高压单芯电缆工频运行下金属护套雷电冲击电压的仿真研究

为了研究高压单芯电缆金属护套冲击电压的影响因素,本研究用PSCAD/EMTDC建立220 kV架空线-高压单芯电缆线路模型并仿真雷电绕击架空线后沿线入侵电缆的波过程,在工频运行条件下,通过改变电缆接地方式、电缆参数以及雷电流参数,研究对金属护套雷电冲击电压幅值的降低作用。结果表明：其他条件相同时,采用首端接地方式的不接地点金属护套雷电冲击电压幅值比末端接地方式和交叉互联接地方式降低约90%;由于金属护套在交叉互联点发生换位,导致金属护套雷电冲击电压幅值最大相在第二个互联点处由侵入相变为非侵入相;通过改变电缆长度、分段均匀度以及排列方式等方法对金属护套雷电冲击电压的降低作用有限,仍需增设电压保护器加以限制;雷电流入侵电缆工频电压波谷时,能比入侵波峰时降低约80%的金属护套雷电冲击电压。     

大型变电站接地网雷电冲击暂态特性的仿真

为了更深入掌握雷电冲击下大型变电站接地网的暂态特性,指导变电站的防雷接地设计,建立了大型变电站雷电冲击暂态特性的仿真模型。在此基础上,使用矩量法(MOM)在不同土壤电阻率、不同地网边长、不同网孔大小以及不同雷电流波头时间等情况下分别进行了接地网的雷电冲击暂态特性的仿真计算。结果表明:土壤电阻率越大,接地网的冲击接地特性越呈现出阻性;地网面积越大,接地网的冲击接地特性越呈现出感性;网孔大小对接地电阻的影响不明显,当网孔边长从50 m下降到10 m时,接地网的工频接地电阻与冲击接地电阻分别下降了22.95%和5.63%;随着雷电流波头时间的增加,接地网的冲击接地电阻与冲击系数近似线性下降。     

超高压变电站雷电过电压现场实测与仿真计算

简述了电力系统过电压问题的研究方法:TNA具有直观性,实测具有真实性,仿真计算具有灵活性。为研究某超高压变电站雷电过电压与绝缘配合问题,用低压冲击波进行了时间比例尺、阻抗比例尺均为1的现场试验,且用ATP-EMTP仿真计算了设备上的雷电侵入波过电压。试验结果表明,一线一变、一线两变两种运行方式下,降压实测与ATP-EMTP仿真计算结果基本一致,说明将实测与计算结合起来是一种分析此类问题很好的方法。     

基于大气电场特征的雷电临近预警方法

针对现有雷电预警技术适用性不强的现状,提出了一种基于大气电场特征的雷电临近预警方法。首先对比了典型雷暴天气与非雷暴天气大气电场的幅值特征;然后采用希尔伯特-黄变换(HHT)提取了二者固有的本征模态分量;最后运用雷电定位系统记录的一次雷暴过程进行预警反演分析。结果表明:结合大气电场幅值及其本征模态分量特征的雷电临近预警方法在不同地区具有很好的运行效果,且命中率约为0. 78、TS评分达到0. 615。该雷电临近预警方法使得在雷暴来临前采取主动性规避措施成为了可能,进一步地提高了雷害防护水平。     

连续雷电冲击下土壤恢复特性分析及仿真研究

根据对雷电现象的研究发现,闪电通常包含了多个回击。在多脉冲电流下,土壤特性不仅与击穿特性有关,还与电参数恢复有关。不同地区,不同季节土壤的含水量不同,雷击对接地电阻的影响差异很大。构建了连续冲击试验平台,对典型接地体进行连续冲击试验。对连续冲击电流下作用下不同含水量的土壤的放电特性进行了研究,根据实验结果,讨论了连续冲击电流下土壤电阻率的修正方法。最后以ATP-EMTP软件为仿真平台搭建了连续雷击下接地装置的仿真模型。     

