输电线路绕击耐雷性能计算方法综述

着重介绍了输电线路防雷中绕击耐雷性能的5种计算方法:规程法、电气几何模型法、改进电气几何模型法、基于先导发展法的线路雷击模型法和基于分形理论的雷电通道模型法。分析了各种方法的基本原理、适用条件和优缺点,提出基于先导发展法的线路雷击模型中雷击随机性的分析,以及基于分形理论的雷电通道模型法中分形系数的确定是目前研究的两大难点,也是今后研究和发展的重要方向。     

特高压直流同塔混压输电线路绕击耐雷性能研究

特高压直流同塔混压输电线路可有效解决日益增长的电力需求和输电走廊资源紧缺的矛盾,准确评估其绕击耐雷性能,对线路设计和施工具有重要参考价值。基于电气几何模型计算绕击跳闸率,考虑了导地线、大地的相互屏蔽效应、地面倾角、雷电入射角和工作电压等因素的影响,并通过算例进行了分析验证,研究了特高压直流同塔混压输电线路的绕击耐雷性能及其影响因素。同时应用该模型对800 kV直流单回线路和500 kV直流同塔双回线路的绕击耐雷性能进行了研究对比,得出了特高压直流同塔混压输电线路绕击耐雷性能的特点。结果表明:500 kV线路的绕击耐雷性能优于800 kV线路;特高压直流同塔混压输电线路绕击耐雷性能与800 kV直流单回输电线路绕击耐雷性能近似相同,但比500 kV直流同塔双回输电线路绕击耐雷性能差。     

基于先导法的同塔混压输电线路绕击耐雷性能

为准确评估500 k V/220 k V同塔混压四回输电线路的耐雷性能,,采用先导法研究了500 k V/220 k V同塔混压输电线路的绕击耐雷性能。以SZ600直线塔为例,计算了输电线路的绕击跳闸率,分析了杆塔高度、保护角和地面倾角等因素对该线路绕击耐雷性能的影响。仿真结果表明:雷电绕击主要发生在500 k V线路最上方的导线上;杆塔高度增加、地面倾角增大,线路的绕击跳闸率均会增大;随着保护角的减小,500 k V双回路的绕击跳闸率明显减小,220 k V双回路的绕击跳闸率变化不大;发生绕击的最大雷电流幅值随着侧面距离的增大而增大,在某一侧面距离下,只有一定范围内的雷电流幅值能够绕击导线。对线路绕击耐雷性能的改进提出一些建议,为同塔四回线路的设计和架设提供参考。     

地形对输电线路最大绕击雷电流的影响

输电线路所处地形对最大绕击雷电流有着较大的影响,对改进的电气几何模型(EGM)中的导线高度和避雷线高度取值进行了重新定义,采用输电线路导线和避雷线任意点的对地高度取代原电气几何模型中的平均高度,以500 kV输电线路为例进行计算,计算结果表明,采用这种办法能够结合输电走廊地形情况区分出易击塔;当杆塔两侧均有山谷时,最大绕击雷电流增加,该基杆塔绕击引起闪络的可能性增大;最大绕击雷电流随着地面倾角的增大而减小,如果二者绝对值相等,地面倾角为负时的绕击雷电流更大。     

特高压输电线路用耐张绝缘子串

<正>专利申请号:CN200620022926.1公开号:CN2912044申请日:2006.04.24公开日:2007.06.13申请人:国电电力建设研究所本实用新型公开了一种特高压输电线路用耐张绝缘子串,包括绝缘子联、连接绝缘子联和杆塔的连塔金具以及连接绝缘子联和导线的连线金具,所述绝缘子联的联数为三至六,并且所有的绝缘子联分布在同一平面内。本实用新型的耐张绝缘子串上的绝缘子联清洗效果好,可防止绝缘子联上的污闪现象。     

1000kV交流输电线路绝缘子串污秽特性研究

对1000kV交流输电线路长串绝缘子,按照真型布置进行人工污秽工频耐受特性试验研究。结果表明,绝缘子串的U50%与串长呈非线性趋势;按线性拟合所求取的U50%较试验所求取的要高1.6%～10.2%;不同型式绝缘子串的U50%与SDD为负指数幂关系,其指数范围为-0.202～-0.195,U50%与NSDD为负指数幂关系,其指数约为-0.1341;在相同试验条件下,双伞型绝缘子单“I”串U50%比普通型绝缘子提高约5%,普通型绝缘子双“I”串U50%比单“I”串降低约6%,“V”串U50%比单“I”串提高4%～13%。     

