输电线路雷击故障定位与识别

雷击故障是输电线路的主要故障,准确定位雷击故障并识别雷击故障能有效提高和改进输电线路的雷击可靠性水平。针对国内现有雷电故障指示装置不能有效识别雷击性质的不足,研究了雷击闪络后的电流信号特征及输电线路发生反击和绕击时的电位变化特征,提出了一种新的雷击故障定位与识别方法,同时开发出了输电线路雷电故障指示装置。仿真试验和实际运行结果表明,采用雷击闪络后的电流信号与输电线路发生绕击和反击时的电压信号相结合的方法能有效地进行雷击故障的定位与识别。     

通化、白山地区220 kV输电线路雷害事故分析

通过对通化、白山地区2005年4至5月末发生的10起220 kV输电线路雷击跳闸故障发生闪络杆塔的实地调查,以及接地电阻的实地测量,经理论计算并结合运行经验对雷击闪络原因进行了分析,结果表明10起220 kV输电线路雷击闪络主要为线路绕击,提出了对运行的220 kV输电线路的易击段、易击点采取金属氧化物避雷器及降低接地电阻等防范措施。     

输电线路典型非雷击故障机理仿真分析研究

非雷击故障是造成输电线路跳闸的重要原因,且多发生于220 kV及以下输电线路上,威胁输电线路安全运行。很多典型非雷击故障是因异物临近绝缘子而造成的,如鸟粪、漂浮物和树枝等故障。以110 kV输电线路为研究对象,首先从理论上分析了异物临近导致闪络的机理,并利用Maxwell仿真软件搭建了异物临近情况下输电线路三维立体模型,研究了不同情况异物临近过程中绝缘子旁间隙电场及电位变化情况,并分析了异物临近闪络机理以及相关影响因素,以此为基础,通过大量仿真计算,最终给出了110 kV线路因异物临近而造成闪络的区域,为110 kV线路防范部分典型非雷击故障提供指导。     

架空输电线路雷电绕击与反击的识别

为准确辨识输电线路雷击故障,分析了雷电绕击和反击的发生机理,并基于ATP-EMTP建立了110 kV输电线路杆塔多波阻抗模型及雷击仿真模型进行仿真。结果表明:雷击杆塔塔顶或绕击导线时,绝缘子串两端电位差方向不同;雷击闪络时,被击杆塔闪络相绝缘子串电位差降为0,雷击暂态过程结束后,邻近杆塔对应相绝缘子串电位差近似为0;反击闪络时,邻近杆塔绝缘子串两端电位差方向发生改变;杆塔入地电流方向可表征雷电流极性。基于上述特征,提出通过输电线路绝缘子串电位差和杆塔入地电流构建特征量,以2者的方向及其有效值作为识别判据,对雷击故障及未故障条件下的雷击类型进行辨识。     

基于非接触式雷电流测量装置的新型线路分布式雷击故障定位方法

输电线路延绵数千里,传统人工巡线方式查找雷击故障点费时费力。因此基于非接触式雷电流测量装置,结合行波测距和小波包理论,提出了一种新型分布式雷击故障定位方法。根据三相电流行波极性差异,提出了绕击、雷击避雷线和杆塔的雷击类型识别方法;针对绕击情况,进行了雷击是否闪络的判断、雷击区间范围和闪络侧的确定,推导了不同监测区间段内线路雷击点和闪络点定位公式;利用小波包变换提取行波波前到达时间进行定位计算。经EMTP-ATP软件仿真验证,该方法能准确地进行输电线路雷击故障定位,雷击点和闪络点定位误差均0.4%,具有重要的应用价值。     

直流输电线路雷电绕击闪络故障分析方法研究

为揭示直流输电线路绕击闪络故障规律,并对直流输电线路防雷措施的设计和改造提供针对性的意见与建议,应加强对直流输电线路绕击闪络故障的精细化分析。提出一种全档距绕击计算方法,以±800 k V锦苏线的典型绕击闪络故障为例,首先搜集整理雷击闪络信息、线路结构特征、地形地貌特征等运行资料,并利用雷电监测系统查询雷击闪络时间段内线路走廊的雷电活动情况,然后对全档距不同位置绕击造成闪络的情况进行仿真计算,最后用EGM计算方法对全档距不同位置处的临界绕击电流进行核算,并与雷电监测系统查询的雷电流比对,得到可造成绕击闪络的绕击入射点范围。基于多次的绕击闪络故障分析结果总结得出的故障规律对提高防雷综合治理的有效性与技术经济性具有显著的指导意义。     

浅谈架空输电线路雷害故障防治

通过对近几年输电线路跳闸次数统计和原因分析,得出雷击是线路跳闸的主要原因,从而对雷击故障类型及判据和雷击闪络特征进行了阐述,提出雷击故障防治措施.针对海东电网35～330 kV线路的运行状况和实际条件,提出相应的雷害防治方案.     

