特高压直流同塔混压输电线路耐雷性能研究

特高压直流同塔混压输电线路可有效解决日益增长的电力需求和输电走廊资源紧缺的矛盾,研究其耐雷性能具有重要意义。基于电磁暂态程序EMTP-ATP,提出了模拟绝缘子闪络过程的相交法绝缘闪络判据,并通过算例进行了分析验证,研究了两种不同塔型的反击耐雷性能及其影响因素。利用改进电气几何模型对不同塔型和不同线路的绕击耐雷性能进行了研究。与±800 kV直流单回线路和±500 kV直流双回线路进行对比,得出了特高压直流同塔混压输电线路反击和绕击耐雷性能的特点。结果表明:500 kV线路是特高压直流同塔混压双回线路的反击薄弱所在,需进行重点防护;而500 kV线路的绕击耐雷性能则优于800 kV线路;与导线一字型布置的杆塔相比,特高压直流同塔混压输电线路推荐采用导线干字型布置的杆塔。     

同塔多回输电线路雷击同时跳闸特征研究

依据220 k V同塔双回线路和220/110 k V同塔四回线路典型塔计算参数,将一个工频工作电压周期12等分,利用ATP软件计算在不同等分点处即雷击发生在电源不同工作电压初始相位角时的单回和双回闪络耐雷水平及跳闸率,并比较正常情况及允许一回闪络情况下的各相闪络耐雷水平和跳闸率的差异,得到典型同塔多回线路的雷击同时跳闸特征。220 k V同塔双回线路发生雷击单回及双回闪络主要分布在上中相导线的绝缘子串上。     

同塔多回输电线路雷击同跳分析及应对措施研究

统计分析了近年广西电网同塔多回架设输电线路雷击同跳情况,选取了某220kV同塔双回输电线路典型雷击同时跳闸故障进行复原仿真分析,得出陡波头雷电流是造成双回线路多相闪络的主要原因。同时,针对该同塔双回输电线路雷击跳闸,结合线路走廊落雷和线路杆塔结构等参数,以此为基础开展该线路的雷害风险评估分析,最后根据评估结果,采用加装线路型避雷器等措施有针对选取高风险杆塔进行改造。     

交流1000kV同塔双回输电线路反击耐雷性能分析

架设同塔双回输电线路可有效解决线路走廊紧张的问题,而雷击是危及线路安全运行的主要原因。基于ATP-EMTP对1000 kV同塔双回输电线路反击耐雷性能进行仿真计算和分析时,考虑更接近现场实际的多波阻抗杆塔模型,利用在频域中用有理函数近似处理和的J.Marti线路模型,同时用非线性电感模型替代单值电感进行先导闪络模型的仿真研究,考虑了前驱电流的同时避开了参数的预计算,提高了计算精度,利用统计法计算分析了冲击接地电阻、杆塔高度和工频电压因素对反击耐雷水平和跳闸率的影响。研究结果表明:随着接地阻抗的减小,杆塔高度的降低,线路反击耐雷水平提高,反击跳闸率降低;同时工频电压对线路耐雷水平有很大的影响,应予以考虑。     

500kV交流线路避雷器不同配置方案对同塔双回线路防雷性能的影响

为了研究500kV交流线路避雷器在同塔双回输电线路上不同配置方案下的防雷效果,选择500kV交流输电线路典型双回线路杆塔,对配置2支、3支和4支线路避雷器的不同安装方案下的雷击跳闸率及单相单回、双相单回和双回闪络耐雷水平进行仿真计算,结果表明,在配置2支、3支、4支线路避雷器后,不同的安装方案,雷击闪络耐雷水平均有所提高,但雷击跳闸率有持平和降低,因此需要根据仿真结果,优化配置方案,为同塔双回线路后期防雷改造提供参考和依据。     

耦合地线架设方式对220kV同塔双回输电线路反击防雷效果的研究

架设耦合地线是一种有效降低线路反击跳闸率的防雷措施。本文选取了典型的220 kV同塔双回线路杆塔结构,利用ATP软件建立了输电线路建立了输电线路Jmarti模型和绝缘子先导闪络判据模块,研究不同杆塔接地电阻下耦合地线的不同配置方案时同塔双回输电线路单回及双回闪络耐雷水平,为同塔双回输电线路的前期设计和后期运维改造提供参考和依据。     

雷击交流侧同塔双回线路时换流站过电压特性

超高压电网多采用同塔双回或多回线路,由于杆塔较高,遭受雷击时可能造成多回线路闪络。依托某换流站500 kV交流侧系统,利用EMTP/ATP建立电站雷电侵入波过电压计算模型,研究换流站交流侧同塔双回线路遭受雷击时站内设备上过电压特性以及与单回线路的区别。结果表明:雷击同塔双回线路杆塔时,在两回线路均闪络的情况下,换流站设备上反击侵入波过电压在双线运行方式下幅值远高于单线运行方式,且过电压最大值一般是在雷击进线段第二基杆塔TW₂时出现,反击过电压特性与雷击单回线路差异较大;而同塔双回线路绕击侵入波过电压规律与单回线路类似,单线运行方式下设备过电压高于双线运行方式,且过电压最大值一般出现在雷电绕击距离换流站最近的TW₁附近线路。     

