考虑全雷击过程架空配电线路防雷性能计算分析

架空配电线路分布广泛且线路绝缘水平低,易发生直击雷和感应雷闪络故障,为了考虑配电线路受直击雷和感应雷过电压的综合影响,建立了配电线路耐雷性能计算模型。首先基于ATP-EMTP建立线路直击雷和感应雷过电压模型对线路耐雷水平进行仿真计算,然后通过电气几何模型并结合线路感应雷耐雷水平关于雷击点至线路距离的拟合关系式,对线路直击雷和感应雷闪络区域进行划分,进而计算得到线路直击雷和感应雷跳闸率,最后,计算分析了杆塔高度和大地电导率对配电线路耐雷水平以及雷击跳闸率的影响规律。计算结果表明,杆塔高度与大地电导率均会不同程度的影响直击雷和感应雷跳闸率,进而影响总跳闸率,降低杆塔高度和增大大地电导率可降低配电线路雷击跳闸率以提高配电线路耐雷性能。     

不同电压等级同塔多回线雷电反击性能研究

利用电磁暂态仿真软件EMTP-ATP对110kV、220kV、500kV同塔并架多回线路进行仿真,考虑到结合同塔双回线路的特点,建立杆塔的多波阻抗模型,输电线路的JMarti模型。仿真计算中计入了雷击时瞬时的工作电压、导线上的感应电压、避雷线对导线的耦合电压等因素。对不同电压等级的同塔并架双回线路的反击闪络情况进行分析。研究了雷电流幅值、线路运行电压、导线的排列相序对闪络情况的影响。     

±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。     

110kV架空线路避雷器安装方式仿真研究

简单介绍了110 kV输电线路的防雷措施,重点应用PSCAD软件进行仿真建模,模拟雷击杆塔情况,分析研究易击杆塔及附近多基连续杆塔线路避雷器的安装位置对线路耐雷水平、绝缘子串闪络相以及导线中雷电冲击过电压的影响。仿真结果表明,不同的线路避雷器安装方式下,线路的耐雷水平提升变化不尽相同;高于线路最高耐雷水平10%的雷电流造成的绝缘子发生闪络的杆塔和相别有所不同;低于线路最低耐雷水平10%的雷电流造成导线中的雷电冲击过电压峰值和衰减速度均有所不同。结合线路避雷器造价高、工程量大以及实用性,在实际应用中对于110 kV上字型杆塔建议采用两边相安装线路避雷器来提高其防雷效果。     

包头地区配网雷击故障及典型线路杆塔耐雷水平分析

统计分析了包头地区雷电地闪次数、雷电流幅值累积概率分布特征及配电线路雷击跳闸故障的时空分布特征;在电磁暂态程序(EMTP)中建立10 k V同塔四回线路雷击闪络模型,在考虑系统工作电压的情况下,研究了同塔四回线路雷击同跳闪络特性及避雷器的不同配置方式对线路耐雷性能的影响;根据研究结果,提出了改善同塔四回线路耐雷性能的最优方案:对多雷区的杆塔,宜采用在I回AC相、III回C相、IV回BC相加装避雷器;对中雷区的杆塔,建议在I回AC相、IV回BC相加装避雷器;对少雷区的杆塔,只需将避雷器加装在I回A相和IV回B相。     

基于ATP-EMTP的10kV配电线路雷击性能研究

针对雷击10 kV架空配电线路时,配电线路直击雷过电压的计算与分析展开了一系列的研究。利用ATP-EMTP软件建立了直击雷过电压仿真模型,对比分析了雷直击杆塔顶部和雷直击相导线两种情况下的直击雷过电压波形和幅值。对10 kV农村架空配电线路遭受高幅值雷电流时的直击雷闪络特性做出了相关计算,给出了遭受高幅值雷电流时的绝缘闪络个数,雷击闪络时的雷电流沿线分布情况。仿真结果表明,雷电流幅值越大,雷击瞬间发生杆塔闪络的范围也在扩大,而且发生闪络的杆塔入地电流沿雷击点向两边递减。     