输电线路工作电压对线路绕击概率的影响研究

绕击是造成输电线路故障的主要原因之一,输电线路的绕击率受地形、塔形、落雷密度和线路工作电压等多种因素影响,其中关于线路工作电压对输电线路绕击概率的影响,国内外学者并未得到统一结论。为探究输电线路工作电压对输电线路绕击概率的影响机理,在已有学者展开的缩比放电试验的基础上,采用电磁场仿真软件对已有的试验模型进行静电场仿真,并结合其试验结果及现象对输电线路工作电压对线路绕击概率的影响进行分析。仿真结果表明:当雷电先导为负极性时,输电线路上正极性工作电压的存在显著地增加输电导线上的电场强度,在雷电先导电压的升高过程中,甚至会出现导线上电场强度大于避雷线上电场强度的阶段。当考虑导线的工作电压时,在高压电极电压升高的前期过程中,导线表面的电场强度大于避雷线表面的电场强度,这使得导线表面更易于起始迎面流注,从而使避雷线屏蔽效果减弱,线路绕击概率增加。     

架空输电线路绝缘子串机械振动疲劳性能研究

为了研究架空输电线路绝缘子串、导线和金具的机械振动疲劳性能,参照绝缘子串振动试验方法,采用D-300-2型振动台和KD-3正弦振动控制仪,开发和建立了一套满足试验要求的绝缘子串振动试验系统,并在国内首次对盘形悬式瓷和玻璃绝缘子串以及棒形悬式复合绝缘子进行了大量机械振动试验研究。结果表明,悬垂串试验对绝缘子强度基本无影响,耐张串试验对绝缘子强度影响较大。瓷绝缘子耐张串试验后,机械强度相对有不同程度的降低(约15%),玻璃绝缘子耐张串试验后机械强度变化较小。压接式复合绝缘子经3 000万次的振动试验后,其机械强度有不同程度的下降,最高下降程度为14%,且分散性较大。对于线路经过的易振区,建议采用直径为24 mm及以上的耐酸芯棒,并提高一个强度等级,甚至采用多串并联运行方式。     

在污秽条件下直流输电线路用绝缘子的性能

<正>一、引言众所周知,由于直流系统的过电压相当小,外绝缘主要由承受运行电压的表面绝缘来决定。虽然绝缘子的污秽是高压直流输电最严重的问题之一,但目前关于这一课题的报告数目是有限的。事实上,尽管现在还没有很多的高压直流输电线路,但由污秽造成直流输电系统的事故已屡有报导。     

高压直流线路污秽绝缘子的性能

为了确定各种因素对高压直流绝缘强度的影响,对多种不同型式线路悬式绝缘子作了大量人工污秽试验。大部分试验是在户内雾室中做的,但也与一些户外试验产生的自然潮湿条件作了对比。在高压直流线路的耐污设计的统计处理法中使用了这些试验结果,並对评论各种假定的效果提出了灵敏度分析。     

时变接地电阻对输电线路耐雷水平的影响分析

冲击电流作用下,输电线路杆塔接地装置接地电阻呈现非线性时变特性,考虑接地电阻时变性对架空输电线路雷击暂态过电压及线路耐雷水平的影响是进行准确的输电线路防雷设计并提升其耐雷水平的基础。基于电磁暂态软件PSCAD建立了考虑时变接地电阻的220 k V同塔双回输电线路模型,分析了时变接地电阻对杆塔各处暂态过电压及输电线路耐雷水平的影响;并在此模型中添加疏导型防雷装置-并联间隙,分别计算考虑与不考虑时变接地电阻时并联间隙对输电线路耐雷水平的影响。结果表明:接地电阻大于20Ω时,定值接地电阻和时变接地电阻下输电线路耐雷性能及并联间隙安装方式相差较大。高土壤电阻率地区输电线路防雷设计应考虑接地电阻的时变性对输电线路耐雷性能的影响。     

输电线路雷电绕击研究方法浅议

分析了几种雷电绕击研究方法或模型,如规程法、电气几何模型、先导发展模型、绕击概率模型。规程法应用简单、方便,对于一般线路的防雷屏蔽设计,能够满足要求;电气几何模型计算方法较为合理、简单,使用该模型来分析特、超高压线路或山区、同塔多回线路较其它模型更具优势;先导发展模型与绕击概率模型能够在物理意义上更合理地解释绕击现象,其计算过程相对复杂,暂不适于工程(如长距离线路)上大范围应用。重点对电气几何模型相关参数的选择进行了讨论,击距及击距系数的计算建议采用IEEE工作组推荐的关系式;对于年平均雷暴日在40左右的地区,地面落雷密度取值可定为0.1次/(km2.雷暴日);对于部分少雷或多雷区,结合国内35～220kV线路雷击统计数据,计算地面落雷密度建议采用CIGRE推荐的公式。     

