输电线路雷击跳闸率分级评估方法研究

雷击跳闸对电网的安全运行和供电可靠性构成了严重威胁。介绍了输电线路雷击跳闸率的理论值和实际值计算方法,提出了雷击跳闸率分级评估方法,并应用于工程实际。结果表明:采集精确的地闪密度数据,准确计算输电线路雷击跳闸率是雷击风险评估的重要基础;雷击跳闸评估可采用雷击跳闸率与线路雷击跳闸率指标的对比方法,风险级别分为4级;浙江220 k V楠丽线133基杆塔中,70%的杆塔雷击跳闸风险等级为C级及以上,建议优先进行防雷改造。     

四川±500 kV德宝线雷击高风险杆塔防雷改造设计

随着直流输电线路的大规模建设,输电距离和输送容量已有相当规模,雷害防治是直流输电线路运维管理面临问题中的重点和难点。四川±500 kV德宝直流输电线路沿线地形复杂,雷击闪络尤为明显。对四川±500 kV德宝线运行至今雷击跳闸数据统计,结合线路走廊地闪密度,采用输电线路差异化防雷评估技术,筛选出20基雷击高风险杆塔,并提出防雷改造方案,为运维部门后期开展防雷工作提供一定的参考和依据。     

输电线路雷击跳闸风险分布图绘制方法及其有效性验证

为了能更直观地反映区域输电网发生雷击跳闸的风险,定义了以雷电定位数据为基础的输电线路雷击风险,并依据输电线路跳闸率计算模型,建立了雷击跳闸风险评估模型。模型依据雷电反击输电杆塔的规程法和雷电绕击输电线路的改进电气几何模型,以雷电参数和地形地貌参数共同作用来计算输电线路雷击跳闸风险。计算中根据雷电参数和地形地貌参数具有空间分布规律这一特征,采用网格法将目标区域划分为若干个小网格,将统计所得的网格内地闪密度参数、地面倾角和典型杆塔参数代入雷击跳闸风险评估模型中求得网格的风险值。按照自然分割法将不同网格划分为相应的风险等级,用不同颜色表示各风险等级区域,形成了区域输电网的雷击风险分布图。相关性分析表明:相比地闪密度分布图,雷击跳闸风险分布图与输电线路雷击跳闸故障点分布的相关性更强。     

跨越天山山区的750kV输电线路雷击风险评估

随着750 k V输变电工程在新疆电网的建设,越来越多750 k V输电线路跨越天山山区。天山山区是新疆地区雷电活跃地带,对跨越天山山区750 k V伊苏线的反击耐雷水平、应用规程法和ATP-EMTP(电磁暂态仿真)进行了仿真计算,计算结果表明,规程法不适合750 k V线路反击耐雷水平计算。同时利用改进电气几何模型法,对线路的绕击耐雷水平进行了计算。根据耐雷水平和雷电分布对750 k V伊苏线杆塔逐基计算了线路雷击反击、绕击跳闸率,最后根据不同杆塔的雷击跳闸率对750 k V伊苏线进行了雷击风险了评估,对评估结果较差的线路段提出了改进措施。     

基于实际雷电参数的输电线路差异化防雷研究

针对输电线路实际雷电参数的差异性,提出了差异化防雷概念。选取某一典型220 k V输电线路的雷电参数,基于实际雷电活动参数对输电线路雷击跳闸率进行分段计算,确定雷击薄弱点,并针对性采取杆塔降阻、加装线路避雷器、加装可控放电避雷针等措施,该线路的雷击事故明显减少,防雷效果良好。     

雷击特高压直流杆塔暂态特性分析

雷击杆塔时的暂态特性分析对于输电线路防雷设计有十分重要的意义,本文以±800k V直流输电线路为例,利用EMTP暂态仿真软件建立高杆塔的连续多波阻抗模型以及基于杆塔主体的细化分模型,构建了直流输电线路的简化模型,分析了雷电流幅值以及雷电波陡度对塔顶电位和绝缘的影响并计算了反击耐雷水平。结果表明,杆塔分段更细时塔顶过电压幅值更低,雷电流波的陡度与高杆塔的防雷密切相关。雷击杆塔时,正极导线绝缘子串两端的电压始终高于负极导线绝缘子串的电压,正负两级导线的绝缘表现为不平衡绝缘,直流工作电压的影响不可忽略。     

广西电网架空输电线路雷击跳闸及影响因素分析

针对广西电网输电线路雷击跳闸故障频发的现状,基于雷电定位系统的监测数据,分析总结广西电网2013年1-8月110kV及以上输电线路雷害的原因及特点,并分析线路遭受雷击与雷电流幅值、杆塔所在位置的地形地貌、杆塔接地电阻值等的关联程度.结合广西电网的实际情况,提出应对线路雷害问题的一些措施.     

