±660kV HVDC输电线路典型杆塔绕击性能评估

±660 kV高压直流输电线路是世界上首条该电压等级的线路,对其耐雷性能研究至关重要。已有研究表明改进的EGM是所有计算线路绕击跳闸率模型中较为精确的模型。利用改进的EGM,考虑雷电对导线、地线和大地三者击距的差异、风偏影响、地形影响和导线工作电压影响等,基于典型杆塔对我国±660 kV高压直流输电线路进行绕击性能分析。仿真结果表明,在相同地面倾角时,考虑导线工作电压的绕击跳闸率大约是不考虑导线工作电压的2倍,因此计算中必须考虑导线工作电压。随着风速和地面倾角的增大,绕击跳闸率呈加速度增长。当地面倾角大于20°,风速大于20 m/s时,杆塔为ZP2711的线路绕击跳闸率超过指标要求0.1次/100 km.a,因此ZP2711杆塔适用于在内陆平原地区使用。而JP2711杆塔在地面倾角小于30°,风速小于30 m/s时绕击跳闸率都达标,因此可以在沿海以及山区地带选用。     

±660kVHVDC大跨越输电线路绕击耐雷性能研究

±660 kV高压直流输电线路是世界上首条该电压等级的线路,大跨越段是耐雷性能比较薄弱的部分,因此有必要对其耐雷特性进行更加详细的研究。笔者利用改进的EGM,考虑雷电对导线、地线和大地三者击距的差异、风偏影响、地形影响和导线工作电压影响等,对中国±660 kV高压直流输电线路的大跨越段进行了绕击耐雷性能分析。仿真结果表明,随着地面倾角的增加,导线工作电压对绕击跳闸率的影响减小,但不容忽视,因此计算中必须考虑导线工作电压。随着风速和地面倾角的增大,绕击跳闸率呈加速度增长。当地面倾角大于20°,风速大于20 m/s时,大跨越线路的绕击跳闸率超过指标要求0.1次/(100 km.a)。鉴于大跨越线路大都处于地理和气候条件恶劣的地方,因而要加强线路的雷电防护措施,从而提高大跨越线路的绕击耐雷性能。     

综合考虑风偏、地形和工作电压的特高压交流线路雷电绕击性能

由于特高压线路本身的特点,雷电绕击是危及特高压输电线路安全可靠运行的主要因素之一,而现有评估输电线路绕击跳闸率的EGM模型难以取得与线路实际运行经验相一致的结果.为确保我国特高压线路安全稳定运行,研究改进特高压架空线路的绕击性能预测模型是当前我国特高压试验示范工程亟待解决的重要课题之一.本文综合考虑国内外已有成果,包括雷电对导线,地线和大地三者击距的差异、风偏影响、地形影响和导线工作电压影响等,提出综合考虑这些因素的改进EGM.应用改进模型,对我国UHVAC试验示范工程初步设计的ZMP2和ZBS2塔型的线路进行了绕击性能分析.仿真结果表明,随着地面倾角的增大,在只考虑导线工作电压峰值和考虑导线工作电压随相位变化这两种情况下,绕击跳闸率差别可达0.16次/100km·a,因此必须考虑雷击时导线工作电压相位的概率分布.随着风速和地面倾角的增大,绕击跳闸率呈加速度增长.杆塔为ZBS2的线路,在所考察范围内不会发生绕击跳闸,而杆塔为ZMP2的线路,只有当地面倾角小于10°时,才能满足特高压线路对绕击跳闸率的要求.     

500kV／22OkV同塔四回线绕击跳闸率的研究

分析了500kV／220kV同塔四回输电线路的绕击耐雷性能,采用电气几何模型法EGM来计算绕击跳闸率。采用暴露弧法计算每根导线绕击跳闸率,以暴露弧为0时对应的雷电流作为雷电的最大绕击电流,并分析了地面倾角、杆塔结构等因素对500kV／220kV同塔四回输电线路绕击跳闸率的影响。结果表明,雷电绕击多发生在500kV线路上;随着地面倾角增大,绕击跳闸率增大;绕击跳闸率随避雷线横担长度增长而减小,但对220kV线路影响不大。通过详细分析和计算,对塔型设计方案进行了验证、比较。     