避雷器配置方式对220kV同塔多回输电线路防雷效果研究

为了研究不同避雷器配置方案的防雷效果,有选择地加装线路避雷器来减少雷电引起的绝缘闪络。本文利用ATP软件建立了先导闪络判据模块,选取了典型的220k V同塔双回和220/110 k V同塔混架四回杆塔结构,研究不同避雷器配置方案下的线路单回及多回闪络耐雷水平,为同塔多回输电线路的前期设计和后期运维改造提供参考和依据。     

基于ATP-EMTP的交直流同塔多回输电线路耐雷性能分析

电网规模的扩大,已面临着输电线路走廊资源以及基础设施造价高的问题。近年来提出的交直流线路同塔多回架设的输电方式,成为了一种节约资源的选择。然而这种同塔混合多回输电线路的耐雷特性尚需进一步研究以确保输电安全。基于电磁暂态仿真软件ATP-EMTP,搭建了±800 kV/500 kV交直流同塔多回输电线路的仿真模型,分析在不同接地电阻以及杆塔高度情况下的反击耐雷水平,与单独架设的±800 kV直流线路以及500 kV交流线路进行对比;采用改进EGM和EMTP相结合,计算了交直流同塔多回输电线路的绕击跳闸率,根据仿真计算结果,提出了提高交直流同塔多回输电线路的耐雷水平的措施;降低接地电阻或者降低杆塔高度都能提高线路的反击耐雷水平; 500 kV上层外侧导线的绕击跳闸率最高,建议针对此条线路加强绝缘。     

高压输电线路发生单相接地故障对埋地油气管道的电磁影响

为研究高压架空线路发生单相接地故障对附近输油输气管道的电磁影响,以220 kV同塔双回架空线路与输油输气管道并列运行为背景,利用电磁暂态仿真软件ATP建立同塔双回输电线路及油气管道等效时域模型,分析了故障点位置、并列运行部分杆塔接地电阻大小、导线高度,管道与杆塔中心线水平间距、管径大小等因素对高压输电线路附近油气管道电磁感应电压的影响。结果表明:油气管道的电磁感应电压受接地点故障位置、杆塔接地电阻以及管道距杆塔中心线水平间距的影响较大;导线高度、管径大小等因素对管道上产生的电磁感应电压影响不明显。得出的结论可以为高压输电线路与输油输气管道同走廊建设提供理论指导。     

考虑工作电压的66 kV同塔双回线路雷击闪络因素研究

同塔双回输电线路多相故障会严重威胁电网的安全稳定运行,雷击杆塔具有随机性,不同雷击时刻工作电压的变化对线路耐雷性能有很大影响。选择66 kV某线路作为研究对象,结合该线路的具体参数,利用电力系统电磁暂态计算程序(ATP-EMTP)进行仿真计算。分析杆塔高度、接地电阻、工作电压中相角和导线相序排列方式等因素对雷击杆塔时闪络雷电流大小以及闪络相的影响,其中同相序排列耐雷性能最差应尽量避免。综合比较出耐雷性能最优的情况,为工程实际中66 kV线路差异化防雷提供理论依据。     

500 kV同塔双回线路合理安装线路避雷器

500 kV大房三线位于高山大岭地区的杆塔雷害较为严重。在投运之初，该线路连续3次发生雷击跳闸事故，且均为雷电绕击。冀北检修大同分部虽已在常规线路防雷方面取得了一定的运维经验，但同塔双回线路治理效果并不理想。为了提升该线路同塔双回区段杆塔雷害治理效果，大同分部结合常规线路雷害治理思路，提出了分别计算线路档段上、中、下三相导线跳闸率的计算方法。通过现场测量及查阅图纸等手段获取三相导线与地面的相对位置，利用工程仿真软件分别计算三相导线的绕击跳闸率，最终实现高山大岭地区同杆双回线路防雷性能的状态评价。运维单位将大房三线Ⅳ级雷害区内杆塔和档段的计算结果为依据，制定了大房三线同塔双回杆塔500 kV线路避雷器的安装方案，实现了避雷器合理安装。     

500kV同塔双回线路工频电场精细化仿真计算

以一典型500 kV同塔双回线路为研究对象,采用三维CAD软件Solid Works建立铁塔精细化计算模型,分别对绝缘子串、均压环、联板等部件按实际尺寸进行等比例建模,运用有限元软件参数化建立导线模型,实现混合网格划分,获得了线路周围的三维电场分布。分析同相序、逆相序及异相序三种不同导线布置方式下的电场差异,结果表明,同塔双回线路在同相序布置时地面场强最大,采用逆相序排列可明显改善线路下方电场环境,距地面1.5 m处最大电场强度小于4 kV/m。     

