配电线路感应雷过电压防护措施仿真研究

配电线路雷击跳闸事故主要由感应雷过电压引起,目前线路的雷电防护常采用装设线路型避雷器和保护间隙。为了评估线路防雷措施的雷电防护效果,采用H覬idalen的仿真计算模块,搭建10 k V配电线路感应雷过电压的仿真模型并仿真线路的感应雷过电压幅值及其沿线分布,确定感应雷过电压最严重时的工况条件,并仿真研究了装设避雷器及保护间隙对线路感应雷过电压防护作用以及安装密度不同时线路感应雷过电压的影响。     

架空配电线路感应雷过电压的数值计算

对架空配电线路感应雷过电压进行了数值计算,介绍了数值计算的具体方法,给出了大量的计算结果,并同理论值作了比较,进而分析了配电线路感应雷过电压的特点和分布特性。     

架空配电线路感应雷过电压的计算

国民经济的发展离不开电力工业,电能已成为广大人民群众和社会生活生产不可或缺的重要能源.对于电力系统来说,架空配电线路是极为重要的电能输送通道具有重要地位.随着社会生活生产的需要,电力系统发展迅速,架空配电线路的结构也愈发复杂.配电系统的绝缘水平本就不高,再加上系统容量逐渐增加,配电系统一旦遭受雷击,故障概率非常高.基于以上问题,本文就架空配电线路的感应雷过电压展开深入分析,旨在降低架空配电线路的雷击跳闸率,提高架空配电线路的供电可靠性.     

多导体配电线路感应雷过电压分析

为分析多导体架空线负载感应雷过电压及架空地线屏蔽特性,利用傅里叶变换计算雷电流的频谱分布,根据求多导体传输线负载响应的BLT方程,在频域内求其外电磁场激励下的电报方程,计算多导体配电线路感应雷过电压的频域响应,再根据傅里叶反变换求得负载端的暂态响应。配电线路感应雷过电压特性及架空地线屏蔽作用的分析结果表明,线路垂直排列时,感应雷在负载端引起的差模干扰较大,大地电导率越小架空地线的屏蔽作用越好。     

土壤对架空配电线路感应雷过电压的影响研究

近年来,随着国民经济的飞速提高,人们对于电力资源的需求越来越大,电力行业随之不断发展,输配电线路逐渐遍布全国各地.当配电线路接入负荷时,通常采用传输电缆的形式接入,若此时发生雷击,雷电电磁波易通过传输电缆侵入设备,从而导致设备故障.为此,本文研究了周围土壤对架空配电线路感应雷过电压的影响.本文研究成果对后续输配电线路雷电过电压研究具有重要的理论意义.     

配电线路避雷器雷电感应过电压防护研究

应用ATP-EMTP对配网架空线路雷电感应过电压下,线路避雷器的保护效果进行了仿真计算研究。仿真计算结果表明,安装线路避雷器可以对配网架空线路雷电感应过电压进行防护,其保护效果与避雷器的配置方式及线路杆塔接地电阻有关,降低杆塔接地电阻可以减小线路避雷器的安装密度。     

10kV架空配电线路避雷器感应雷保护特性分析

笔者首先根据电磁场理论分析雷击大地时在导线上产生的感应过电压分布情况。其次,通过引入击距的概念计算各种雷电流幅值在导线上产生的感应雷过电压最大值,并得出造成感应雷过电压的最小雷电流幅值。结合以上两者分析,提出在绝缘子串发生闪络之前,附近避雷器率先动作以达到防止绝缘闪络的目的,因此根据感应雷过电压分布情况和避雷器动作条件求取避雷器的感应雷过电压保护范围,得出避雷器感应雷保护范围与雷电流幅值存在正相关性的结论。最后,根据计算实例和实际情况得出不同避雷器安装密度对感应雷和直击雷的防护效果,为电力部门对10 kV配电线路避雷器的配置提供依据。     

