500kV气体绝缘输电线路雷电侵入波暂态特性分析

气体绝缘金属输电线路(GIL)因其适合于远距离、大容量电力传输应用前景广泛,必须合理分析GIL雷击暂态特性以提高其防雷水平。介绍GIL技术相关优点,在ATPEMTP中建立500 kV架空线路、杆塔和GIL模型,分析雷电绕击和反击情况下GIL暂态过电压,比较GIL和XLPE过电压幅值差异,讨论避雷器对GIL侵入波过电压防护效果。仿真结果表明:绕击情况下GIL暂态过电压高于反击情况;GIL末端过电压高于其首端过电压,且随着GIL长度的增加,侵入波过电压幅值降低;在GIL首末两段安装避雷器能够有效提高其安全裕度;同等条件下,GIL雷电侵入波过电压高于XLPE电缆。GIL技术具体应用时需要详细分析其暂态特性。     

500kV同塔双回输电线路绝缘子雷电冲击响应研究

近年来雷击造成的线路跳闸逐渐增多,因此绝缘子绝缘性能是保障输电线路平稳运行的关键之一。为了研究绝缘子在雷电流下的冲击响应,笔者运用电磁暂态软件CDEGS建立了500 k V同塔双回输电线路雷击冲击响应模型,计算不同雷电流波形参数及不同杆塔参数下绝缘子两端电压差值峰值,并分析其随参数变化的雷电冲击响应规律。计算结果表明,幅值为10 kA的标准指数雷电流流过杆塔塔顶时,绝缘子两端电压差峰值为142 k V;在一定范围内,随着波前时间加长,横担长度变长,杆塔高度减小,土壤电阻率越高,绝缘子两端冲击电压差峰值越小,越不容易被击穿;土壤电阻率越高,避雷线电流峰值越大,避雷线的分流作用越明显。     

雷电冲击下杆塔接地阻抗特性研究

降低杆塔冲击接地阻抗是提高输电线路耐雷水平、降低雷击跳闸率的重要措施之一。目前采用的工频接地电阻乘以冲击系数得到冲击接地阻抗的方法与实际工况存在差异,随着接地体尺寸、埋设方式、土壤分布和雷电流参数变化,这种差异越来越大,因此研究杆塔接地体在雷电流下的冲击特性具有重要的意义。基于电路理论的方法,采用ATP-EMTP软件,考虑雷电流的高频特性和高幅值特性,建立了对杆塔接地体的细化仿真模型,模拟电感效应和火花效应的实际效果,并利用该模型对雷电冲击下杆塔接地阻抗特性进行研究。     

配电线路直埋式水泥杆雷电冲击暂态接地特性

安全性评估在架空线路建设过程中是不可或缺的,而跨步电压作为安全性指标显得尤为重要.为此研究了配电线路直埋式水泥杆遭受雷击时的暂态接地特性:首先通过ATP-EMTP电磁暂态软件搭建配电线路仿真计算模型,计算不同幅值的雷电流雷击杆塔时的入地电流;其次结合两种跨步电压安全限值判据,通过CDEGS软件搭建接地仿真计算模型,计算...     

500kV威信电厂送出工程电磁暂态研究

电磁暂态计算分析是电力系统规划、设计、调试和运行阶段的一个重要环节,对于选择输电线路、变压器、并联电抗器、开关等元件的参数,绝缘配合以及事故分析等均有重要作用。500kV输电系统电磁暂态问题主要包括：线路的工频过电压、工频谐振过电压、操作过电压以及单相重合闸过程中潜供电流和恢复电压等问题;还包括同塔双回线路感应电压、感应电流等问题。通常通过电磁暂态计算程序（EMTP）计算后得出结论,并采取相应措施来的限制和控制过电压。     

35kV双回线路管型复合材料杆塔雷电防护研究

为了进一步利用复合材料杆塔本身结构特点,有效提高杆塔雷电性能,需设计合理的雷电防护方案。针对35 kV双回线路管型复合材料杆塔,提出了两种横担组合方式。根据该结构复合材料杆塔特点,从结构实现容易程度上分析,提出在多雷区采用架设地线,并采取杆塔线路内侧竖直接地引下方式的防雷方案。在两种横担组合方式下,对复合材料真型塔头进行雷电、操作冲击放电试验,确定了不同工况下接地引下线离塔身合适距离,以及杆塔雷电冲击绝缘强度。通过计算分析,获得35 kV双回线路管型复合材料杆塔防雷性能,与同电压等级一般铁塔防雷性能相比,复合材料杆塔雷电冲击绝缘强度提高了近1.67倍,在其他设计参数相同条件下,杆塔的耐雷水平提高了149%,雷击闪络跳闸率降低了78%。     