220kV线路雷击闪络限制器对复合绝缘子电场分布的影响研究

根据220 kV同塔双回输电线路线路实际结构,考虑铁塔、分裂导线、均压环、Zn O电阻片的介电性和导电性等因素的影响,采用时谐电场三维有限元计算方法,以对比的方式研究了220 kV架空输电线路雷击闪络限制器对复合绝缘子串、均压环电位及电场强度分布的影响;研究结果表明,闪络限制器提高了电位及电场强度沿复合绝缘子分布的均匀性,降低了复合绝缘子电场强度最大值;限制器使上均压环表面场强略有增加,使下均压环表面电场强度略有减小,但电场强度最大值远低于限制值。     

特高压直流同塔混压输电线路绕击耐雷性能研究

特高压直流同塔混压输电线路可有效解决日益增长的电力需求和输电走廊资源紧缺的矛盾,准确评估其绕击耐雷性能,对线路设计和施工具有重要参考价值。基于电气几何模型计算绕击跳闸率,考虑了导地线、大地的相互屏蔽效应、地面倾角、雷电入射角和工作电压等因素的影响,并通过算例进行了分析验证,研究了特高压直流同塔混压输电线路的绕击耐雷性能及其影响因素。同时应用该模型对800 kV直流单回线路和500 kV直流同塔双回线路的绕击耐雷性能进行了研究对比,得出了特高压直流同塔混压输电线路绕击耐雷性能的特点。结果表明:500 kV线路的绕击耐雷性能优于800 kV线路;特高压直流同塔混压输电线路绕击耐雷性能与800 kV直流单回输电线路绕击耐雷性能近似相同,但比500 kV直流同塔双回输电线路绕击耐雷性能差。     

基于电晕效应的同塔双回架空线不同相位雷电过电压屏蔽效能研究

电晕的形成会改变架空线路通道周围电场分布,从而会对线路耦合过电压构成较大的影响.利用ATP-EMTP仿真软件,结合动态电容电晕理论,建立了包括电晕放电、雷电流、杆塔接地阻抗、绝缘子闪络等电路模型,以500 kV同塔双回架空线路为例,主要研究了杆塔接地电阻、避雷线、电晕放电效应对架空线不同相位雷电过电压屏蔽效能评估.研究...     

雷击交直流同塔输电线路对并行油气管道的电磁影响

为研究雷击高压交直流同塔输电线路对并行输油输气管道的电磁干扰,以 ±800 kV/500 kV同塔四回架空输电线路与油气管道平行架设为背景,通过ATP-EMTP软件搭建同塔四回输电线路、管道并列运行模型及雷电流模型,并通过仿真计算,分析了雷击点位置、土壤电阻率、线路架设高度、线路与管道并行间距、管径大小等因素对高压线路...     

多重雷绕击750kV同塔双回线的事故分析

利用PSCAD/EMDTC电磁暂态仿真软件对一起750kV同塔双回输电线路跳闸的事故进行了仿真分析,结合现场的录波图确定了事故产生的原因为多重雷电绕击输电线路引起的继电保护动作闭锁了单相重合闸,后续雷击引发的单相对地闪络导致了线路跳闸。针对本次事故原因提出继电保护动作之前对雷电过电压的特征进行分析,以确定是否需要采取单相跳闸。     

220kV同塔双回线路感应电流和感应电压的主要影响因素分析

220k V同塔双回线路当一回线路停运时,另一回运行线路中由于电磁和静电耦合作用会产生感应电流和电压。本文通过理论分析研究确定影响同塔双回线路的感应电流和电压的主要因素为电力系统运行方式、线路在塔架上的布置方式和线路长度,并利用EMTP电磁暂态仿真进行了详细计算分析。结果表明:同塔双回220k V线路运行线路两侧的电压对停运线路静电感应电压影响最大且为正比例关系(比例系数为0.43);运行线路输送的功率与停运线路的电磁感应电流和电压皆为成正比例关系(比例系数分别为22.59和为0.97)。线路在塔架上的布置方式对停运线路感应电流和感应电压都有影响但对计算结果影响不大。线路长度与电磁感应电压和静电感应电流皆为正比例关系(比例系数分别为0.68和为0.77)。     

单相安装并联间隙在10 kV多回架空线路中的应用方法

加装单相同线安装方式的并联间隙,可有效提升10 kV架空裸导线路的耐雷水平。但目前相关研究仅针对10 kV单回架空线路,多回线路中仍存在并联间隙的安装数量、安装位置和放电电压数值的匹配问题。为此,本研究基于ATP-EMTP软件,搭建10 kV双回架空配电线路雷电过电压仿真模型。针对多回10 kV架空线路,分析了单相安装并联间隙的配置方法,并设计了多回线路耐雷水平的计算流程。以双回线路为计算实例,线路遭受感应雷过电压时,建议在每回线路的最高相上均安装一只并联间隙;线路遭受直击雷过电压时,仅在第一回线路的最高相安装一相并联间隙的防雷效果优于其他安装方式。所得结果为10 kV多回架空配电线路防雷方法的应用提供了参考。