10 kV配电线路雷电感应过电压在线监测装置及其应用

雷电感应过电压是引起配电网故障的主要因素之一。为收集配电线路上的感应雷过电压数据,研究其波形特性,以期用于指导架空配电线路的雷电防护,文中采用了一个自供电、无线传输的雷电过电压在线监测装置,接触测量了配电线路中雷电感应过电压信号。通过对某10 kV配电线路上雷电感应过电压波形进行观测,并根据波形特征获取过电压相关波形参数。结果显示,感应雷过电压主要以高频分量形式叠加至工频相电压,所观察到的感应雷过电压波表现为波头时间短、波尾出现双极性高频振荡,最终衰减到零的特点,并就耦合地线耦合感应降低线上感应过电压幅值情况进行讨论。     

10kV配电线路感应雷过电压波形特征实测分析

为获取配电线路上感应雷过电压数据,研究其波形特征,以期指导架空配电线路雷电防护,该文利用线路过电压在线监测系统,对云南省丽江市华坪县某10kV配电线路上感应雷过电压进行了实测,并对其波形特征和影响因素进行了分析。2021年6至8月份,系统记录了该线路雷雨季节内42次雷电感应过电压数据。测得感应雷过电压波形大体表现出3个过程：包括在初始负峰值之前的缓慢升高,随后是快速极性反转以及后续的衰减振荡,其中最后一个过程值得注意。严格来说,所有记录的电压都是双极性的,但实际情况下普遍认为只有一个半周期具有重要影响。实测感应雷过电压波形参数受不同定义标准影响,可能与标准雷电冲击电压(1.2/50μs)有很大不同。依据Piantini提出的感应电压分类标准,单极性波形占总数的19%,大部分数据呈正极性,波头时间平均值、中值分别为14.5μs、13.2μs。双极性波形占总数的81%,其中,63%第一个半周期是负极性的,在91%的情况下,电压峰值出现在第一个或第二个半周期。     

安装避雷器后10 kV 配电线路的雷电感应过电压特性

安装避雷器是减少配电线路雷击故障的主要措施.采用时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)算法求解多导体传输线场线耦合方程,重点研究安装避雷器的配电线路雷电感应过电压的波形特性和统计特性.对比分析了10 kV 配电线路在有/无避雷器,不同避雷器安装密度时感应过电压的波形和幅值.对不同避雷器安装密度时是否考虑直击雷的情况下线路最大感应过电压特征进行了分析,给出了安装避雷器后最大感应过电压概率分布、绝缘闪络率和闪络次数等统计结果,以及配电线路避雷器的推荐安装密度     

配电线路感应雷过电压计算

为了提高配电线路的安全可靠性并对线路防雷设计提供有价值的参考依据,基于调整的传输线模型,计算了雷电回击电流产生的空间电磁场,借助Cooray-Rubinstein公式计算了在考虑大地土壤损耗的前提下的水平电场分量.用Agrawal场线耦合模型和时域有限差分(FDTD)法对10 kV配电线路由于附近雷击引起的线上感应电压进行了计算,其中在传输线阻抗计算中考虑了大地电导率.通过与文献计算结果对比,验证了计算方法的有效性.针对一条实际架空配电线路,分别计算了三角形布线和列式布线两种线路结构的感应雷过电压,分析了地面损耗以及其他导线的存在对线路感应雷过电压幅值和波形的影响.结果表明该理论与计算方法可以用于实际的配电线路防雷设计.     

配电网架空线路感应雷过电压产生机理与防护

对配电网架空线路感应雷过电压产生机理进行了详细的探讨,提出静电感应分量是配电网线路感应雷过电压的主要构成部分。通过对架空线路雷击静电感应过电压模型的求解,给出了感应雷过电压的计算方法。在配电网输电系统中采用以下措施——架设避雷线;安装避雷器;减小工频电弧建弧率;提高线路耐雷水平,可以有效地防护配电网架空线路感应雷过电压,保证系统安全、经济运行。     

配电线路感应雷过电压计算

为研究雷电感应过电压特性,提出了一种基于MODELS语言并应用ATP-EMTP软件计算多导体传输线感应过电压的新方法.计算时考虑了大地损耗对垂直电场的影响,并且在计算过程中将线路本身等效为无损传输线.将实际计算的结果与火箭引雷实测数值以及其他模型计算结果进行了对比,验证了该方法的有效性。     

氧化锌避雷器在配电线路防雷中的应用

根据配电网易受感应雷过电压威胁的特征,建立输电线路感应雷过电压的数值计算模型,计算出线路安装氧化锌避雷器前后的闪络几率,进而证明了氧化锌避雷器对感应过电压的抑制作用,并提供了氧化锌避雷器在线路上的参考布置方案.     