线路避雷器在110kV荔茂线60~#杆防雷中的应用

110 kV荔茂线60#杆为大跨越三联杆,A、C相杆的避雷线对B相(中相)导线的保护角为51°时,不起保护作用,使60#杆B相(中相)导线易遭受雷击,造成绝缘子串闪络。为解决60#杆的雷害问题,安装了线路避雷器。对线路避雷器雷击动作后杆塔相邻相绝缘子串的耐雷水平的计算结果表明:线路避雷器除了可防止相绝缘子串遭雷击闪络而引起线路跳闸外,还可利用其雷击动作时向导线分流部分雷电流,从而降低杆塔分流系数,将杆塔相邻相绝缘子串的耐雷水平提高了约7%。近两年的线路运行表明,采用线路避雷器是线路防雷的有效措施。     

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。     

计及雷击随机性的输电线路最优相序排列方式探究

对于220 k V同塔双回输电线路来说,此电压等级输电线路的工作电压对线路耐雷性能的影响不容忽视。同时,雷电作为一种随机性的自然现象,雷击输电线路的随机性对输电线路耐雷性能的影响也同样重要。使用PSCAD/EMTDC电磁暂态软件建立典型220 k V同塔双回输电线路仿真模型,将雷击时刻的随机性考虑在内,分析了不同相序排列方式下一个工作电压周期内的反击耐雷性能,从而综合比较得出220 k V同塔双回输电线路在采用ABC/BCA和ABC/CBA两种相序排列方式下,其反击耐雷性能最优。     

架空配电线路雷击闪络率改进算法

配电线路雷击闪络率作为线路跳闸、断线等故障的前提,能够对线路可能引起的跳闸、线路断线等故障风险做初步评判,可有效表征配电线路耐雷性能。目前,对于配电线路受雷宽度的计算套用输电线路的计算方法,不符合配电线路实际情况。笔者依据静电场理论分析定义了线路等效闪络宽度,该值综合考虑了雷电流幅值、线路高度和线路耐雷水平等参数的影响,相较于输电线路等效引雷宽度的算法更加全面、准确;提出了基于配电线路电气几何模型的线路闪络率改进算法,并计算了典型10 kV配电线路的雷击跳闸率,通过与实际统计值进行比较,验证了该方法的准确性。     

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。     

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。     

基于复合材料塔头的110 kV双回输电线路反击耐雷性能仿真分析

复合材料杆塔以其突出的机械性能、绝缘性能和环境友好性,是未来国家电网输电线路杆塔改造的重要发展方向,开展复合材料杆塔输电各项关键技术的研究工作十分重要。针对目前提出的复合材料塔头与金属角钢塔身组合而成的"半绝缘结构复合材料杆塔",采用顺线方向垂直引下接地的防雷设计方案,考虑感应电压和工作电压的影响,通过EMTP/ATP仿真计算获得其反击一相闪络和两相闪络的耐雷水平,并分析了接地电阻对耐雷水平的影响。计算结果表明:随着接地电阻从10Ω升高到20Ω,半绝缘结构复合材料杆塔反击一相闪络的耐雷水平降低了82%,半绝缘结构复合材料杆塔反击耐雷水平与铁塔相比,在接地电阻为10Ω和20Ω条件下分别提升了84%和92%。     

酒湖线湖南段特高压直流输电线路耐雷性能分析

酒湖线±800 kV特高压直流线路湖南段沿线路段地理复杂,属于雷暴频发区域,线路良好的耐雷性能是安全可靠运行的基础。本文基于ATP-EMTP软件,搭建了酒湖线特高压杆塔多段波阻抗模型,基于相交法的绝缘子闪络模型,以及考虑火花效应的接地电阻模型,构建了酒湖线特高压线路反击耐雷模型,分析了湖南段线路反击耐雷性能。利用电气几何法与规程法相结合,计算了绕击闪络率。研究表明:减小接地电阻和降低杆塔呼高以及提高线路绝缘水平,有利于提高特高压直流输电线路反击耐雷水平;采用负保护角有利于提高特高压直流线路绕击耐雷性能。     

