基于ATP-Draw的双层土壤中杆塔接地装置冲击特性的仿真研究

为研究分层土壤对接地装置冲击散流特性的影响,本文提出一种基于ATP-Draw的双层土壤中杆塔接地装置冲击特性仿真方法。采用拉普拉斯方法计算双层土壤中的水平接地体、垂直接地体的接地电阻值,以及双层土壤结构下接地装置各部分链式电路模型的电导参数、电容参数、电感参数等,搭建复杂土壤中杆塔接地装置的ATP-Draw仿真模型,该模型能够实现分层土壤中输电线路杆塔接地装置雷电冲击特性的仿真分析及冲击接地电阻的准确计算,可用于杆塔接地系统设计。     

考虑土壤电离的接地装置冲击特性分析

试验及实际运行经验表明,接地装置冲击特性是影响输电线路耐雷性能的重要因素.笔者以土壤电离过程中的动态、分布式土壤参数为基础,对典型接地装置建立冲击特性有限元模型;根据仿真计算结果与模拟试验结果从电磁场角度分析了典型接地装置的冲击散流机理及散流规律;同时定量计算了冲击电流作用下土壤参数及注入电流参数对土壤电离区域体积的影响规律,在此基础上分析了土壤电离对典型接地装置接地电阻、跨步电压、接触电压等接地参数的影响.结果表明,土壤电离现象对冲击散流特性和冲击接地参数的影响在高幅值注入电流、高电阻率地区更明显.该研究结果可为输电线路冲击接地降阻新措施的提出提供理论支持.     

连续雷电冲击下典型杆塔接地装置冲击接地电阻分析

为分析连续雷电冲击下杆塔接地装置的冲击特性,对不同土壤、材料及形状的典型接地体进行连续冲击试验。在连续脉冲冲击下,随着冲击脉冲时间间隔的增大,二次冲击接地电阻由土壤击穿时的较低值增大,逐渐恢复到单脉冲冲击接地电阻;但在一定的时间间隔范围内,含水量较少的土壤中接地装置的二次冲击接地电阻明显大于单脉冲冲击接地电阻;不同形状及不同材料接地体的二次冲击接地电阻不同。在杆塔接地设计时应考虑连续雷电冲击下冲击接地电阻增大现象,综合考虑接地体的材料及其形状。基于实验结果,提出连续雷电冲击下杆塔接地系统的ATPDraw仿真建模方法,该方法能较好地模拟冲击接地火花效应和土壤击穿后土壤电阻率恢复过程。     

基于实际雷电参数的10kV架空绝缘线路防雷分析

依托雷电定位系统(LLS)收集雷电参数,分析计算感应雷作用下正、负极性落雷时10kV架空绝缘配电线路雷击闪络率,并与实际线路雷击跳闸情况进行比较分析.提出综合考虑运用支柱绝缘子配合穿刺型防弧金具、串联外间隙氧化锌避雷器来提高10kV架空绝缘线路耐雷水平,防止雷击断线.     

土壤电参数频变性对接地体有效长度的影响分析

接地装置冲击特性是影响输电线路耐雷水平和雷击跳闸率的重要因素.将电力系统接地分析软件CDEGS中的快速傅里叶变换模块FFTSES和电磁场频域分析模块HIFREQ相结合,通过引入Visacro-Alipio土壤频变公式,建立可以考虑土壤电参数频变性的接地装置冲击特性的数值计算模型.利用所建模型重点仿真分析不同土壤电阻率和不同冲击电流波形下土壤电参数频变特性对接地装置有效长度的影响情况.仿真数据分析表明,考虑土壤频变性时接地装置的有效长度与不考虑土壤频变性时的有效长度相比有一定减小,并且在高土壤电阻率下减小程度更明显.     

