海上风电场电缆-架空线输电系统雷击过电压暂态分析

为了研究大型海上风电场海底电缆-架空线输电系统雷击过电压的问题,在充分研究输电系统结构的基础上,使用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建暂态计算模型。考虑工频电压对雷击过电压的影响,重点研究分析了电缆长度、杆塔接地电阻、雷击距离、雷电流幅值等因素对暂态过电压的影响及其原因。仿真结果和分析表明:杆塔接地电阻和雷电流幅值的增大、雷击距离和电缆长度的减小会导致雷击过电压的增大。考虑避雷器的优化配置,能有效抑制海底电缆首末两端的过电压幅值,相关结论为海上风电场电气系统的防雷绝缘设计提供了一定参考。     

埋地式配电电缆的过电压保护

总结了采用氧化锌避雷器保护的直供式埋地馈线最大雷电过电压研究结果。研究分为两部分。首先假设所有元器件均为理想状态 ,研究其物理现象 ,这样易于理解第二部分所得结果 ,用模型代表避雷器进行计算。图 9,表 1 ,参 8埋地式配电电缆的过电压保护     

110kV海底电缆-架空线雷击过电压分析

海底电缆(以下简称海缆)敷设于海底,遭受雷电流侵入后维修难度大,为了研究雷电侵入波对海缆的影响,笔者通过对某岛架空线路-海缆的雷击过电压的分析,使用ATP-EMTP对该混合线路进行了仿真研究,计算了架空线路-海缆不同工况下的雷击过电压.对影响雷击过电压的海缆长度,海缆的布置方式,以及海缆的型号等因素进行了分析验证,结果...     

500kV变电站二次设备雷击暂态过电压仿真研究

分析超高压变电站二次系统遭受雷击的主要途径,并介绍了其损害机理。在这些机理基础上,针对雷电波不同途径入侵二次设备的情形,建立了等效模型,并进行了初步计算。以南方某500kV变电站电磁环境为例进行了建模,运用电磁暂态过电压软件(ATP)进行了仿真分析,得到如下结论:变电站二次系统线路中串接防雷模块后,电子设备两端的电压能快速减小到1V左右;在接地阻抗较大和变电站电磁环境较强的环境中,电子器件和通讯设施两端的电压远大于承受电压。最后针对目前500kV变电站防雷措施,提出了一些改进意见。     

城市架空配电线路与埋地电缆混合传输系统雷击可靠性分析

城市配电线路建设会存在架空线路与埋地电缆混合传输现象,需要合理分析混合传输系统雷击可靠性以进行针对性防护。通过EMTP软件建立架空线路与埋地电缆混合传输系统模型,利用事件树方法估算系统雷击可靠性,分析电缆避雷器安装方式、杆塔接地电阻、埋地电缆长度等因素对系统雷击可靠性影响,最后讨论缩短故障修复时间提高系统雷击可靠性效果。研究结果表明:埋地电缆两端均安装避雷器时,系统雷击可靠性最高,略高于仅在一端安装避雷器情况。系统雷击可靠性随着线路杆塔接地电阻或埋地电缆长度的增加而降低,杆塔接地电阻对可靠性影响程度更明显。系统雷击可靠性随着系统平均故障修复时间的缩短而显著提高。需要尽可能降低线路杆塔接地电阻、缩短系统故障修复时间以确保混合传输系统雷击安全性。     

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。     

雷击过电压的起因和防护

建筑物防雷包括两部分,即外部防雷和内部防雷。外部防雷装置,是所有敷设和存在于建筑物外部的、用以直接接受雷电流并导入大地的这样装置的总和。它一般是在外部围绕建筑物用金属体(包括利用建筑物本身的金属体)构成的法拉第笼,或者是按保护范围确定的避雷针。内部防雷措施,是为防止雷电流及其电场、磁场对金属装置、电气装置产生效应所采取的对策,这首先包括均衡电位和过电压保护的措施。在低压用电装置(特别是那些设有电子测量、控制和调节设备的装置)中,雷击过电压事故近年来趋于增加,并引起人们的注意。据国外统计,这种间接雷击事故已经是其它直接雷击事故的好多倍。     