配电线路带外串联间隙避雷器的防雷效果分析

首先介绍了带外串联间隙避雷器(EGLA)的结构及其工作原理。应用电磁暂态计算程序ATP-EMTP建立了典型10 kV配电线路的耐雷水平仿真计算模型,对线路直击雷、感应雷耐雷水平以及安装EGLA的改善效果进行分析计算。比较了EGLA不同配置方案下,线路雷击导线、雷击杆塔以及雷击附近物体引起的感应雷耐雷水平的差异;分析了雷击时EGLA串联间隙、避雷器本体(SVU)以及绝缘子之间配合的电压特征;并对EGLA防雷效果的影响因素进行分析。计算结果表明,提高EGLA配置数量﹑减小杆塔冲击接地电阻可有效提高EGLA在配网线路中的防雷效果。     

提高35kV架空输电线路反击耐雷水平的仿真优化分析

以山西某煤矿35 kV架空线路为实际背景,利用ATP-EMTP仿真软件计算雷击杆塔情况下线路系统的反击耐雷水平。结果表明:对于线路处于易击段的杆塔,在特定的冲击接地电阻值下,在杆塔的不同相加装线路避雷器,系统的反击耐雷水平具有很大差异。对于该类型的线路杆塔,需要结合实际情况选取合理方案,这样既可以使线路系统反击耐雷水平达到预期效果,又能够给防雷施工节省开支、带来便捷。仿真计算结果对35 kV线路防雷设计、改造提供了参考依据。     

改善杆塔波阻抗对110kV输电线路雷击过电压的影响

杆塔波阻抗是引起输电线路发生反击闪络的一个重要因素.本研究从降低杆塔波阻抗的角度出发,提出了增设拉线减小杆塔波阻抗,进而提升线路耐雷水平的方法,并建立了拉线、杆塔、输电线路、绝缘子、避雷器EMTP仿真模型,研究了工作电压、拉线、接地电阻、避雷器安装方式对线路耐雷水平的影响,以及拉线与避雷器相互配合的防雷效果.结果表明:...     

220kV同塔双回输电线路避雷器防护配置研究

同塔双回输电技术应用广泛,但其防雷性能有别于传统单回线路,因此需要详细研究同塔双回输电线路避雷器防护配置及其影响因素。利用EMTP软件建立220kV同塔双回输电线路模型,分析发生雷击反击时,不同避雷器配置方式下的线路耐雷水平。讨论杆塔接地电阻、线路工频电压相位角对避雷器防护效果的影响,最后计算不同配置方式下避雷器与绝缘子串防止发生侧向闪络的最小安全间距。分析结果表明:安装避雷器对于提升线路耐雷水平效果是明显的,避雷器安装数量越多,耐雷水平提升越高。4支避雷器配置方式下,推荐安装方式为一侧3相与另一侧上相;5支配置方式下,推荐安装方式为一侧3相与另一侧上相、中相。线路耐雷水平随着杆塔接地电阻的增加而明显降低。线路耐雷水平受工频电压相位角影响,但受影响程度不大。避雷器与绝缘子串最小安全间距随着避雷器安装数量的增加而减小,随杆塔接地电阻的增大而增加。需要尽可能保持降低杆塔接地电阻来确保线路避雷器防护效果。     

某山区大跨越10 kV线路分流系数量化分析及防雷改造

10 kV配电线路耐雷水平较低,雷击跳闸事故频繁。而杆塔分流系数对线路的耐雷水平至关重要。根据某山区大跨越10 kV线路参数,利用ATP-EMTP软件建立10 kV线路仿真模型,量化分析线路避雷器装设前后对杆塔分流系数的影响,以及改变避雷器接地电阻大小后,杆塔分流系数的变化规律。仿真结果表明:雷电流10 kA时,装设避雷器后杆塔分流系数降低了72.38%,且避雷器接地电阻降低一半,则杆塔分流系数可至少降低20.9%。最后通过对该10 kV线路进行具体改造,大大提高了线路的耐雷水平。