。基于传输线模型和电磁场理论,计算了回击过程产生的空间电磁场,先导发展过程产生的静电感应影响了线路上的过电压波形。采用Agrawal场线耦合模型和时域有限差分法(FDTD)求得导线上产生的散射电压。通过与文献实测结果对比,验证了方法的有效性。针对典型的10kV架空配电线路,分析了先导发展速度、雷击点与导线间的水平距离、导线高度和雷电流幅值不同时的感应过电压波形特性。结果表明:先导发展速度越快,感应雷过电压波前时间越短,过电压幅值越大,越容易造成线路绝缘闪络。     

10kV配电变压器雷击过电压仿真计算研究

为了对配电变压器雷击故障原因进行深入分析,提出合理的变压器保护措施,论文以10kV配电变压器为研究对象,通过对变压器雷击故障类型的分析认为抑制线路侵入波是保护配电变压器的重要途径;分析了变压器参数以及避雷器参数,并用ATP软件建立了直击雷和感应雷过电压模型;针对具有避雷器及不具有避雷器两种情况,计算出了雷击时入侵10kV配电变压器的过电压参数;通过对两种情况下波形和幅值的分析,分别提出了变压器防御直击雷和感应雷的相应措施。     

±1100 kV特高压直流线路无间隙线路避雷器雷电防护适用性研究

为抑制操作过电压，昌吉-古泉±1 100 kV特高压直流输电线路在线路中部安装多对无间隙避雷器，但针对无间隙避雷器兼顾雷电防护适用性的研究较少。本研究基于EMTP-ATP建立了雷电过电压瞬态传播模型，计算了特高压直流线路的雷击闪络率，分析了避雷器对雷电过电压的抑制效果和保护范围。结果显示无间隙避雷器对雷电过电压幅值、波形存在抑制作用，安装避雷器后，线路绕、反击耐雷水平增加。未加装避雷器的邻近杆塔依旧可发生雷击闪络，避雷器只可保护加装级杆塔。本研究基于计算结果提出了无间隙线路避雷器的优化配置原则，建议在满足操作过电压抑制要求的前提下，适当调整避雷器至地面倾角大于15°的中、高雷区、接地电阻较大的杆塔上。     

配电线路带外串联间隙避雷器的防雷效果分析

首先介绍了带外串联间隙避雷器(EGLA)的结构及其工作原理。应用电磁暂态计算程序ATP-EMTP建立了典型10 kV配电线路的耐雷水平仿真计算模型,对线路直击雷、感应雷耐雷水平以及安装EGLA的改善效果进行分析计算。比较了EGLA不同配置方案下,线路雷击导线、雷击杆塔以及雷击附近物体引起的感应雷耐雷水平的差异;分析了雷击时EGLA串联间隙、避雷器本体(SVU)以及绝缘子之间配合的电压特征;并对EGLA防雷效果的影响因素进行分析。计算结果表明,提高EGLA配置数量﹑减小杆塔冲击接地电阻可有效提高EGLA在配网线路中的防雷效果。     

南方某县城10kV配电网防雷保护分析

根据南方某县城10kV配电网实际运行中的雷害情况和典型事例,全面分析了该县10kV配电网的防护现状和雷害原因,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、雷电过电压和内过电压联合作用是目前该县10 kV配电网雷击跳闸率居高不下的主要原因.提出了10kV配电网综合防雷措施:规范避雷器的安装维护、改善避雷器和杆塔接地、在塔顶使用避雷针、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.     

配网线路新型续流释放雷击防护装置的研究

10kV配网线路由于绝缘水平低,易因直击雷过电压和感应雷过电压引起线路跳闸和停电事故,因此更加有效的适合于架空裸导线和架空绝缘导线的配网线路防雷措施一直是研究的热点之一。本文设计了一种新型续流释放雷击防护装置,基于其结构和安装研究了直击雷和感应雷防护的数学模型,以及工频续流释放数学模型。仿真结果表明:该新型装置不仅能有效防雷,而且在工频续流释放能力上具有优异的性能。配合装置成本低,无电阻片老化,易于安装等优点,将有效应用于配网线路防雷。     

110 kV架空输电线路避雷器优化布置方式仿真分析

为了探究如何优化配置线路避雷器数量,达到防雷保护效果又不失技术经济性问题,以110 kV架空输电线路为研究对象,采用电磁暂态仿真计算软件ATP/EMTP,分别搭建输电线路雷电反击和绕击仿真模型,计算出几种不同避雷器安装方式下的线路耐雷水平。分析表明:相对于线路不安装避雷器,每基杆塔安装避雷器线路的耐雷水平提高了73%~83%,每隔两基杆塔安装避雷器线路的耐雷水平提高了31%~36%。     

