山区输电线路反击耐雷性能计算方法研究

介于规程法、蒙特卡洛法、行波法和EMTP法四种反击耐雷性能计算方法的某些局限性,提出采用求解分布参数线路波过程的Bergeron特征线法和求解集中参数电路暂态过程的梯行法相结合的计算方法,并建立反击耐雷性能计算模型,同时,基于以上理论和方法,利用MATLAB开发应用程序来计算和分析高海拔山区输电线路的反击耐雷水平.仿真计算结果验证了本文采用的计算分析方法的正确性.并且,随着电力系统的快速发展,它在工程实际中将会具有更高的实用价值.     

应用线路避雷器提高交流输电线路耐雷水平的研究

对应用线路避雷器提高交流输电线路的耐雷水平进行了分析研究,具体分析了雷电反击和绕击时线路避雷器的防雷效果及接地电阻、交流输电线路挡距等因素对耐雷水平的影响,最后对线路避雷器的雷击保护范围进行了分析探讨。     

输电线路的耐雷水平计算公式修正

为了合理设计输电线路的耐雷水平及雷击跳闸率,通过理论推导,修正了现有规程的输电线路耐雷水平计算公式。结果表明,现有规程将杆塔冲击接地电阻值增大了一倍,雷击杆塔顶部时的塔顶电位被抬高了38.56%～57.35%,线路的耐雷水平被降低了22.11%～37.14%,雷击跳闸率被高估了1.72～8.46倍。提出的修正公式满足现行防雷规程的要求,有益于正确分析输电线路的雷害,提高供电的可靠性。     

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%。     

基于先导法的输电线路耐雷水平研究

为提高输电线路耐雷性能,建立了先导闪络判据模型,并对其正确性进行了验证。比较了单回路和双回路线路中,连续先导法、规程法和相交法对线路耐雷水平的影响,同时也研究了绝缘子串的不同结构以及型号对耐雷水平的影响。研究结果对提高输电线路的耐雷水平具有一定的参考价值。     

10kV配电线路杆塔接地电阻对耐雷水平影响研究

由于配电线路杆塔基数众多,且线路等级较低,长期的重主网轻配网思想使得配电线路杆塔接地电阻问题没有引起足够的重视。本文基于10 kV配电线路钢筋混凝土电杆接地电阻的实际考察与现场测量,并从混凝土在干燥和吸湿两种情况下其电阻率的表现,以及钢筋混凝土杆塔抱箍是否与内部钢筋相连等方面分析了其对杆塔接地电阻的影响。本文通过电磁暂态软件PSCAD建立了相关输电线路模型,分析了不同接地电阻对输电线路耐雷水平的影响,若接地电阻较大,雷击时避雷器通流容量将超过其设计通流值,说明了配电线路杆塔接地装置对其雷电防护性能的重要性。     

特高压直流同塔混压输电线路反击耐雷性能计算方法研究

绝缘子串的绝缘闪络判据是线路耐雷水平计算中的关键因素,本文基于EMTPATP软件,提出了模拟绝缘子闪络过程的先导发展反击闪络模型,通过算例进行了分析验证,研究了3种闪络模型对特高压直流同塔混压输电线路反击耐雷水平的影响,比较了3种方法的特点。在以相交法作为绝缘闪络判据时,选取两种典型的800 k V伏秒特性曲线进行耐雷水平计算,计算结果一致。通过对线路架设参数变化进行了仿真分析,并提出了相应的防雷建议。研究结果表明:500 k V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;与相交法相比,特高压直流同塔混压线路反击耐雷水平研究推荐采用先导发展法模拟绝缘子闪络。     

±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。     

计及工频电压时雷击输电线路塔顶的耐雷水平研究

耐雷水平是输电线路防雷水平的一个重要性能指标,直接影响着电力系统的可靠性和安全性。利用规程法,分析计算了在110kV～500kV各电压等级线路中运行电压对雷击输电线路塔顶耐雷水平的影响。结果表明,随着电压等级的提高,线路运行中的工频电压对雷击输电线路塔顶耐雷水平的影响是逐渐增大的,因此在超高压和特高压线路的设计过程中,必须计及工频电压的影响。     

线路避雷器对100O kV交流输电线路耐雷水平的影响分析

为分析线路避雷器对1000kV交流输电线路耐雷水平的影响,用ATP-EMTP软件建立相应的元件仿真模型,并就避雷器安装方式、工频电压和接地电阻对反击与绕击耐雷水平的影响进行仿真分析,分析结果表明：线路避雷器可显著提高1000 kV交流输电线路的耐雷水平,减少雷击跳闸事故。     

特高压交流输电线路耐雷水平相关因素研究

随着输电电压等级的提高,雷击跳闸占跳闸总数的比例也在提高,而我国特高压交流输电线路的防雷研究尚属于起步阶段。通过改变线路耐雷水平参数,即:杆塔接地电阻、绝缘子片数、线路档距、避雷线架设方式、杆塔高度及雷击时输电线路的相位,建立了相应的PSCAD模型,仿真分析了雷击不同部位时各种因素对特高压架空输电线路耐雷水平的影响。结果表明:雷击塔顶时,"IVI"水平排列的耐雷水平最高;雷击档距中央时,"VVV"三角排列的耐雷水平最高,雷击档距中央比雷击塔顶时线路的耐雷水平高出很多。在雷击塔顶,档距小于360 m时,耐雷水平随档距增加而快速增加;大于360 m后,随档距增加其耐雷水平基本不变;雷击避雷线档距中央时,耐雷水平与档距的关系呈"U"形分布,在档距大于400 m以后,耐雷水平随档距的增加而提高。耐雷水平随绝缘子片数增加呈线性增加。无论哪种雷击形式,1.2/50μs雷电流波形下的耐雷水平明显比2.6/50μs雷电流波形下的高。     

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。     

基于ATP-EMTP的耐雷水平研究

采用ATP-EMTP软件搭建某实际线路模型,通过规程计算与仿真计算,对比分析3种雷击方式下的耐雷水平,研究哪种情况对线路的危害最大.针对雷击塔顶这种方式下,仿真分析其变量对耐雷水平的影响程度.并分析规程计算与仿真计算耐雷水平时产生误差的原因.认为:在对线路采取防雷措施时应特别考虑雷击塔顶这种情况并首先应将各基杆塔的接地...     