风机接地系统雷击暂态特性分析

良好的风机接地系统对于风电机组的雷电防护至关重要,必须详细研究风机接地系统的雷击暂态特性。利用EMTP软件建立风机叶片、塔筒和接地系统模型,考虑雷电流冲击作用下接地体的散流特性和火花效应,分析地网暂态电位变化规律。讨论土壤电阻率、地网尺寸、地网形状对接地系统雷击暂态电位的影响,分析引外接地对于降低暂态电位的效果。分析结果表明:冲击电流引起的火花效应能够降低接地系统的冲击接地电阻;地网中心暂态电位随着土壤电阻率的增大而增加;地网尺寸越大、边数越多,接地系统雷击暂态电位越小,但是暂态电位下降幅度越来越缓;引外接地能够有效降低冲击接地电阻,但引外接地长度不应超过有效长度。地网尺寸、规模并非越大越好,进行风机地网设计需要选取恰当型式。     

风机接地系统雷击暂态特性分析

良好的风机接地系统对于风电机组的雷电防护至关重要,必须详细研究风机接地系统的雷击暂态特性。利用EMTP软件建立风机叶片、塔筒和接地系统模型,考虑雷电流冲击作用下接地体的散流特性和火花效应,分析地网暂态电位变化规律。讨论土壤电阻率、地网尺寸、地网形状对接地系统雷击暂态电位的影响,分析引外接地对于降低暂态电位的效果。分析结果表明:冲击电流引起的火花效应能够降低接地系统的冲击接地电阻;地网中心暂态电位随着土壤电阻率的增大而增加;地网尺寸越大、边数越多,接地系统雷击暂态电位越小,但是暂态电位下降幅度越来越缓;引外接地能够有效降低冲击接地电阻,但引外接地长度不应超过有效长度。地网尺寸、规模并非越大越好,进行风机地网设计需要选取恰当型式。     

基于EMTP的埋地电力电缆的雷电感应过电压分析

为了有效地对埋地电力电缆进行雷电防护,必须合理分析埋地电缆在雷电电磁脉冲影响下产生的感应过电压。分析了雷电对埋地电缆的危害方式,具体介绍了埋地电缆雷电感应过电压计算方法,在EMTP中搭建实际电缆模型,利用model模块变成计算分段电缆感应过电压。分析埋地电缆截面积、电缆排列方式和电缆埋设深度对电缆中感应电流和护套层感应过电压影响。仿真结果表明:埋地电缆截面积越大,感应电流和过电压也越大;电缆排列方式对电缆中感应电流几乎没有影响,对感应过电压存在一定影响,三角排列方式感应过电压最大;电缆埋设越深,感应过电压越小。可以适当增加电缆埋设深度以降低雷电感应过电压。     

埋地排水塑料管道结构计算探讨

随着新型塑料管材的大量使用,管道严重变形、破坏时有发生。在分析管道病害原因时,除管材质量外,有必要考究管道结构计算公式。本文依据案例针对埋地塑料管道进行了管壁强度、管环稳定性和变形计算等结构计算,得出管道在埋深范围交通荷载多排轮压综合影响不能忽视,管侧回填土弹性模量直接影响到塑料管壁的应力等有关结论。可供同行借鉴。     

蛋形地埋排水管道的分析计算

采用传递矩阵法和Winkler模型,在参考圆形地埋管道的分析计算基础上,提出蛋形地埋排水管道分析计算方法。考虑管土相互作用,对蛋形地埋排水管道(混凝土管道)进行了内力和变形分析计算。     

埋地塑料管道结构稳定性分析计算

随着材料科技进步,塑料管的材料及生产工艺不断改建更新,塑料排水管道在实际工程中得到了广泛的应用。随之而来的相应问题较为突出,即实际工程中管道变形、破坏时有发生。通过对实际工程的管道病害原因的分析可知,除管道管材自身质量原因外,还与管道的环刚度及施工质量等因素有关。本文依据实际工程案例对管道竖向变形计算及管壁环截面的环向稳定性,得出影响管道竖向变形及管壁环截面的环向稳定性因素除环刚度外,还与管道管中心处沟槽宽度及施工过程中沟槽回填施工质量等因素有关。     