高压电气设备绝缘配合

通过对电力行业标准及相关国家标准绝缘取值的分析．简要介绍了高压电气一次设备内、外绝缘配合计算及修正的一些算法。     

箱型吊臂端部挠度计算方法研究

研究轮式起重机箱型伸缩式吊臂端部挠度计算的几种典型方法,包括传统的解析法如惯性矩转换法、叠加法、当量惯性矩法,在解析法基础上考虑附加弯矩的解析大位移法,以及有限元小位移法和有限元大位移法。解析法相对有限元法来说计算简便、计算速度快,但是几种解析法公式的计算误差目前没有一个详细的说明。有限元大位移法由于考虑了附加弯矩的影响,更贴近实际值,但是其建模、加载及分析过程比较复杂,所需时间比较长,并不适合所有情况下使用。本文以有限元大位移法计算结果作为标准,对解析法进行评价,分析其计算结果相对有限元大位移法的计算误差。     

500kV变电站雷电过电压仿真计算研究

雷电侵入波过电压是变电站发生事故的主要原因之一,500 kV的变电站是电力系统的枢纽,一旦发生雷击事故,必然造成大面积停电,引起严重后果。选择适合的雷电流,输电线路,杆塔,避雷器等的模型,通过ATP-Draw仿真软件对500 kV变电站进行准确的仿真计算,并考虑雷击点位置,杆塔的冲击接地电阻,主变侧避雷器的保护距离等影响因素,通过仿真我们可以发现,近区雷击危害最大;杆塔冲击接地电阻应当尽量减小;主变侧避雷器的保护距离应尽量减小;条件允许的话可以在主变侧加装避雷器以提高保护效果等。这些关系和相应的保护措施对实际工程应用尤其是对变电站防雷和避雷器的应用有一定参考价值。     

500kV多雷区核电厂变电站雷电过电压仿真计算分析

雷电作为十大自然灾害之一,严重影响着电站的安全稳定运行,尤其是对于多雷区新投运的核电厂超高压变电站,有必要进行雷电侵入下设备节点过电压水平分析和绝缘校核。采用ATP-EMTP软件建立了500kV多雷区核电厂变电站的仿真模型,仿真计算了雷电波不同侵入方式、不同雷击点和变电站不同运行方式下站内关键设备上产生的雷电过电压,并进行了雷电冲击绝缘校核。结果表明:近区雷击时,雷击2号杆塔为最严重状态;在单变压器单母线单出线方式或单变压器单出线方式运行时,运行方式对变电站各设备过电压影响较小;在现有防护下,各关键设备能够耐受50年一遇的雷电冲击,并具有充足的保护裕度。     

通信线路的雷电过电压及抑制措施

随着多媒体技术的迅速发展,关于感应雷和建筑物直击雷在通信线路产生的雷电电涌的电压和电流特性及目前使用的抑制雷电过电压的保护措施都是我们应该学习和掌握的.     

雷电流冲击下导电混凝土模块的热分布特性研究

导电混凝土在电力系统接地中具有较好的应用前景,雷电流冲击下的热特性分布对导电混凝土接地模块的设计及应用具有重要影响.基于热电耦合原理分析了雷电流冲击下导电混凝土模块的热量产生过程,研究了导电混凝土模块内部的热量传导规律,利用多物理场耦合分析软件建立了导电混凝土雷电冲击模型,对雷电流冲击下导电混凝土模块的热分布特性进行了...     

500 kV避雷器不同污秽状况下径向电场及电压分布的仿真研究

500 kV氧化锌避雷器一般布置于室外,其瓷套表面会受到当地环境污染以及冰霜雨雪等天气因素的影响而积污,污秽带来的瓷套表面沿面闪络问题与绝缘子表面污秽类似,不同的是避雷器内部有3节串联而成的电阻片柱,表面污秽状况对内部电阻片的电压分布以及电阻片与瓷套之间的径向电场造成的影响有待研究.应用ANSYS建立500 kV氧化锌...     