架空输电线路雷击闪络预警方法

现有架空输电线路雷电预警方法一般都是针对一定区域是否发生雷电而进行预警或预报的,无法对雷击输电线路造成的闪络风险进行预警。为此,提出了一种架空输电线路雷击闪络预警方法,具体实施步骤为:结合雷电监测网和气象卫星云图实时监测信息确定雷暴云位置及运动趋势,以大气电场仪探测到的雷暴云与被保护输电线路之间的距离为依据,通过实时查询雷电监测网雷电信息,分级启动输电线路雷电预警、输电线路雷击预警和输电线路雷击闪络预警,按照时间间隔给出线路雷击闪络预警等级和预警程度直至预警解除。通过220kV线路实例详细阐述了预警流程和结果。该方法在提高预警准确性及空间准确度上考虑更为细致,增强了预警信息的可操作性,具有实际工程应用价值。     

500kV输电线路防雷性能探讨

由于500kV线路杆塔高度增加，加上地形和气象条件更复杂，容易遭受雷击，500kV线路雷击闪络仍是线路的主要故障之一，闪络是由反击和绕击两种雷击方式造成，运行经验还表明，引起500kV线路雷击闪络的主要原因是绕击造成，而另一种雷击形式反击造成500kV线路闪络的可能性较小。下面对造成反击和绕击的因素进行综合分析，并对500kV输电线路防雷保护措施进行探讨。     

输电线路雷击点与闪络点不一致的辨识与定位

当输电线路遭受雷击导致故障,而雷击点与闪络点位置不同时,双端测距将定位至雷击点而非闪络点,行波测距精度会受到不利影响。根据双端感受到的后续波头中与首波头极性相同的第一个波头含有的故障信息,对雷击点与闪络点的一致性进行辨识。并且提出“距离一致性比较”的方法对雷击点与闪络点不一致情况进行闪络点定位,同时对该测距方法进行适用性以及影响因素分析。仿真实验和实测数据验证了所提新方法的可靠性和有效性。     

广西电网架空输电线路雷击跳闸及影响因素分析

针对广西电网输电线路雷击跳闸故障频发的现状,基于雷电定位系统的监测数据,分析总结广西电网2013年1-8月110kV及以上输电线路雷害的原因及特点,并分析线路遭受雷击与雷电流幅值、杆塔所在位置的地形地貌、杆塔接地电阻值等的关联程度.结合广西电网的实际情况,提出应对线路雷害问题的一些措施.     

江苏电网220kV及以上输电线路雷击跳闸分析

雷击是输电线路跳闸的重要原因。文中分析了2013年江苏电网220 kV及以上输电线路雷击故障特征及对策,对频繁跳闸的500 kV泰斗5293线故障杆塔进行了防雷性能计算,结合地形和雷电活动特点分析了该线路过长江段杆塔易遭雷击的原因,并提出防雷改造措施建议。     

对防止雷害造成电网事故的思考

随着电网的不断发展,由于雷电造成的电网事故日益增多,对某电业局2004年事故障碍原因统计分析表明,因雷击造成的事故占总比例的55%,因此采取有效措施遏止因雷害造成电网事故显得尤为重要。通过对发生的电网事故的分析,介绍了一些防止雷害的措施:加装线路避雷器,降低杆塔接地电阻,热备用断路器防雷等方面的内容。     

500kV平来Ⅰ线雷击事故分析

2011年超高压输电公司南宁局发生了1起500 kV线路两相导线接地短路故障。通过对故障情况下导线和架空地线雷击情况进行分析,找到造成两相导线接地故障的主要原因是由于两相导线遭受多重雷击,雷击情况下两相绝缘子串同时闪络引起接地短路。提出了防止此类事故发生的措施和建议。     

500kV平来I线雷击事故分析

2011年超高压输电公司南宁局发生了1起500kV线路两相导线接地短路故障。通过对故障情况下导线和架空地线雷击情况进行分析,找到造成两相导线接地故障的主要原因是由于两相导线遭受多重雷击,雷击情况下两相绝缘子串同时闪络引起接地短路。提出了防止此类事故发生的措施和建议。     