基于杆塔耐雷水平的冲击接地阻抗控制值计算研究

输电线路杆塔冲击接地阻抗作为影响输电线路耐雷水平的重要因素,在杆塔的接地设计以及状态评估方面应该重点考虑,因此需要提出杆塔冲击接地阻抗控制值。通过建立110 kV、220 kV、500 kV的输电线路模型,计算了不同冲击接地阻抗情况下输电线路的耐雷水平,并基于我国对各电压等级输电线路雷击跳闸率的要求,计算得到各电压等级输电线路杆塔冲击接地阻抗控制值,可为输电线路杆塔的运行维护和状态评估提供参考。同时计算了典型方框带射线杆塔接地体在不同土壤电阻率下满足冲击接地阻抗控制值的最小射线长度,避免了仅凭经验估算造成的施工材料浪费,为实际工程建设提供了参考数据。     

计及工频电压的接触网耐雷水平研究

针对现有的规程法、电磁暂态仿真程序等对耐雷水平的计算过程中都尚未考虑线路运行时工频电压的影响,为了准确评估接触网受雷击后的影响,根据接触网雷击过电压的产生途径,将其分为3种类型,分别建立等值电路,然后结合规程法,推导了计及工频电压后接触网耐雷水平的计算公式,并利用该公式计算了常见高速铁路接触网的耐雷水平,最后分析了工频电压对接触网耐雷水平的影响。结果表明:接触网耐雷水平是关于工频电压的函数,随工频电压的变化而变化,在接触网防雷设计中,需以耐雷水平的最小值为评估依据。     

220kV万龙线防雷水平分析及改进措施讨论

针对220kV万龙线路的防雷现状,进行了防雷改进措施的研究,并通过对各种改善线路雷电性能措施的讨论,指出了该线路原有防雷措施的不足,提出了较为有效的防雷改进措施.     

基于一起同塔双回线路大电流反击跳闸故障的线路避雷器防雷有效性仿真分析

近年来,输电线路上大量采用线路避雷器进行防雷保护并取得了良好的效果。由于线路避雷器成本较高无法全线安装,需要根据防雷保护理论及运行经验制定选点安装方案。然而由于同塔多回输电线路所处大气、地貌环境千差万别、杆塔构造的多样性,以及全高超过40 m的杆塔在雷击过程中波过程本身复杂性,常规分析方法往往难以对安装方案及运行效果进行直观的评估和总结.避雷器本身免维护特点也往往导致避雷器质量问题难以及时发现,在落雷过程中发生故障才得以体现,这也增加了防雷问题分析的复杂性。雷电观测数据表明雷电流幅值及其出现概率具有一定的对应关系,幅值较高的雷电流对设备绝缘威胁更高,但本身出现概率较低,进行防雷设计时需要对安全性及经济性进行综合考虑,因此有必要借助仿真计算方法,结合实际避雷器防雷失败导致线路跳闸案例,对同塔多回杆塔的线路避雷器保护特性进行深入研究,得出雷击过程中暂态电流幅值及其分布规律;对避雷器吸收能量等情况进行量化评估,及时总结故障原因,不断提高系统运行可靠性。     

采用避雷器后输电线路仿真模型的建立及应用现状

为了评价输电线路的防雷性能,准确地对杆塔、避雷器、雷电流和输电线路等电力元件进行等效是非常重要的。杆塔模型在工程中宜采用电感模型,在超高压系统、杆塔高度超过40m时,宜采用多波阻抗模型;避雷器使用IEEE推荐的频率相关模型;雷电流宜选用简单方便的双指数函数模型;输电线路选用Jmarti模型。总结了杆塔接地电阻、避雷器安装方式和线路档距对线路耐雷水平的影响,试验表明,采用避雷器和降低杆塔的冲击接地电阻,输电线路的耐雷水平明显提高。     

高土壤电阻率地区接地降阻的方法

接地是保证电气系统安全运行和人身安全的重要措施,要求人工接地网的接地电阻值必须符合国家标准。国标中对于某些特殊场合要求工频接地电阻值不大于1Ω,例如计算机工作站、微波站等。对于土壤电阻率不太高的地区,如果用电设备周围的土地面积足     

线路型避雷器在110kV玄石线的应用研究

以泸州110 kV玄石线为例,介绍了如何最大限度提高输电线路耐雷水平的方法:一分析线路的杆塔参数和地势,找出需要进行重点防护的地区;二通过理论分析和电磁暂态仿真,比较不同避雷器安装方式的防雷效果。分析了冲击接地电阻对耐雷水平的影响以及线路避雷器吸收的雷电放电能量,确定了线路型避雷器的参数要求。对玄石线110kV输电线路耐雷水平进行仿真计算,易击杆塔的耐雷水平可从76kA提高到410kA。因此,在特定区段合理安装线路型避雷器,大大提高了输电线路的耐雷水平。