线路避雷器在110kV荔茂线60~#杆防雷中的应用

110 kV荔茂线60#杆为大跨越三联杆,A、C相杆的避雷线对B相(中相)导线的保护角为51°时,不起保护作用,使60#杆B相(中相)导线易遭受雷击,造成绝缘子串闪络。为解决60#杆的雷害问题,安装了线路避雷器。对线路避雷器雷击动作后杆塔相邻相绝缘子串的耐雷水平的计算结果表明:线路避雷器除了可防止相绝缘子串遭雷击闪络而引起线路跳闸外,还可利用其雷击动作时向导线分流部分雷电流,从而降低杆塔分流系数,将杆塔相邻相绝缘子串的耐雷水平提高了约7%。近两年的线路运行表明,采用线路避雷器是线路防雷的有效措施。     

线路避雷器安装布点策略研究

雷击是引起输电线路跳闸的主要原因之一。加装线路避雷器是根治输电线路雷击跳闸的有效手段。以福建电网220kV卓旧I路为例,建立了反击计算模型,对比了不同避雷器安装方式对典型杆塔及其相邻杆塔反击耐雷水平和反击跳闸率的影响,得到了线路避雷器的保护作用范围,并据此提出了避雷器安装布点策略:优先考虑连续多基杆塔反击跳闸率为C级或D级的情况,结合线路档距制定不同的安装方案;对于杆塔反击跳闸率为C级和D级,相邻杆塔未达到C级或D级的情况,C级杆塔安装一相避雷器,D级杆塔安装两相避雷器。基于提出的避雷器安装布点策略,以220kV卓旧I路为例,在防雷改造时可减少线路避雷器安装数量,提高线路运行经济性。     

根据电气几何模型对10 kV配电线路雷击跳闸率的计算分析

为了实现对10kV配电线路防雷性能的评估,制定相应防雷措施.首先根据计算雷击跳闸的电气几何模型原理制定10 kV配电网的电气几何模型,考虑雷击大地时在导线上产生感应过电压的影响.其次,通过对比分析直击雷暴露距离和感应雷暴露距离得出计算10kV配电线路的雷击跳闸率计算公式,以昆明某地区典型线路为例计算其雷击跳闸率,所得结果与实际情况比较符合.最后,根据电气几何模型分析了加强绝缘和安装线路避雷器两种情况的不同配置下的跳闸率降低效果,为10kV配电线路防雷计算与防雷措施评估提供了一个新方案.     

单相安装并联间隙在10 kV多回架空线路中的应用方法

加装单相同线安装方式的并联间隙,可有效提升10 kV架空裸导线路的耐雷水平。但目前相关研究仅针对10 kV单回架空线路,多回线路中仍存在并联间隙的安装数量、安装位置和放电电压数值的匹配问题。为此,本研究基于ATP-EMTP软件,搭建10 kV双回架空配电线路雷电过电压仿真模型。针对多回10 kV架空线路,分析了单相安装并联间隙的配置方法,并设计了多回线路耐雷水平的计算流程。以双回线路为计算实例,线路遭受感应雷过电压时,建议在每回线路的最高相上均安装一只并联间隙;线路遭受直击雷过电压时,仅在第一回线路的最高相安装一相并联间隙的防雷效果优于其他安装方式。所得结果为10 kV多回架空配电线路防雷方法的应用提供了参考。     

金属氧化物避雷器对750kV线路进线开关的保护效果研究

当750kV线路进线保护段内单项导线遭受雷击时,在断开的进线开关触头间产生的暂态过电压对进线开关的安全造成了很大的威胁。笔者对比研究了进线开关在有无MOA保护、不同MOA保护位置及不同雷击点时的触头间的过电压。计算结果表明,额定电压为600kV的金属氧化物避雷器能有效地保护进线开关。     

10kV架空线路和配电变压器绝缘水平差异的调节方法

10 kV架空裸导采用并联间隙的单相安装方式可以有效提升线路耐雷水平,但使得线路与设备之间的绝缘水平差异进一步扩大,配电设备更易损坏.提高配电设备的绝缘水平及设备前端氧化锌避雷器(MOA)的通流容量在经济性上并不可行,笔者采用在10 kV线路末端加装耦合地线的方法解决该问题.研究了耦合地线的分流原理,认为其跨越的杆塔数...     

35kV及以下中性点不接地系统架空线路的雷击跳闸率计算新方法

目前的雷击跳闸率计算方法中均认为单相短路即引起线路跳闸,而在中性点非直接接地的架空线路中,只有双相或三相短路后才会跳闸。为此提出了一种全新的中性点不接地系统架空线路雷击跳闸率计算方法,包括新的中性点不接地系统架空线路雷击跳闸率计算方法,包括直击雷跳闸率和感应雷跳闸率。本方法重点考虑了先闪络相导线对未闪络相导线的耦合作用,并在耐雷水平、建弧率和感应过电压的计算上采用新的计算公式。分别按照传统规程法、ATP建模仿真法和本方法,计算了典型10 k V配电线路的雷击跳闸率,并与线路实际运行中的雷击跳闸率统计值进行了比较,证明了新方法具有更高的准确性。