大跨越特高杆塔线路防雷设计中EGM的应用

为确保大跨越特高杆塔的耐雷可靠性,在经典电气几何模型(EGM)的基础上,利用击距理论计算了线路等效受雷宽度,并利用改进的电气几何模型计算了大跨越特高杆塔线路的绕击跳闸率。计算中分析击距公式、击距系数、雷电先导入射角对线路受雷宽度和绕击跳闸率影响的结果表明,在大跨越特高杆塔线路的情况下,利用击距法计算的受雷宽度远远小于规程法所得结果,击距系数越大,线路受雷宽度越小,EGM法计算所得绕击跳闸率相应越小。计算结果可为设计线路部门提供依据。     

线路型避雷器的应用

输电线路跳闸原因约有60％是因为雷击输电线路引起的,所以,采用线路型避雷器降低线路的雷击跳闸率是很有必要的。为此,对线路型避雷器分类作了介绍,并对各类线路型避雷器原理及应用作了详尽的介绍分析。从已安装了线路型避雷器的输电线路运行情况来看,线路型避雷器在输电线路防雷及变电站防止雷电侵入波方面发挥了重要的作用。     

Process Analysis of Double Circuit Transmission Line Trip-out on the Same Tower Due to Lightning

In recent years,several failures of double circuit transmission line on the same tower due to lightning were happened in Beijing power grid.Although it can be reclosed successful,the lightning strike caused a grave threat to the power grid security.The cause of the accident and the accident process were studied for the sake of further understanding of the impact of lightning on power grid.As an example,110 kV double circuit transmission line(Xilong-line) was analyzed.At first,the system topology was given.Through the analysis on relay protection actions and the fault recorder data,over voltage on the insulator strings was calculated.Based on the analysis and the calculation,accident cause and the process were presented respectively.Secondly,it comes to the conclusion that the lightning failure was caused by counterattack.The wave of the lightning over voltage would spread to the not grounded neutral point of the transformers,and make the neutral protective gap breakdown,then cause freewheeling with the frequency of 50 Hz.As results of the relay protection,the double circuit transmission line all tripped out.Finally,the causes of the accident were proposed that included terrain features,large corner towers,strong thunderstorm weather and poor grounded contact of the tower.     

统计分析输电线路雷害与微地形关系的新方法

微地形是影响雷击跳闸的一个重要且复杂的因素。为此,基于地理信息系统(GIS)及Excel软件对微地形因素影响雷击输电线路的规律进行了探索。在介绍了基于GIS输电线路及雷击信息文件形成的基础上,根据电力公司积累的输电线路实际雷击基础数据,将输电线路雷击点与GIS中的地形地貌相结合进行分析,得出了110、220、500kV电压等级输电线路雷击故障相位与输电线路暴露面的相关性规律,并探索发现了包括杆塔位于高山山顶、输电线路大跨越河流或山谷、沿山脊走向、处于迎风坡上、经过水域边等微地形因素影响雷击选择性的特点。研究结果表明,该统计分析方法具有直观、形象的特点,研究结论可为输电线路路径的设计及防雷措施的选择提供参考。     

可调间隙防雷装置在35kV变电站防雷中的应用研究

针对广西某地区35 kV变电站的雷害事故,通过对变电站进线段采用的绝缘子进行U50%冲击闪络电压试验和现场调研,发现该地区变电站绝缘配合存在重大问题,线路绝缘水平过高,加之山区土壤电阻率高,导致雷电侵入波在线路上得不到充分的衰减,雷电能量缺乏泄放通道,致使35 kV主变雷击损害事故频有发生。为了解决该地区变电站的雷击问题,提出了在其进线段上加装并联可调间隙防雷装置和站内采用避雷器保护相结合的方案,着重分析了可调间隙防雷装置与绝缘子串绝缘配合方法及设计原则,基于上述思想进行理论计算和试验的方法,设计出适合本地区的可调间隙防雷装置间隙距离,最后利用电力系统电磁暂态程序ATP-EMTP模拟仿真。结果表明采用并联可调间隙防雷保护装置的可行性和有效性,同时针对间隙容易产生截波而且截波影响比较大的情况,采用变压器进线串接电抗器的方式,对截波过电压的影响有很好的抑制作用。