高压高频复合电场气溶胶凝并效果的实验研究

本文对净化实验室内高压高频复合电场作用下的气溶胶凝并进行了研究。通过测量室内不同粒径段颗粒物在不同初始浓度N状态下浓度减半所需的半值时间TH,计算得出对应的凝并系数K。测试结果表明:初始浓度减低,半值时间减少而凝并系数K提高,随着浓度的增加浓度减半所需的换气次数将减小,证实了高压-高频电场具有使空间微小颗粒加速凝并的作用,为工程应用奠定了理论基础。     

高层建筑变配电所低压配电主接线设计

根据高层建筑的用电特点,阐述了变配电所低压配电主接线的两种接线方式。重点分析了自备应急电源与三级负荷用电安全联锁问题,指出了设计上应注意的事项。     

基于四阶电路模型的特高压变压器雷电冲击电压试验波形调试研究

雷电冲击电压波形正确与否对于雷电冲击电压试验的有效进行至关重要.本研究利用EMTP软件搭建接入变压器后的四阶雷电冲击电压试验回路,分析波头电阻选取对波前时间和峰值过冲系数的影响.讨论将四阶系统电路简化为三阶电路时变压器等效电感和电阻选取的限值.针对波头电阻选取存在的困难,分析阻尼装置对电压波形参数调整的作用.研究结果表明:波头电阻的增加能够有效抑制雷电冲击电压波形的振荡,降低峰值过冲系数;当且仅当回路内部电感和负荷电容都较小时,存在波头电阻选择区间使得波前时间和过冲系数同时满足标准要求,否则波前时间或过冲系数难以同时符合标准要求,回路中需要额外增加阻尼装置.阻尼装置时能够有效降低峰值过冲系数,使得产生的波形更加容易达到标准.当变压器等效电感和电阻处于一定限值区间内时,四阶雷电冲击电压试验回路能够转化为三阶电路以简化分析.     

一种基于电场分布模型提高非合成绝缘子污闪电压的方法探究

非合成绝缘子,如瓷质和玻璃绝缘子在输电线路中占有很大比重,提高其污闪电压对电网安全运行具有重要的意义。本文通过在绝缘子铁帽处增加一块金属环片以提高绝缘子串的闪络电压。金属环片能够减小绝缘子铁帽处的高场强,提高起晕电压及减小绝缘子表面场强的切向分量,抑制带电粒子发展,从而提高污闪电压。不同参数的金属环片对绝缘子串污闪电压的影响程度不同,本文利用有限元法(FEM)建立了110kV瓷质绝缘子串场强计算的三维模型,对金属环片的最优参数进行了设计,并通过污闪试验进行验证。试验结果表明,最优参数下绝缘子污闪电压有较大提升,在3级污秽条件下可提高25. 7%。     

雷击不同基杆塔下配电变压器雷电防护能力分析

10 kV配电变压器作为输电和配电环节的重要枢纽,因其连接线路不沿全线架设避雷线导致绝缘能力不足,易遭受雷电侵害.本研究采用散射参数测量法,基于黑盒理论构建了雷击条件下配电变压器的宽频等效模型,且重点考虑雷击不同基杆塔时,配变内部过电压分布情况.利用ATP-EMTP进行仿真分析,研究雷击于不同位置时引起变压器套管或中性点闪络的最小雷电流值以及相应位置处过电压波形特性.仿真结果表明,低压侧套管绝缘为雷电防护的薄弱环节,易受雷击侵害.因此采用接地电阻阻值降低、并联电容器等方法来加强配电变压器的绝缘薄弱环节.     

高压套管技术标准发展现状

在分析高压套管国内外基本状况的基础上,重点剖析了高压套管技术标准发展现状,包括高压试验、运行检修和抗震等,展望了高压套管的技术发展方向.主要包括:1)我国高压套管的工业体系建立相对较晚,在材料开发、结构设计、工艺优化和试验技术等方面取得了突破性进展,但跟欧关发达国家仍然有一定差距;2)与欧美国家相比,我国在特高压套管标...