微电网传递过电压电磁暂态特性研究

为了研究微电网发生雷击事故下受不同因素影响产生过电压的变化规律,针对直击雷和感应雷过电压两种情况,本文利用PSCAD/EMTDC平台搭建了含典型微源的线路过电压模型,重点研究了微电网中电缆和变压器的防雷能力,对变压器传递过电压以及电缆长度和负荷类型对过电压大小影响进行了研究。仿真结果表明:电缆末端过电压随电缆长度的增加而减小,变压器加装避雷器后,能够将过电压限制在较低的水平。仿真结果可为实际系统设计提供参考依据。     

埋地聚乙烯排水管环刚度计算探讨

聚乙烯排水管环刚度是设计与施工时的重要参数。当管侧沟槽用粗砂回填,回填压实度≥95%,相应的变形模量Ee取7.0 MPa时,提出了聚乙烯排水管环刚度的简化计算公式,并对公式中的参数进行了分析,为聚乙烯排水管在施工中遇到的问题提供解决思路。     

埋地燃气钢管抗震计算与分析

论述了埋地燃气钢管的抗震计算方法，分析了材质、设计压力、管径、温度变化、地震参数对管道抗震性能的影响。     

地源热泵竖直地埋管管长计算影响因素分析

在地源热泵竖直地埋管管长计算中,存在着很多随机因素,这些随机因素会影响换热器管长的设计计算,进而影响工程的初投资。本文分析了影响地源热泵竖直地埋管管长计算的随机因素,基于地源热泵地埋管的可靠性设计方法,通过1个工程实例,在一定的失效概率下,分析了各随机因素对竖直地埋管换热器管长计算的定量影响,这种方法有利于检测影响换热器管长的主导因素。本文最后归纳出各随机因素的实际影响以及各影响因素的主次关系,为工程实际的设计提供一定的参考。     

埋地电缆耦合雷电电磁波的过程及特性分析

针对埋地电缆耦合雷电电磁波形成过电压对精密设备造成干扰及损坏的问题。根据脉冲场作用下地下电缆内感应电压的理论分析,建立了架空电缆、大地、埋地电缆一体化模型,利用模拟8/20μs波形雷电流进行冲击试验,得出以下结论:在埋地电缆终端无负载的情况下,架空电缆与埋地电缆位置相互平行相比于垂直时,埋地电缆耦合到的雷电电压幅值及能量要小;在架空电缆与埋地电缆相互位置一样的情况下,埋地电缆终端无负载时,相比于终端接与其特性阻抗相匹配的负载,埋地电缆耦合到的雷电电压幅值大3~6倍,耦合到的雷电能量大3个数量级左右,研究结果对埋地电缆在实际雷电防护应用中具有一定的参考价值。     

基于有限元法的埋地电缆防雷屏蔽线防护效果分析

为了提高埋地电缆雷电防护的有效性,必须详细分析防雷屏蔽线的防护效果。利用电气几何模型分析防雷屏蔽线对埋地电缆的防护原理,通过COMSOL软件建立有限元模型计算敷设防雷屏蔽线前后的电缆周围电位与电场强度,分析土壤电阻率、屏蔽线与电缆间距、屏蔽线尺寸等参数对防护效果的影响,最后讨论土壤分层情况下土壤电阻率对电缆电位与电场强度的影响。分析结果表明:埋地电缆周围电压和电场均随着土壤电阻率的增加而增大;敷设屏蔽线后,电缆周围电压和电场能够得到有效抑制。防雷屏蔽线的半径越大,防护效果越明显,但并非随着半径的增大无限制增加。当雷击点与电缆间距较远时,屏蔽线的保护效果随着与电缆间距的增加而降低,但屏蔽线与电缆需要保持一定间距以防止闪络放电。双层土壤结构下,下层土壤电阻率小于上层时,电缆周围电位与电场强度较均匀土壤情况有所下降,反之则增加的非常明显。埋地电缆和防雷屏蔽线的敷设需要尽量避开高土壤电阻率区域。