500kV/220kV同塔四回线绕击跳闸率的研究

分析了500 kV/220 kV同塔四回输电线路的绕击耐雷性能,采用电气几何模型法EGM来计算绕击跳闸率。采用暴露弧法计算每根导线绕击跳闸率,以暴露弧为0时对应的雷电流作为雷电的最大绕击电流,并分析了地面倾角、杆塔结构等因素对500 kV/220 kV同塔四回输电线路绕击跳闸率的影响。结果表明,雷电绕击多发生在500kV线路上;随着地面倾角增大,绕击跳闸率增大;绕击跳闸率随避雷线横担长度增长而减小,但对220 kV线路影响不大。通过详细分析和计算,对塔型设计方案进行了验证、比较。     

500kV输电线路雷电绕击事故分析及预防措施

对近年来内蒙古500 kV包旗Ⅰ线地处山区的线路在雷雨季节频繁发生的绕击跳闸事故进行统计,采用改进电气几何模型(EGM)对包旗Ⅰ线绕击跳闸事故进行仿真分析,综合考虑海拔高度、地面倾角及风速对绕击率的影响,认为地面倾角、保护角、风速及雷电活动频繁是导致包旗Ⅰ线频繁发生绕击事故的主要原因,并提出采取提高绝缘水平、安装可控放电避雷针和防雷侧针及减小保护角的综合治理措施。     

考虑地面倾角和风速后EGM电气几何模型的参数修正

通常输电线路的雷电绕击采用EGM电气几何模型即击距法进行计算,但地面倾角和风速对线路绕击率有较大的影响。通过分析和计算,在地面倾角和风速情况下对EGM电气几何模型进行了参数修正。     

计及风偏和地面倾角的线路绕击耐雷性能研究

详细地介绍了计及风偏和地面倾角的电气几何模型(EGM)法原理和有关公式,并以某500 kV输电线路为模型,计算不同大小风速、地面倾角和杆塔保护角对线路绕击跳闸率的影响。最后就输电线路防雷提出加强绝缘设计,采用V型绝缘子串,减小杆塔保护角等措施来降低线路绕击跳闸率。     

计及风速影响的500kV同杆双回线路绕击耐雷性能计算模型研究

目前雷击仍然是危及输电线路安全可靠运行的主要原因，而现有评估输电线路绕击跳闸率的模型还不能与线路实际运行经验一致，该文在分析500kV同杆双回输电线路绕击耐雷性能时，以三峡电站的出线为例，充分考虑了风速的影响，对击距模型进行了改进，同时还较详细分析了地面倾角、杆塔高度等对绕击跳闸率的影响。通过编程仿真计算结果表明，随着风速的增加，输电线路保护角和绕击跳闸率都将增加，建议今后在评估输电线路绕击耐雷性能时，对风速影响因素应加以考虑。     

基于EGM的500 kV同杆双回线路绕击跳闸率研究

采用EGM进行500 kV 同杆双回输电线路绕击跳闸率的计算。在计算中, 引入了随杆塔高度h 变化的击距系数β, 以暴露弧为0 时对应的雷电流作为雷电的最大绕击电流,并分析了地面倾角、杆塔结构等因素对各导线绕击跳闸率的影响。计算结果表明, 随着地面倾角增大, 绕击跳闸率先增大后减小; 绕击跳闸率随避雷线横担增长而减小; 各导线绕击跳闸率与杆塔结构的关系复杂, 应分别计算分析, 而不宜仅仅求得总绕击跳闸率, 这样可以对绕击跳闸率较高的导线加强绝缘, 以提高线路的耐雷水平。     

500kV交流同塔四回线路的绕击耐雷性能

为解决架设500kV同塔四回输电线路高杆塔时的雷害问题,运用改进的电气几何模型法及电磁暂态仿真程序计算了杆塔的绕击耐雷性能,得出了不同杆塔呼称高度、地面倾角、杆塔保护角和击距系数等参数时的绕击跳闸率并且详细分析了地面倾角、杆塔高度等参数对绕击跳闸率的影响。最后提出了改善500kV同塔四回绕击耐雷性能的措施,即在实际工程中,从减小杆塔高度、避雷线采用负保护角、增加绝缘子片数以及尽量避免在地面倾角较大的地点架设输电线路等几个方面综合考虑。     

基于Monte Carlo和EGM的同塔双回线路绕击跳闸率的计算

为准确评价输电线路的耐雷性能,采用蒙特卡罗法对雷电绕击线路的随机过程进行统计计算.针对同塔双回线路的实际杆塔结构,改进了电气几何模型(EGM)作为绕击判据,考虑输电线之间的相互屏蔽作用以及雷电先导入射角,通过先导位置落入绕击区间进行绕击的判定.选取220 kV同塔双回线路的实际杆塔进行绕击跳闸率的计算,与已有算法的计算结果进行对比分析,验证了改进算法的合理性,并分析了先导入射角,避雷线横担长度,地面倾角对绕击跳闸率的影响.     