±500 kV江城线路雷电跳闸原因分析

±500 kV江城线路自投运以来平均年雷击跳闸率为0～370次/km·年,84.2%发生在正极性.利用湖南雷电定位系统数据库,以±500 kV江城线故障杆塔为抽样点,对±500kV江城线线路走廊的雷电活动参数进行了统计和分析,认为按边长为20 km进行雷电流密度计算是合适的.沿线路走廊地闪密度存在较大的差异,但雷电流幅值分布规律没有明显的差异,雷电流幅值中值电流分布在19.5～24.6 kA之间.采用规程法、多波阻抗法、回路法计算表明绕击是±500 kV江城直流线路跳闸的主要原因.     

±500kV江城线路雷电跳闸原因分析

±500kV江城线路自投运以来平均年雷击跳闸率为0．370次／km·年,84．2％发生在正极性。利用湖南雷电定位系统数据库,以±500kV江城线故障杆塔为抽样点,对±500kV江城线线路走廊的雷电活动参数进行了统计和分析,认为按边长为20km进行雷电流密度计算是合适的。沿线路走廊地闪密度存在较大的差异,但雷电流幅值分布规律没有明显的差异,雷电流幅值中值电流分布在19．5～24．6kA之间。采用规程法、多波阻抗法、回路法计算表明绕击是±500kV江城直流线路跳闸的主要原因。     

基于层次化、差异化的架空输电线路雷击风险评估

对当前架空输电线路雷击风险评估常用的雷害分布图法和雷击定量计算法进行了研究。针对这两种方法的不足,提出了“杆塔-杆塔区段-线路”差异化、多层次的雷击风险评估模型。以地闪密度为评估指标,同时充分考虑线路本身耐雷水平、周边地形地貌情况以及历史雷击跳闸事故等情况,计算并划分各基杆塔风险等级,确定杆塔易闪区段。同时利用层次分析法,评估各风险区段对整条输电线路的影响系数,逐层实现了整条线路雷击风险的综合评估。最后,通过实际案例验证了该评估模型的可行性。     

1000kV杆塔防雷研究

国内外特高压输电线路运行经验表明:导致特高压输电线路跳闸事故的主要原因是雷击,并且随着电压等级提高,雷击导致跳闸的概率逐渐增大。本文以1000k V输电线路为研究对象,分别仿真并且分析了4种不同经典单回杆塔的绕击跳闸率.并且采用电磁暂态计算程序ATP-EMTP,对雷电波反击进行仿真,研究分析4种杆塔对雷电波在线路中传播的影响。     

220 kV凤丹2号线雷击跳闸分析

为研究辽宁省输电线路雷击跳闸的主要影响因素,提高差异化防雷工作水平,降低输电线路雷击跳闸率,对220 kV凤丹2号线跳闸情况进行深入分析,通过线路所处地形、地闪次数分布与线路跳闸的相关性、雷电流幅值对雷害性质的影响、耐雷水平计算及其敏感影响因素等进行分析研究,确定主要危害类型,并给出降低雷害故障的差异化防雷建议。     

±800 kV ／500 kV交直流混联输电线路反击耐雷水平

采用PSCAD/EMTDC建立了±800 k V/500 k V交直流混联输电线路反击耐雷水平仿真模型,讨论了杆塔接地电阻、绝缘子片数、雷电流波形、杆塔高度、避雷器变化对耐雷水平的影响,着重从分流系数的角度分析了接地电阻影响反击耐雷水平的原因,比较了±800 k V/500 k V交直流混联输电线路和500 k V同塔双回线路、±800 k V直流线路的反击耐雷水平。理论分析表明:在交直流混联线路中,±800 k V线路的反击耐雷水平是其交流500 k V线路的2倍以上;反击耐雷水平在接地电阻为某一定值时急剧降低;交直流混联线路中,交流线路和直流线路的反击耐雷水平分别大于单独500 k V同塔双回线路、±800 k V直流线路。     

广州地区线路雷击跳闸特性统计与仿真

输电线路雷击故障威胁电网的安全可靠运行。广州地区是全国雷电活动最强烈的地区之一,广州电网开展雷电防护对我国其他多雷地区电网建设、运行有借鉴作用。结合输电线路运行数据,分析了广州雷电活动与线路雷击跳闸情况,对典型输电线路的雷击特性进行分析,采用全波过程理论分析雷电反击过程,采用先导发展模型分析雷电绕击过程。并分析了不同电压等级典型线路的雷击跳闸率受地形类型、地形参数的影响。研究表明:雷击跳闸次数和地闪次数具有一定的相关性。500 k V线路绕击跳闸率远远高于反击跳闸率;220 k V线路绕击跳闸率与反击跳闸率接近,两者之间的关系与塔形、地形等因素相关;110 k V线路反击跳闸率相对较高,部分地形反击跳闸率明显高于绕击。山坡、山脊和跨越山谷地形下线路雷击跳闸率明显高于平地,且随坡度和跨谷深度增大而增高。     

