基于危险雷电流区间分布的输电线路雷击故障性质判断方法

雷电定位系统可获取雷电流幅值、定位等信息,用于线路雷击故障定位,但至今缺乏实用的方法将雷击信息与线路雷击跳闸信息合理整合,实现雷击故障性质判定。为此,对不同杆塔接地电阻下线路反击耐雷水平及不同地线保护角和地面倾角下线路绕击临界雷电流分布区间进行量化,得到线路直击雷危险雷电流幅值分布区间,再以雷电定位系统监测所得雷击电流幅值与反击、绕击危险雷电流区间作比对的机制,建立线路雷击故障性质判别概率算法模型,形成一套完整的雷击故障性质判断方法,并基于此开发了线路雷击故障性质判断软件。经典型雷击跳闸线路的雷击性质判断验证,该方法能实现输电线路雷击故障性质的快速判定,判断结论准确可靠。     

直流输电线路防雷侧针防护效果研究

随着电力系统电压等级的不断提高,雷电绕击成为高压及以上输电线路雷击跳闸故障的主要因素,且山区高压输电线路绕击更为严重。防雷电绕击侧针是对高压及以上电压等级输电线路绕击雷防护的改进措施。以某500 kV直流输电线路为例,分析并比较了一基G1型杆塔附近15~30 m范围内安装防绕击侧针前后,线路绕击率及绕击跳闸率的变化情况。基于电气几何模型计算了防绕击侧针对最大绕击雷电流幅值的影响。通过定量分析发现,防绕击侧针安装以后明显降低了高压线路绕击率及跳闸率,且在降低高压输电线路的绕击雷电流幅值同时,起到将绕击雷转变为高压系统可以承受的反击雷的目的。可见安装防绕击侧针作为已投运的高压及以上电压等级输电线路的防雷改造措施,具有较好的实用性。     

±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。     

±400kV柴拉直流线路雷害风险评估及治理策略研究

基于线路自身参数、海量雷电监测数据及高精度地形地貌参数,综合改进后的电气几何模型及ATP/EMTP方法,完成±400kV直流输电线路绕、反击跳闸率计算,结合跳闸率指标实现线路雷害风险评估。利用线路坐标、合理划分网格,获取各基杆塔实际地闪密度值;以杆塔为单位挖掘度地形地貌信息,计算获得针对导线侧的地面倾角值;利用改进后的电气几何模型方法,基于线路自身参数搭建ATP/EMTP仿真模型,计算线路最小绕击耐雷水平及反击耐雷水平;结合雷电流入射角及导线侧地面倾角值,获得极I、极II最大绕击耐雷水平;以杆塔实际地闪密度值及绕、反击耐雷水平为基础,计算青海±400kV柴拉直流输电线路杆塔绕击(极I、极II)、反击雷击跳闸率,并结合实际跳闸率指标,实现线路逐基杆塔的雷害风险评估,并根据线路特性提出针对性的治理策略,实现柴拉直流防雷有效治理。     

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。     

基于蒙特卡罗法的输电线路绕击跳闸率的计算

由于雷击输电线路的随机过程众多,随机因素对输电线路的跳闸率有一定的影响,传统的分析方法不能具体反映这些过程的随机性。因此,基于电气几何模型法分析输电线路的绕击概率,并考虑雷电入射角、雷电流参数、地面倾角及工频电压等因素对输电线路耐雷性能的影响,根据蒙特卡罗方法的原理,用MATLAB模拟随机过程中的随机参数,对于随机性较大的雷电流参数,结合实际数据验证了IEEE推荐的幅值概率公式更符合客观情况。基于电气几何模型和蒙特卡罗法的结合,推导出了具有普适性的跳闸率计算公式,并验证了该方法可以客观并具体地评估输电线路的耐雷性能,可为工程上输电线路的防雷分析及绝缘配置提供参考。     

基于正态分布雷电参数的220kV线路雷击跳闸模拟

假定雷电参数的统计变化服从自然对数正态分布,随机抽样雷电流幅值和波头时间、导线工频瞬时电压,用蒙特卡罗法计算线路雷击跳闸率。模拟结果显示考虑工频电压叠加对绕击闪络次数影响不大,对反击闪络次数有一定影响,但在220 kV线路防雷计算可以忽略,与广西电网某220 kV输电线路雷击跳闸率统计值对比吻合。规程法计算雷击跳闸率偏向于保守,基于正态分布雷电参数模型能合理解释小幅值大陡度雷电流引起的绝缘闪络,大幅值小陡度和小幅值大陡度雷电流引发雷击闪络的频率接近。     

降低输电线路雷击跳闸率是采取“疏”还是“堵”

架空输电线路采取降低杆塔接地电阻值可再一定程度上减少雷电反击过电压的危害,提高线路的耐雷水平。但感应雷击、直击和绕击雷则通常与杆塔接地电阻值关系不大,欧美一些国家是大量采用木横担来遏制雷电反击跳闸。架空线路的耐雷水平基本上是随着杆塔接地电阻值的增加而线性减少。     