特高压直流输电线路雷电绕击影响因素研究

雷电是一种发生频繁且对电力系统危害极大的自然现象,特高压直流输电线路每年由于雷电绕击而引发的跳闸事故时有发生。针对该问题,本文基于接闪过程中上行先导发展原理,建立利用感应电压分析先导发展过程的先导发展模型,通过仿真分析研究特高压流输电线路上行先导相互作用、保护角、工作电压以及地形因素对整个雷电接闪过程的影响,并对各个影响因素的物理机理和作用过程进行具体分析。结果表明,与忽略各个影响因素的情况相比较,计及各个影响因素时的雷电绕击点、接闪路径以及绕击闪络率将有显著差异,特高压直流输电线路雷电绕击影响因素研究对于输电线路的防雷设计和选址具有一定的参考意义。     

±500kV直流输电线路耐雷性能研究

直流架空输电线路的耐雷特性不同于交流系统,特高压直流输电线路杆塔高、跨度大,且工作电压幅值、极性不变,使得雷击直流高压输电线路的概率增大,有必要对直流架空输电线路耐雷性能进行研究。针对近年来葛南±500 kV直流输电线路多发的雷击故障,以葛南±500 kV直流单、双回架空输电线路为工程背景,采用ATP-EMTP和电气几何模型法分别对线路的反击和绕击耐雷性能进行了仿真计算研究,并与交流输电线路耐雷性能进行了分析比较。研究表明:±500 kV直流输电线路的雷电绕击跳闸率远高于反击跳闸率;工作电压对雷电先导发展、建弧率以及导线绕击距的影响比交流更大,使得直流输电线路正极性导线的雷击跳闸率高于负极性。     

山区输电线路反击耐雷性能计算方法研究

介于规程法、蒙特卡洛法、行波法和EMTP法四种反击耐雷性能计算方法的某些局限性,提出采用求解分布参数线路波过程的Bergeron特征线法和求解集中参数电路暂态过程的梯行法相结合的计算方法,并建立反击耐雷性能计算模型,同时,基于以上理论和方法,利用MATLAB开发应用程序来计算和分析高海拔山区输电线路的反击耐雷水平.仿真计算结果验证了本文采用的计算分析方法的正确性.并且,随着电力系统的快速发展,它在工程实际中将会具有更高的实用价值.     

避雷器耐受输电线路雷电绕击的能力分析

对雷电绕击输电线路时 ,线路避雷器的雷电放电电流及吸收的雷电放电能量进行了分析计算。分析表明 ,绕击时避雷器能够耐受雷电作用时的放电电流和吸收的雷电放电能量。     

线路避雷器对100O kV交流输电线路耐雷水平的影响分析

为分析线路避雷器对1000kV交流输电线路耐雷水平的影响,用ATP-EMTP软件建立相应的元件仿真模型,并就避雷器安装方式、工频电压和接地电阻对反击与绕击耐雷水平的影响进行仿真分析,分析结果表明：线路避雷器可显著提高1000 kV交流输电线路的耐雷水平,减少雷击跳闸事故。     

云南某输电线路玻璃绝缘子掉串原因分析

绝缘子是输电线路的主要构件之一,它直接关系着电网的安全和稳定运行。针对云南电网某输电线路发生的玻璃绝缘子掉串事故,从理论分析和试验验证两方面研究了玻璃绝缘子掉串的原因:由于闪络电弧和工频续弧通过玻璃绝缘子钢帽内部产生的高热,使钢脚脱出,引发掉串事故。     

超高压输电线路用超高强度悬式绝缘子及绝缘子组

本文叙述了70和80吨级超高强度悬式绝缘子的开发以及证实其特性的各项试验结果。同时,也对由它们组成的绝缘子组的电气特性进行了研究。对日本未来的超高压输电线路来说,主要考虑采用的是42及54吨级悬式绝缘子,但是,在重雪地区的绝缘子组,由于冰雪和强风,将受到高的机械应力。这些新开发的绝缘子则可成功地用于这些恶劣地区。     

浙福特高压交流输电线路避雷器绕击防护性能评估

雷电绕击是影响特高压线路安全稳定运行的重要因素.在实际运行中,特高压线路走廊存在跨越山谷、高山等复杂地形,有可能出现大绕击电流区域,从而导致避雷器吸收能量增加,为了对实际运行中的特高压交流线路避雷器防护性能进行评估,以浙福交流特高压浙江段的安兰线、都榕线为例,基于ATPDraw软件搭建雷击仿真模型,对特高压交流线路避雷器的防护性能进行了计算分析和评估,此外还对杆塔波阻抗、接地电阻对避雷器防护性能的影响进行了分析,验证了在实际运行中特高压交流线路避雷器对雷电绕击防护的有效性.