1000kV GIS变电站雷电过电压保护计算

首先建立了计及雷电流陡度、冲击电晕、工频电压与连续先导影响的1 000 k V GIS变电站ATP-EMTP模型,在此基础上,对1 000 k V GIS变电站本期与终期的雷电反击引起的过电压进行仿真分析,发现本期工程的避雷器配置方案并不能满足终期过电压防护要求,为此,对终期工程,在本期设置基础上又配置了满足终期工程的方案:即在每一进线高抗处安装一组避雷器、每台变压器处安装一组避雷器、1母线首端46 m和末端74 m处分别加一组避雷器、2母线首端78 m和末端46 m处分别加一组避雷器。     

牵引变电所雷电侵入波保护方案研究

避雷器安装位置和安装数量的不同对牵引变电所内各个设备保护的可靠性影响比较大。笔者采用ATP-EMTP仿真计算软件,通过对避雷器、变压器、互感器等设备进行建模,进而对避雷器不同布置方案时110 kV牵引变电所内各个设备上的雷电冲击电压进行仿真,最终得到一种最优的110 kV牵引变电所雷电防护的方案,即在电压互感器和牵引变压器前面各设置1个避雷器。     

500kV GIS变电站雷电侵入波保护方案及波形分析

针对雷击输电线路引起站内电气设备产生过电压的问题,提出了四种不同的保护方案,通过ATP软件仿真,对站内变压器、电抗器、CVT及GIS入口各方案下的电压进行保护裕度和经济性分析,得出在进线入口处装一组敞开式避雷器,和在单元主变压器附近装设一组封闭式避雷器,可以有效降低雷电侵入波过电压;利用分形理论对各方案下变压器的电压波形进行分形维数和Kolmogorov熵的比较,得出K熵与保护裕度之间存在正相关性;提出利用分形学波形特征可进行保护方案的选择,即当P≥Pi时,符合设计要求。     

风力发电机组升压变压器的雷电电涌防护

风电的快速发展带来了包括雷电灾害等亟待处理的问题。为了合理保护风力发电机组升压变压器等集电设备,需要研究雷电电涌对其危害。利用ATP-EMTP软件搭建完整风电机组模型,分析不同雷电参数、不同接地电阻情况下变压器低压侧电涌过电压,最后计算低压侧避雷器失效概率。仿真结果表明:雷电流波头时间越短,强度越大,变压器低压侧电涌过电压越大;接地电阻对电涌过电压影响较大;接地电阻的增大增加了避雷器的失效概率。在升压变压器低压侧安装避雷器可以有效保护变压器,但是需要尽可能降低接地电阻值。     

基于ATP-EMTP仿真分析的配电变压器雷电过电压防护方案研究

配电变压器是重要的电力转换设备,其安全可靠运行影响着配电网的供电质量。雷击造成的感应过电压是造成配电变压器故障的主要原因之一,目前我国大部分地区只重视在配电变压器高压侧安装避雷器,但这并不能起到有效的防护作用。本文建立了配电变压器的模型,在ATPEMTP中对雷电感应过电压侵入配电变压器进行仿真,得到高压绕组中性点和低压绕组是防护的薄弱点,并对低压侧加装避雷器、改善接地电阻、高压侧加装电感这3种防护措施进行仿真分析和效果评估。结果显示:在低压侧加装避雷器可以较大提升配电变压器的雷电防护能力,辅以改善接地电阻和加装电感能够进一步提升防护效果,本文最后对防护方案的整体经济效益进行简要分析,对配电变压器的雷电方案防护设计具有指导意义。     