典型地区10kV配电线路雷击跳闸率计算分析

以安徽碧山117线10 kV配电线路为研究对象,在给定线路参数和环境参数的情况下,建立配电线路直击雷跳闸率和感应跳闸率的计算模型,并计算了雷击跳闸率,利用运行统计数据进行了结果验证,证明了所建模型的准确性。同时,对比研究了10 kV雷击跳闸率的影响因素。结果表明,绝缘U50%越高,雷击跳闸率越低;线路平均高度越高,雷击跳闸率越高;平均雷暴日增加,雷击跳闸率上升;土壤电阻率增加,雷击跳闸率上升,但变化幅度不大。     

三维交错结构短导体在输电杆塔接地装置中的应用方法

降低杆塔的冲击接地电阻是提高输电线路反击耐雷水平的有效措施,而目前的各种降阻方法普遍存在技术经济性及施工难度难以兼顾的问题。在接地体上添加短导体,兼具降阻和施工简便的优势。为此,研究利用三维交错结构短导体降低杆塔冲击接地电阻的方法,并给出短导体的参数优化方法。首先,考虑土壤非线性电离影响在内,采用CDEGS软件对添加短导体接地装置时的冲击接地电阻进行计算,计算结果表明三维交错结构短导体具有更好的降阻效果;然后,以单位长度降阻率和最小冲击接地电阻为指标,对三维交错结构短导体的长度和间隔进行参数优化;最后,以1 000Ω?m土壤电阻率为例,求得短导体的最优长度和最优间隔分别为1.1、2.8 m,添加三维交错结构短导体的接地装置可降低16.52%的冲击接地电阻。研究结果可为输电杆塔接地装置的设计提供方法指导。     

计及冲击电晕的雷电侵入波对220kV变电站的影响

为了探究220 kV变电站遭受反击雷后对其主要设备的影响,首先依据冲击电晕的库-伏特性曲线,提出输电线路的冲击电晕模型;然后对220 kV变电站设备及输电线路进行研究,给出杆塔、绝缘子、避雷器等相关设施的仿真计算模型;最后利用ATP软件仿真计算侵入波不同波前时间、侵入位置及杆塔接地电阻3种因素对变电站内电容式电压互感器(CTV)、电流互感器(CT)、高压套管(HVB)及主变压器(T)过电压水平的影响.仿真结果表明同一线路反击事故中CTV、CT、HVB以及T上的暂态过电压水平依次降低;线路上的冲击电晕使雷电流幅值和能量发生衰减;变电站内CTV、CT、HVB以及T的过电压水平与波前时间成反比、与雷电波侵入点距离龙门架的距离成反比、与杆塔的冲击接地电阻成正比.     

关于河西站、阳山站10kV配网中性点接地方式的探讨

本文分别在3种接地方式的运行条件下,指出了10kV配电网采用中性点不同接地方式存在的问题,论述了10kV配电网中采用中性点经电阻接地方式的优点．提出在以电力电缆为主要线路的河西站10kV系统中应采用中性点电阻接地方式,可提高配电网络及设备的安全可靠性．在以架空线路为主要线路的阳山站10kv系统中应采用中性点经消弧线圈接地方式．可提高配电网络供电可靠性。     

10kV配电线路常遭雷击的原因及预防措施

阐述了雷电过电压的形成和对电力系统造成的危害,并对10 kV电压等级的配电线路遭受雷击过电压的原因进行了分析,提出了相应的防雷措施,以确保配电线路安全稳定的运行.     

输电杆塔伸长接地体冲击接地电阻的计算

主要讨论了输电杆塔伸长接地体在雷电流作用下冲击接地电阻的计算．在考虑火花放电对接地体半径影响的基础上,提出了一种非均匀分布参数的链形回路的数学模型,对计算结果进行分析,并与以前实验及计算结果进行了比较,得出了一些结论．     

架空输电线路高土壤电阻率地区接地模块的应用

降低杆塔接地装置的接地电阻是提高输电线路耐雷水平的一项重要的措施,对于多石少土山区线路杆塔,用传统的降阻剂降阻方法,接地电阻和环保都很难达到要求。文章介绍了接地模块的特点、降阻原理和应用,指出以接地模块替代降阻剂,不仅可有效地降低杆塔接地装置的接地电阻,同时收到良好的环保效果。     