杆塔接地体冲击对输电线路雷电反击分析

为了减少雷害事故的发生,为输电线路防雷提供科学依据,计算输电线路雷电反击跳闸率时必须考虑杆塔接地体冲击特性。通过EMTP建立了线路及杆塔模型,考虑雷电流作用下接地体冲击特性,分析线路反击时杆塔和接地体暂态电压变化规律。计算不同土壤电阻率和接地体长度下线路反击跳闸率,同时讨论工频电压对反击跳闸率的影响。分析结果表明:雷电流幅值较大时,接地体冲击接地电阻降低明显。工频电压对线路反击跳闸率有一定影响。增加接地体长度和降低土壤电阻率可以有效减少线路反击跳闸率。     

500 kV交流输电通道邻近线路雷电屏蔽特性仿真计算

由于我国地少人多,土地资源紧缺,导致可用的线路走廊减少,形成了一些线路排列紧密的输电通道。输电通道某区段内存在两条或多条输电线路紧密排列,通道内两线路间雷电屏蔽特性与单条线路运行存在差异。本文针对500 k V交流输电通道,建立两条线路并行架设时的EGM模型,重点研究考虑两邻近线路雷电屏蔽后输电线路绕击性能变化情况。研究两线路不同间距、不同邻近线路高度以及不同地面倾角下各相导线绕击次数变化情况,并引入雷电屏蔽因子,直观描述两线路间的雷电屏蔽特性。研究结果表明,两线路间距、邻近线路高度以及地面倾角对邻近线路间雷电屏蔽特性存在重要影响,两线路间距越小,内侧导线所受的雷电屏蔽效应越强;邻近线路高度越高,雷电屏蔽效应越强。在实际工程建设中,可通过配合好两邻近线路的线路间距、邻近线路高度以及地面倾角,利用两线路间的雷电屏蔽特性,保护两邻近线路内侧导线,提高线路防雷能力。     

500kV线路避雷器的雷电过电压保护性能的研究

研究了安装线路型避雷器后 ,5 0 0 k V线路在雷电反击和绕击情况下的雷击保护范围问题 ,并就绕击情况下线路型避雷器的雷电过电压保护性能进行了讨论分析 ,指出当绕击雷电流高达百千安级时 ,避雷器的放电电流亦会升至近百千安的水平 ,将对避雷器的固有能量吸收能力形成威胁。     

配电线路混凝土杆塔接地体冲击特性实验研究

为了分析雷击配电线路杆塔时的冲击特性,选择实地试验的方式进行测量工作,同时为了增加试验的可靠性及对比不同土壤电阻率环境下的杆塔冲击特性,在陕西省某地选择了两处不同土壤电阻率的同类钢筋混凝土材质杆塔进行测试,选择移动式冲击电流发生器作为本次试验的激励装置,采用三级法布线方式,测量得到了4种不同幅值的冲击电流下的杆塔接地体表面电位及杆塔周围地电位升的数据。本次试验属于配电线路杆塔防雷任务的基础研究工作,测量得到的杆塔接地体冲击特性数据及电位分布规律可以指导此类钢筋混凝土材质类型的配电线路杆塔本体及接地体优化设计工作,降低配电线路的雷击致故障概率。     

采用线路避雷器降低500kV线路雷电绕击跳闸率的研究

为了解决 5 0 0 k V架空线路雷击跳闸率过高的问题 ,提出了在线路的重点雷害地区加装线路避雷器以降低线路绕击跳闸率的方法 ,并对线路的分布参数模型采用 EMTP程序进行了仿真计算 ,取得了令人满意的结果     

台风引起的500kV输电线路杆塔倒塔分析

2016年14号台风莫兰蒂对厦门电网造成严重破坏。针对一条受损的厦门地区500kV输电线路做典型分析,根据气象站观测数据、灾后现场杆塔受损情况调查、计算分析,判断杆塔破坏的原因,提出差异化设计建议。     