雷电过电压引发电容式电压互感器铁磁 谐振特性分析与防护研究

近年来,电容电压互感器(CVT)在我国电力系统中得到越来越广泛的应用,需要详细研究雷电过电压引发CVT铁磁谐振特性及相应防护措施。通过在EMTP软件中建立35 kV变电站系统模型,分析线路遭受雷电直击或雷电感应时CVT铁磁谐振过电压特性,讨论过电压保护器件和阻尼装置等不同消谐措施的效果,最后分析线路安装避雷器或避雷线对铁磁谐振的抑制效果。研究结果表明:雷电过电压引发的CVT一次侧过电压波形振荡明显,雷电感应情况下过电压频谱范围更宽; CVT一次侧过电压幅值随着雷电流幅值的增加而增大,但雷电流幅值对过电压谐振周期影响不明显;高压侧分压电容或补偿电抗器两端并联放电间隙能够有效抑制CVT二次侧过电压幅值,但对过电压振荡抑制效果较差;速饱和阻尼、谐振型阻尼、电阻型阻尼装置均能够抑制CVT二次侧过电压幅值,速饱和阻尼和谐振型阻尼对过电压波形振荡抑制效果更为明显。高压侧线路安装避雷器或避雷线能够抑制雷电直击或雷电感应引发的CVT一次侧过电压,但避雷器安装较密或避雷线接地间隔较短才能取得较好防护效果。     

500kV变电站并联电抗器雷电侵入波仿真研究

将500kV变电站和进线段结合起来,在变压器安全的前提下选择不同的金属氧化物避雷器安装位置对电抗器进行保护。采用ATPDraw对雷电波及变电站进行仿真,并结合MATLAB对仿真结果进行计算。结果表明,在电抗器前和主变设置避雷器比在进线入口设置能更有效地防止雷电侵入波对电抗器及变电站内其他设备的危害。     

采用复合避雷器保护交流铁道电力机车的雷电过电压

为了提高交流铁道电力机车运行的可靠性,采用ZnO避雷器进行过电压保护对安装在机车顶部的避雷器最严重的威胁莫过莫过于雷电过电压。当雷击杆塔塔导线时,配电系统可以视为一个涵盖馈线、承力吊索、接触线、保护线和铁轨多路导体所构成的网络。本文对实际运行情况下,避雷器通过的雷电冲击放电电流、吸收的雷电放电能量采用EMTP程序进行了分析,并对避雷器的保护效果进行了讨论。即使在十分恶劣的条件下,车顶避雷器也可以将机车内高压变压器初级的电位差抑制在150KV以下。     

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     

500kV升压站雷电侵入波过电压影响因素分析

雷电侵入波过电压是500 k V敞开式升压站雷害事故的主要原因。用ATP-EMTP软件对某500 k V升压站雷电侵入波过电压进行计算分析,研究了雷击点位置、杆塔冲击接地电阻、避雷器至主变距离、电缆进线型号以及冲击电晕对雷电侵入波过电压的影响规律,计算了500 k V电缆进线升压站避雷器的保护距离。研究表明:降低杆塔冲击接地电阻并非总是可以降低侵入波过电压,对于各基杆塔,存在一个最有效的降阻区间;冲击电晕对500 k V升压站雷电侵入波过电压影响显著,且对于不同设备及在不同运行方式下,其影响也不同。     

应用高频磁环抑制GIS中特快速暂态过电压和雷电过电压仿真分析

GIS变电站内的隔离开关切合空载母线操作时,引起的特快速暂态过电压(VFTO)及输电线路雷击产生的雷电过电压对变电站内的电气设备特别是变压器构成威胁。采用在隔离开关与母线之间、变压器与避雷器之间安装高频磁环(并联阻尼电阻)的保护方法,并结合实例进行仿真分析,结果表明,安装高频磁环(并联阻尼电阻)能有效降低VFTO和雷电过电压的幅值和陡度。     

加强线路绝缘对变电站侵入波及避雷器通流的影响

以广东电网近几年发生的雷电侵入波事故为例,利用ATP-EMTP仿真软件,分析了广东电网近年来加强线路绝缘对变电站侵入波水平及避雷器通流的影响。仿真结果表明,安装变电站出线避雷器,可减少线路绝缘水平提高对变电站内电气设备的影响。通过讨论变电站内各避雷器的通流,提出了选择变电站避雷器标称电流的建议:出线避雷器选择标称电流较大的避雷器;在安装出线避雷器的条件下,站内母线和主变处避雷器可选择标称电流较小的避雷器。     