10 kV配电线路避雷器防护分析

雷电是威胁配电线路安全可靠运行的关键因素,开展10 kV配电线路避雷器防护性能研究对提升避雷器安装技术经济成效具有重要意义。本文基于10 kV配电线路雷击电磁暂态EMTP模型,研究了避雷器在直击雷和感应雷下的防护性能。结果表明,雷击导线时避雷器保护范围与雷电流波头、波在线路上的传播速度等因素有关,避雷器最大吸收能量并非随着雷电流的增大而持续增大,分布在首尾安装有避雷器的杆塔之间的杆塔,其耐雷水平近似呈“U型”分布规律,安装时上相建议采用通流容量更大的避雷器;感应雷下闪络发生在未安装避雷器的杆塔,对于安装避雷器的杆塔应尽量控制接地电阻≤20Ω;配电线路每隔2基塔安装避雷器时,宜配合使用架空地线才能取得不错的雷击防护效果。     

计及架空地线的配电线路雷电感应过电压模型及应用

该文提出一种基于MODELS语言计算雷电感应过电压的工程模型方法.用于对雷电通道建模以及与架空线路的电磁耦合进行了分析,并在ATP/EMTP中实现且验证.方法考虑了有损地面对径向电场的影响,能够搭建适用于用于配电网输电线路及架空线路的感应雷模型,开发了模型新的应用方式,采用解析方法计算线路中的雷电感应电压,再通过感应电...     

配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果

雷电感应过电压是10kV架空配电线路雷电防护的主要对象,架设地线对雷电感应过电压的防护效果是工程中重点关注的问题。为此,建立了有地线线路的感应过电压计算模型,仿真研究了电杆接地电阻和地线位置对地线限制感应过电压效果的影响,根据研究结果,建议将地线架设在导线上方,在满足线间距离要求的情况下,尽量将地线靠近导线,电杆可自然接地。对不同大地电阻率和绝缘子闪络电压条件下,线路的雷电感应过电压闪络率进行了计算,结果表明,线路的雷电感应过电压闪络率随着大地电阻率的增大和绝缘子闪络电压的降低而呈上升趋势,架设地线可将线路的雷电感应过电压闪络率降低约72.2%～84.1%,架设地线对雷电感应过电压具有较好的防护效果。     

基于PSCAD的配电线路耐雷水平建模研究

基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC研究了不同杆塔模型、绝缘子闪络判据模型、雷电流模型对配电线路直击雷和雷电感应过电压耐雷水平的影响,并最终建立了精确的配电线路雷电过电压仿真分析模型。     

油田配电线路防雷过电压保护技术研究

分析了国内外防雷的主要方法,包括通过架设避雷线、提高线路绝缘等级、使用避雷器降低线路残压以及安装避雷针引雷、消雷等。以大庆油田责任有限公司第九采油厂龙北油田东一干线为例,通过对雷害特性进行分析研究,优选残压小、通流能力强的防雷保护器。采用降低接地电阻、降低线路过电压值以及提高线路绝缘能力等措施,探索降低雷害的有效方法,保持供电的连续性,提高供电可靠性。     

配电线路雷电感应过电压仿真计算分析

为研究雷电感应过电压的发展规律,提出了采用Heidler雷电流波形模型、MTLE雷电流回击模型、Co-oray-Rubinstein电磁场传播模型、Agrawal场线耦合模型的配电线路雷电感应过电压的计算方法以及相关仿真参数,并自主开发了一套雷电感应过电压仿真计算程序。将程序计算结果和真型试验结果进行比较,所得线路电场强度和线路过电压的计算结果与试验数据相符,计算误差在10%以内,验证了程序所得结果的准确性。结果表明,先导发展过程在雷击线路前产生静电感应,影响线路上的过电压波形,电晕效应在计算中可以忽略;基于研发的程序,计算时可考虑先导发展过程和非理想大地对感应过电压的影响,实现电磁场与暂态传播过程的同步计算。