基于直接获取雷击参数的输电线路雷击风险优化评估方法

输电线路实际的雷击特征参数是进行线路耐雷性能分析的关键参数。目前的防雷评估方法一般采用线路走廊的雷电监测参数间接计算得到雷击参数,无法完全客观反映线路实际雷击风险。为研究输电线路实际雷击风险,提出了直接获取雷击参数的优化分析方法,对现有雷击风险评估方法进行了优化。该优化方法基于雷击在线监测系统对线路本体雷击情况的长期监测数据,统计分析线路本体的雷击频度、雷电流幅值概率分布,获得比雷电定位系统更直接、准确的雷击参数。利用这些参数进行雷击跳闸率计算并逐基杆塔评估雷击闪络风险,可以提高评估结果的准确性。案例分析结果表明优化方法与常规方法的雷击频度差异通常在10%~60%。该方法供输电线路运维部门用于提高差异化防雷治理的技术经济性。     

输电线路差异化防雷评估

新疆地形地貌呈现多样性,全区部分地区夏季雷电活动较频繁。随着新疆特高压建设工程的不断推进,电网的雷电监测与防护要求也日益提高。输电线路差异化防雷将影响线路耐雷水平的雷电信息、地形地貌参数及线路基本信息多方面自然影响因子科学融合,形成可准确筛选潜在高风险杆塔并制定高经济性改造方案的线路雷害防御技术。着重以雷电参数统计建立雷击杆塔跳闸率模型,通过指标判断杆塔防雷性能。采用先评估、后治理、再总结的方式,对输电线路进行可靠性评估。     

雷电绕击220kV高压线路跳闸故障分析

对一起220kV高压输电线路雷击跳闸的原因进行了分析研究,由于杆塔处于空旷丘陵半山坡处,山坡倾角大,雷电绕击导线概率较高,根据现场情况结合雷电定位系统数据采用规程法、改进电气几何模型法计算判定该杆塔发生雷击跳闸的原因为雷电绕击,并根据杆塔所处地形及雷害情况,提出可通过安装可控放电避雷针、防绕击预放电避雷针等措施来达到降低线路雷击跳闸率的目的。     

吉林省220kV架空输电线路防雷运行分析

针对吉林省220kV架空输电线路防雷运行工作,统计分析了2010年至2016年间吉林省220kV输电线路雷击跳闸数量及跳闸率,分析了吉林省雷害故障因素,包括雷电地闪密度、雷击杆塔导线排列方式等。采取安装线路避雷器、接地降阻改造、调整线路保护角等措施后,使线路跳闸率呈下降趋势,指出应从设计、施工、运行维护等方面采取有力措施,保障架空输电线路稳定运行。     

输电线路防雷性能时空差异化评估方法

为有效掌握输电线路防雷性能,根据雷电活动特征在时间和空间上存在较大差异,输电线路在遭受雷击时其防雷性能也呈现出相应的时空差异性的情况,提出了一种输电线路防雷性能时空差异化评估方法。该方法基于雷电定位系统长期的雷电监测数据,采用输电线路走廊雷电参数网格统计法,统计给定输电线路沿线路走廊的任意指定时间段内雷电参数,得出线路实际的地闪密度和雷电流概率密度分布,再用雷击跳闸率计算方法计算线路及其各个区段在改指定时间段内的雷击跳闸率,并以输电线路防雷性能的设计值、规定值或运行经验值为参考划分评估等级,评估出输电线路防雷性能在空间上和时间上的差异。评估结果可有效帮助输电线路设计和运行部门更加细致地、有针对性地采取防雷措施来提高线路防雷性能。     

基于统计法的变电站雷击故障率计算方法

雷击故障率是变电站建设的重要指标,现行的雷击故障率计算需要借助于变电站的运行数据以及计算机模拟,计算复杂,误差较大,而且无法对变电站设计的合理性以及防雷布置的可靠性进行评估。基于统计法提出了一种新的计算方法,利用输电线路和杆塔参数计算线路落雷次数和杆塔雷击频次,再结合雷电流幅值概率求得变电站的雷击故障率。以广东省某500 k V HGIS变电站为研究对象,利用EMTP-ATP建立了变电站仿真模型,模拟雷击杆塔塔顶并沿输电线路侵入变电站,确定临界雷电流幅值。根据该地区的雷电流历史数据,拟合得到更接近实测值的雷电流幅值概率,以此计算得到该变电站的雷击故障率。