基于先导闪络判据的变电站侵入波过电压的研究

变电站的雷电侵入波过电压与线路绝缘子串的闪络情况密切相关,文中基于ATP-EMTP,建立了500 kV变电站和进线段的雷电计算模型,研究了绝缘子串闪络判据对变电站雷电侵入波过电压的影响,校验了采用更符合线路实际运行情况的先导闪络判据时变电站的绝缘配合情况。研究结果表明:绕击情况下,绝缘子串采用先导闪络判据时变电站设备上的雷电过电压增大。其中距变电站1.5 km内,可能会对变电站设备产生威胁;而距离变电站1.5 km后,由于雷电波在传播过程的衰减和畸变,侵入波对变电站设备不构成威胁。为保证变电站的安全运行,应提高变电站进线段的防绕击措施。     

配电变压器防雷措施研究

配电变压器极易遭受雷击而损坏.分析了广西某地10kV线路配电变压器遭受雷击损坏的原因,线路绝缘水平过高导致线路缺乏泄流通道是事故频繁的主要因素.通过ATP-EMTP仿真知,在配电变压器前2、3基杆塔安装过电压保护装置与避雷器配合使用,低压侧安装避雷器及降低接地装置的接地电阻等措施,可以有效降低配电变压器雷害事故的发生,...     

110 kV线路雷击故障扩大导致多厂站失压分析

介绍110 kV线路雷击故障扩大化造成1个水电厂、1个220 kV变电站和6个110 kV变电站失压故障过程,通过线路雷电参数、过电压保护动作情况、继电保护和故障录波分析,指出线路雷击故障扩大原因是区域电网结构薄弱、主电源通道不足以及继电保护整定不当,导致相关220 kV主电源线路和220 kV主变压器发生不必要的跳闸停运。建议应加强继电保护整定,加快区域电网建设,提高供电可靠性。     

750 kV敞开式变电站和输电线路避雷器配置的优化研究

在电力系统中,避雷器的配置直接影响系统过电压和绝缘配合,对电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。研究了750 kV变电站的避雷器配置对输电线路工频、操作过电压以及变电站设备节点上雷电侵入波过电压的影响,并校验了这些过电压情况下避雷器的动作负荷。根据计算结果,得出:将变电站避雷器统一配置为Y20W-600/1380型避雷器,设备的绝缘裕度和系统过电压满足要求,并均衡了避雷器的动作负荷;将变电站避雷器统一为Y20W-600/1421,仍然满足设备的绝缘裕度和系统过电压要求;通过调整设备间距和设备位置,可考虑将出线高压电抗器旁避雷器简化掉。     

1000kV交流紧凑型输电变电站雷击侵入波分析

受输电线路走廊的限制,紧凑型输电方式将会成为我国1 000kV特高压交流输电发展的趋势.由于输电导线之间的距离减少,一旦线路遭受雷击,雷电侵入波可能对变电站构成更大的威胁.针对雷击紧凑型输电杆塔产生雷电入侵波对变电站的影响进行研究,应用ATP-EMTP建立了雷电过电压沿不同输电类型侵入变电站的仿真模型,对比分析了不同输...     

MOA对750kVGIS-GIL系统侵入波防护效果的研究

雷电波沿着输电线路侵入变电所,对变电所设备构成了很大的威胁。在某750kVGIS变电站的基础上,建立了以气体绝缘输电线路(GIL)作为GIS出线的750kVGIS-GIL系统。通过雷击塔顶和绕击输电线路这两种雷击方式以及考虑地面倾角、接地电阻的影响,利用EMTP程序计算了当雷电波侵入GIS-GIL系统后引起的在隔离开关(DS)、断路器(CB)、电流互感器(CT)以及变压器上的雷电过电压,并根据各设备能够有效地抑制雷电侵入波,从而保证了该750kVGIS-GIL系统内部各设备的正常运行。