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.     

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。     

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。     

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。     

±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。     

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。     

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。     

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。     

110kV线路型避雷器

根据具体的线路杆塔 ,采用有串联间隙金属氧化物避雷器对 1 1 0 k V线路的耐雷水平进行了计算分析 ;具体比较了安装线路避雷器和未装避雷器时雷击杆塔以及雷击线路的耐雷水平 ;分析了雷电流的模型、接地电阻、避雷器最大耐受冲击电流、避雷器热容量等对线路耐雷水平影响     

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。     

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。     

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。     

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。     

3种防雷技术在确保反击耐雷水平时的配合应用方法

高土壤电阻率地区输电杆塔接地降阻困难,采用其他防雷措施与降阻措施配合使用,以确保输电线路的反击耐雷水平,可取得更好的技术经济效益。采用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP搭建输电线路雷电过电压仿真模型,分别研究110 kV、220 kV和500 kV输电线路降低接地电阻、增加绝缘子片数以及加装线路避雷器对其反击耐雷水平的影响。结果表明,接地电阻允许值从20Ω放宽至25Ω时,线路的绝缘子片数仅需增加1片即可达到接地电阻值为20Ω时的耐雷水平;在线路两边相同时安装线路避雷器时,110 kV、220 kV和500 kV输电线路的反击耐雷水平分别提升了59.15%、63.1%、95.8%。通过经济比较,认为4 000Ω·m的高土壤电阻率地区降阻方案具有较差经济效益,放宽接地电阻并在加装两边相避雷器的方案具有较好的综合技术经济效益。所得结果,可为降低高土壤电阻率地区输电杆塔设计、施工成本提供方法指导。     

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。     

某110kV同塔双回线路雷害事故分析及对策探讨

对韶关地区某110 kV同塔双回线路一起具体雷害事故进行了分析,得出110 kV线路耐雷水平低是造成反击事故的主要原因,而双回线路耐雷水平差值较小往往容易导致雷击同时跳闸。在理论分析和结合实际的基础上,提出了降低杆塔接地电阻、采取平衡高绝缘和架设耦合地线等措施提高线路耐雷水平和双回线路耐雷水平差值。另外,为了防止发生绕击事故,采取加装一种带有均压球的新型侧向避雷针,雷电流经均压球均压后具有较好的分散效果。理论分析表明,经过上述措施改造后,能起到较好的防雷效果。     

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。     

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。     

针对输电线路杆塔接地装置设计及运行的探讨

输电线路杆塔的可靠接地对保证电力系统的安全稳定运行具有十分重要的作用和意义,本文笔者结合输电线路杆塔接地工作的实践,对输电线路杆塔接地装置设计、施工和运行现状进行分析,总结并提出有效降低输电线路杆塔接地电阻的措施,本文相关技术内容可供大家借鉴参考。     

对输电线路杆塔接地存在的问题及改造技术的分析

本研究以输电线路杆塔工程和维护为中心,以技术为分析的主要途径,对存在的输电线路杆塔接地的相关问题进行了研讨,提供了提高输电线路杆塔接地质量,提升输电线路杆塔接地技术运用水平,控制输电线路杆塔接地电阻,实现输电线路杆塔运行安全的技术要点。