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。     

500kV同塔双回线路过电压计算及杆塔操作冲击最小空气间隙选择

为了确定同塔双回输电线路操作过电压最小空气间隙,运用ATP计算了500kV太安-黄坪同塔双回空载线路合闸过电压、单相重合闸过电压、故障解环操作过电压,通过比较获得了相地2%最高过电压为1.82p.u,出现在线路末端距太安22%处。开展了500kV双回线路真型塔中相I串对下侧横担、下相I串对塔腿间隙操作冲击试验,获得了间隙距离与操作波放电特性曲线,结合最高过电压水平计算了中相I串对下侧横担、下相I串对塔腿最小安全间隙为2.75m和2.78m,为500kV同塔双回线路操作过电压间隙选择提供了依据。     

输电线路杆塔接地极冲击接地电阻特性分析

为研究雷电流流经输电线路杆塔接地极的冲击特性,运用CDEGS软件仿真分析杆塔接地极在冲击电流作用下的冲击特性。分析水平接地极及四种改进接地极的冲击特性,探讨不同接地极尺寸以及不同土壤电阻率对冲击接地电阻的影响规律。得到接地极长度及半径对水平接地极冲击接地电阻的影响规律,接地极冲击接地电阻随水平接地极长度的增加而降低,但逐渐趋于稳定;同时获得垂直接地极对四种改进接地极的冲击接地电阻特性,为实际工程中采用合适的方法降低杆塔冲击接地电阻提供了参考。     

10kV配电线路雷电感应过电压分布特性计算研究

配电线路的绝缘水平较低,线路易受雷击影响产生雷电过电压进而导致闪络等故障,由雷电感应过电压导致的故障占线路故障总数的90%以上。本文研究了一种仿真计算配电线路雷电感应过电压的方法并分析了6种不同因素对配电线路雷电感应过电压的影响。为计算雷电感应过电压,本文选择TL模型作为雷电通道模型,选择Agrawal模型作为场线耦合模型,根据所选数学模型在ATP-EMTP中搭建出仿真模型对雷电感应过电压进行仿真计算,结果表明:雷击点距线路中点最近时线路中点雷电感应过电压是线路最大雷电感应过电压。通过仿真时改变影响因素的数值得到,雷电感应过电压幅值随雷电流幅值的增大而增大,随雷电回击速度的增大而增大,随雷击点到线路距离的增大而减小,随雷电流波头时间的增大而减小,随线路高度的增大而增大,随土壤电导率的增大而减小。研究结果对配网雷电防护具有实际工程意义。     

220kV输电线路抢修杆塔结构设计研究

在电网中架空输电线路受外力和大自然的影响最为严重，在发生罕见覆冰，龙卷风以及地震等严重自然灾害时，输电线路铁塔通常容易遭到破坏。该文结合220kV输电线路抢修塔的结构特点，探讨荷载计算，拉线抢修塔的两阶段受力特点，为抢修塔设计提供参考。     

500kV GIS变电站快速暂态过电压研究

GIS变电站中开关操作引起的快速暂态过电压易对高压设备特别是变压器产生威胁,针对此问题,采用EMTP/ATP对500 kV变电站进行建模计算,为提高计算精度,隔离开关燃弧采用动态电弧模型,为分析VFTO对变压器匝间绝缘的影响,变压器绕组采用等效电路模型。计算比较了变压器侧开关操作和母线带电时母线侧隔离开关操作产生的VFTO幅值、波形和频谱,并评估VFTO对设备主绝缘的威胁,结果表明母线带电时母线侧开关操作在开关设备上产生的VFTO较为严重;同时计算了变压器绕组内VFTO的分布,结果表明,高频电压主要集中在绕组入口近端线饼和线匝上,1至2匝间电压最大,占入口电压的5.9%。     

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。     

避雷器雷电冲击劣化特性研究

金属氧化物避雷器是电力系统中的重要过电压保护设备,避雷器雷电冲击寿命直接受其内部氧化锌电阻片劣化特性的影响,本文通过大量试验,研究了电阻片在8/20μs、10 k A雷电流作用下残压、交流U1m A、直流U1m A、泄漏电流及功率损耗随雷电流冲击次数的变化规律,结果表明:每组试验内冲击次数越多,电阻片的劣化越缓慢;随着冲击次数的增加,特征参量均有变化,且存在明显的劣化转折点;在所有特征参量中,泄漏电流的变化最为明显,为工程运行中避雷器劣化特性的研究提供了参考依据。