同塔双回输电线路导地线布置对架空地线感应电流的影响

输电线路架空地线逐基接地时存在感应电流和电能损耗,目前对架空地线感应电流数值大小和影响机制的研究较少,对架空地线损耗问题重视不足。以某双回线路为例进行了架空地线感应电流现场实测和ATP-EMTP数值计算,计算了不同线路长度、档距、导地线型号、导地线空间布置等输电线路结构参数对架空地线感应电流和电能损耗的影响。计算结果表明:线路起始段(长度小于9 km)时架空地线感应电流随着线路长度增大而增大;不同档距和导线型号通过导线弧垂变化影响架空地线感应电流和电能损耗;地线感应电流和电能损耗随着导地线空间距离增大而减小,随导地线高度变化明显,导线相间距和地线间距影响小。     

计及山谷深度的输电线路雷电绕击率三维EGM研究

相当多的输电线路建立在山谷之间,过去传统输电线路绕击率计算模型都没有专门针对山谷地形的研究计算,忽略了山谷独特地形显著减弱的屏蔽作用。建立了一个基于山谷深度的新型三维EGM,直接计算暴露弧面面积和保护弧面面积来研究输电线路绕击率。通过实例验证了新型三维EGM方法的有效性,并用该模型精确地证明了山谷地形是造成输电线路雷击跳闸多发原因之一。该方法摈弃了繁琐的微积分运算,主要应用于山谷地区,由于考虑到了山谷深度和地面倾斜角度,计算出的绕击率更加贴近实际地形,对工程实践具有指导意义。     

基于蒙特卡罗法的500kV同杆双回路绕击跳闸率计算和分析

根据雷击现象随机性大的特点,选用蒙特卡罗法并结合电气几何模型对500 kV同杆双回线路的绕击跳闸率进行计算。在计算中,以暴露弧为0时对应的雷电流作为雷电的最大绕击电流,并分析了地面倾角、杆塔结构等因素对各导线绕击跳闸率的影响。计算结果表明,随着地面倾角增大,绕击跳闸率先增大后减小;绕击跳闸率随避雷线横担增长而减小;对同杆双回输电线路,应分别计算各导线的绕击跳闸率,而不宜仅仅求得总绕击跳闸率。这样可以对绕击跳闸率较高的导线加强绝缘,以提高线路的耐雷水平。     

500kV同塔4回输电线路绕击的耐雷性能

为研究同塔4回输电线路绕击耐雷性能,采用改进电气几何模型对其进行了分析。同塔4回输电线路导线数目多,避雷线需同时保护多相导线,因此必须通过确定雷电绕击的范围以得到绕击计算时所需的击距系数k、临界击距rsc、最大击距rsmax、年落雷次数N和雷击击距为r的概率等基本条件。在实际分析验证典型塔型的基础上建立了计算模型,改变相应参数得出绕击跳闸率n与杆塔高度hc、避雷线保护角θs、地面倾角θg、击距系数k等的对应变化关系。结果表明,n随hc增加、θs增大、θg增大、k减小而增大,采用负θs和降低hc是提高500kV同塔4回线路绕击耐雷性能的有效办法。     

输电线路防雷计算软件开发和应用

为找出雷击跳闸的原因并采取一定的改进措施,介绍了一套线路防雷设计计算软件HVC的开发和应用。该软件适合用户对新建线路的耐雷水平进行设计、校核,并可分析已有线路雷击跳闸故障的原因。软件所用算法在国家97技术规程的基础上,综合考虑了现有的各种评价耐雷水平的方法,并兼顾了计算的准确性和速度。对220 kV实际线路的演算证明计算所得跳闸率等结果与线路实际运行情况一致。     

1000 kV特高压输电线路防绕击问题的探讨

绕击是1000 kV特高压输电线路雷击跳闸的主要原因,为探讨此问题,分析并比较了目前输电线路绕击计算方法—规程法与电气几何模型法,指出电气几何模型将雷电的放电特性与线路的结构尺寸结合起来,很好解释了线路屏蔽失效现象,用于特高压的绕击计算中,并依据电气几何模型的原理提出减小1000kV线路绕击跳闸率的措施:减小避雷线保护角、安装可控放电避雷针、架设旁路屏蔽地线。