基于恒流场理论的山岩地区输电线路杆塔接地降阻的新方法

为了减少输电线路的雷击跳闸率,基于恒流场理论,提出了一种直接利用输电线路杆塔基础进行降阻的新方法。该方法将特制钢筋笼与相应比例的高效防腐降阻剂结合,对杆塔基础进行集中接地。该装置占地空间少,需要土量少,解决了水平射线因受地形限制而降阻困难的问题。其冲击系数小和冲击电阻小的特性,大大提高了线路的耐雷水平以及供电可靠性。实例和实践结果都表明了该方法的可行性及有效性。     

山区线路避雷器在山区的应用和接地装置模型

本文分析了高土壤电阻率地区线路防雷接地的现状。通过工程实例分析,杆塔接地电阻不是很大时,可在易闪络杆塔上安装一组避雷器,并且易闪络杆塔的接地电阻要小于相邻杆塔。探讨了接地装置模型设计,提出了采取接地镀铜钢管注水降低接地电阻的新途径。     

接地网的雷电冲击特性

为准确计算接地网的冲击特性,在场路结合的接地网暂态计算模型基础上,利用快速傅立叶变换提出了土壤电离计算模型。考虑了导体周围土壤火花放电对雷电暂态效应以及导体间阻性耦合和感性耦合的影响,利用快速傅立叶变换及其反变换,分析了不同地网结构,不同雷电流注入点等因素的接地网冲击特性。     

带避雷线的500kV变电站接地阻抗现场测试

针对目前500kV变电站接地装置接地阻抗测量过程中无法打开避雷线的问题,提出一种在局部停电条件下变电站接地阻抗测量方法．研制测量避雷线分流电流的无线远程测量专用电流传感器,基于GPS定位装置确定各辅助接地极,实现带避雷线的500kV变电站接地阻抗现场测试．该测量方法已通过现场测试验证,满足工程要求．     

基于电网N-1数据反演交流电网中直流电流分布的土壤等效电阻模型研究

为了解决直流偏磁研究中无法准确建立土壤模型的问题,提出了一种基于电网N-1原则将电网多次多点测量数据与仿真计算相结合的土壤等效电阻模型建模方法,用以计算交流电网中的直流电流分布数据。该方法在已知交流系统网络参数的情况下,通过依次开断建模范围内两变电站间的交流输电线路,测得多组交流电网中直流电流的分布数据,利用矩阵运算或遗传算法反演土壤等效电阻模型。针对某直流接地极近区交流电网建立土壤等效电阻模型仿真算例,分析计算在直流输电系统单极大地运行情况下,该地区交流电网中直流电流的分布情况。结果表明,采用土壤等效电阻模型所得的计算结果能够逼近实际数据,且模型受交流系统拓扑结构的影响较小,能够在土壤构成复杂的情况下,保持计算误差在允许的范围内。仿真算例进一步验证了土壤等效电阻模型建模方法的正确性。基于电网N-1数据反演土壤等效电阻模型的建模方法,避免了复杂的电场计算,无需收集土壤参数且计算结果准确,具有一定的工程实用价值。     

五强溪500kV GIS升压站地网电流分布及对二次线感应电压的计算

计及接地体本身参数及对单元接地体采用以集中参数取代分布参数的方法,对五强溪500 kv GIS升压站工频短路电流和雷电流在接地网上的分布及对二次线的感应电压进行了数值计算,其成果为该站二次系统的“抗干扰设计”提供了参考数据。     

一种机动式防雷地网的设计与仿真

针对部队作战快速机动的需求,按照防雷接地的基本原理,设计了一种机动式防雷地网,并计算了地网的接地电阻,建立了土壤火花效应下水平接地体与垂直接地体组成的复合型接地网的等效电路模型.采用电磁暂态分析程序(ATP-EMTP)对地网泄放雷电流情况进行了仿真分析,仿真结果验证了该机动式防雷地网的可靠性     

TN系统的雷电流分布

雷直接击中建筑物或线路对建筑物内的设备造成的危害是非常巨大的 本文针对TN接地方式的配电系统建模 ,利用EMTP对雷击不同的TN系统和相同的系统不同的位置时 ,雷电流的分配情况进行了计算研究 研究表明 :接地电阻对雷电流分配具有较大的影响