某地区雷电参数分析及配电线路地闪密度统计方法研究

雷电作为一种自然现象,长期威胁着电网的安全稳定运行。为给配电线路雷电防护设计和运行维护提供依据,通过雷电定位系统的监测数据,对某地区2011—2015年雷电参数进行统计,分析了该地区地闪密度、落雷总数以及雷电流幅值累积概率分布曲线的特征,结果表明:地区地闪密度呈现从西北到东南逐渐降低的趋势、落雷总数也逐年降低。中值电流幅值先增大后减小,2014年雷电流大于感应雷耐雷水平的概率为42.6%。最后,通过研究对比不同的配电线路雷电参数统计方法,提出一种基于配网拓扑网状结构的雷电参数统计新方法。     

雷电定位系统统计数据在输电线路绝缘耐雷性能分析中的应用

由于雷电活动在不同地区存在较大差异,用规程DL/T620-1997推荐的雷电参数对输电线路绝缘的耐雷性能进行分析时,得出的结果往往与运行实际相差甚远.以广西110 kV竹防-竹石同塔双回输电线路为例,利用雷电定位系统统计的雷电参数和规程DL/T 620-1997推荐的雷电参数,对线路绝缘的耐雷性能分别进行计算分析,证明...     

某110kV同塔双回线路雷害事故分析及对策探讨

对韶关地区某110 kV同塔双回线路一起具体雷害事故进行了分析,得出110 kV线路耐雷水平低是造成反击事故的主要原因,而双回线路耐雷水平差值较小往往容易导致雷击同时跳闸。在理论分析和结合实际的基础上,提出了降低杆塔接地电阻、采取平衡高绝缘和架设耦合地线等措施提高线路耐雷水平和双回线路耐雷水平差值。另外,为了防止发生绕击事故,采取加装一种带有均压球的新型侧向避雷针,雷电流经均压球均压后具有较好的分散效果。理论分析表明,经过上述措施改造后,能起到较好的防雷效果。     

胜利油田输电线路防雷的研究

针对胜利油田采油场用电设备采用配电型避雷器进行保护收效不理想的情况,对油田6kV及1140V线路的雷电过电压情况进行了分析及研究,认为在雷击线路时,会产生感应过电压,反击过电压和雷击导线过电压。感应过电压的耐雷水平约为86kA;反击过电压的耐雷水平约为(21￣28)kA;雷击导线过电压的耐雷水平约为2kA。提出通过架设线路型无间隙避雷器和线路型空气间隙避雷器来提高线路的耐雷水平,通过一个雷雨季节的验证,防雷效果十分明显。     

雷电分布情况对10kV架空配电线路防雷的影响分析

以珠江三角洲某地区1999~2008年的雷电定位数据为样本,用线路走廊法统计分析不同走廊宽度、1 km宽度下不同年份以及与线路走廊平行走廊的地闪密度变化特征。统计分析珠江三角洲某地区雷电流幅值概率分布规律,结合10 kV配电线路绝缘配置情况和典型杆塔参数计算线路的耐雷水平,根据拟合的珠江三角洲某地区雷电流幅值概率分布函数得出各种绝缘配置情况下的线路直击雷、感应雷危险雷电流概率,从而确定出该地区10 kV配电线路加强绝缘方案的绝缘水平合理区间。     

佛山地区雷电流幅值概率分布研究

规程DL/T620-1997经验公式lgp1=-I/88与佛山地区实际的雷电流幅值概率分布存在较大差异,小电流发生概率偏低,而大电流发生概率偏高。经过拟合分析,结合IEEE推荐,公式p1=1/(1+(I/37)3)能正确表达佛山地区雷电流幅值概率分布,其分布曲线与实际吻合,是指导防雷工作的重要基础。结果表明,处在绕击区...     

根据雷电定位数据对输电线路雷击跳闸率计算方法修正的探讨

雷电参数的选取对于评估输电线路的防雷性能具有重要的意义.笔者采用0.125°×0.125°的小网格统计区域雷暴日并用于跳闸率计算公式中;根据雷电监测数据以2km边长网格为单位统计网格地闪密度;在跳闸率计算公式中使用拟合珠三角某市雷电流幅值概率函数代替规程推荐函数.采用Ng=0.002 3NsT1.3d/Nd修正规程法中...     

线路避雷器安装方案及效果分析

输电线路的雷害事故不仅会造成危险的雷电过电压,还可能扰乱电力供应。推荐采用有选择地加装线路避雷器的做法来减少雷电引起的绝缘闪络。以一条110kV传输线路为例,说明制定线路避雷器安装方案的原则:首先区分线路绝缘子闪络是由反击还是绕击引起的;线路避雷器的安装主要以保护易遭受雷击的个别杆塔为目的,除此之外,应兼顾整条线路耐雷水平的提高。     

变电站二次系统雷电侵入波的防护

阐述了雷电波侵入到变电站二次系统的途径。通过线路雷电波侵入到二次系统仿真模型的建立,得出:当线路遭受雷电流幅值为80kA的雷击时,经过变电站所用变压器耦合到二次系统上的电压最大为193.983285V,大大超过了二次设备的耐过电压水平,易造成二次设备的损坏。提出了变电站二次系统三级防护措施:低压电源系统的防雷;防止感应雷通过信号、控制线侵入;改善地电位分布。