500kV同塔双回输电线路雷击塔顶跳闸率的计算分析

耐雷水平直接影响着电力系统的安全性和可靠性。为确定各种因素对500 kV同塔双回输电线路耐雷水平的影响,基于ATPDraw软件,并结合现有比较成熟的JMARTI频变线路模型,建立了既考虑冲击电晕又考虑参数频变特性的输电线路仿真计算模型,针对雷击塔顶时,导线运行电压相位角的随机性,假定雷击出现于交流一周期的任一角度区间内的概率相等的情况下,仿真计算分析结果表明:不同接地电阻对线路跳闸率的影响可达10倍以上,不同的导线排列方式以及杆塔呼称高度对输电线路耐雷水平也有着较大影响。     

油浸式变压器绕组分数阶传输线模型参数辨识的研究

导线的集肤效应和油纸介电常数的频变特性导致变压器绕组传输线模型的阻抗和导纳参数产生频变。模型中频变参数的准确性对于分析绕组上各处电压分布有重要意义。根据时谐场理论,得出变压器绕组单位长度复电容与复介电常数线性对应关系。在有限元软件基础上得到不同频点下的复电容值,由复电容量拟合模型,求得频变效应下变压器绕组模型中的分数阶导纳参数,同时与考虑导线集肤效应时单位长度阻抗参数结合,进而确定整个模型参数。最后对新参数下的分数阶传输线模型进行仿真计算,同时将其与实际测量值和不考虑参数频变的整数阶模型以及以平行板电容公式为基础确定频变导纳参数的分数阶模型仿真值进行对比,验证所确定分数阶模型参数的准确性。     

土壤电参数频变性对接地体有效长度的影响分析

接地装置冲击特性是影响输电线路耐雷水平和雷击跳闸率的重要因素.将电力系统接地分析软件CDEGS中的快速傅里叶变换模块FFTSES和电磁场频域分析模块HIFREQ相结合,通过引入Visacro-Alipio土壤频变公式,建立可以考虑土壤电参数频变性的接地装置冲击特性的数值计算模型.利用所建模型重点仿真分析不同土壤电阻率和不同冲击电流波形下土壤电参数频变特性对接地装置有效长度的影响情况.仿真数据分析表明,考虑土壤频变性时接地装置的有效长度与不考虑土壤频变性时的有效长度相比有一定减小,并且在高土壤电阻率下减小程度更明显.     

基于ATP-Draw的双层土壤中杆塔接地装置冲击特性的仿真研究

为研究分层土壤对接地装置冲击散流特性的影响,本文提出一种基于ATP-Draw的双层土壤中杆塔接地装置冲击特性仿真方法。采用拉普拉斯方法计算双层土壤中的水平接地体、垂直接地体的接地电阻值,以及双层土壤结构下接地装置各部分链式电路模型的电导参数、电容参数、电感参数等,搭建复杂土壤中杆塔接地装置的ATP-Draw仿真模型,该模型能够实现分层土壤中输电线路杆塔接地装置雷电冲击特性的仿真分析及冲击接地电阻的准确计算,可用于杆塔接地系统设计。     

计及冲击电晕的雷电侵入波对220kV变电站的影响

为了探究220 kV变电站遭受反击雷后对其主要设备的影响,首先依据冲击电晕的库-伏特性曲线,提出输电线路的冲击电晕模型;然后对220 kV变电站设备及输电线路进行研究,给出杆塔、绝缘子、避雷器等相关设施的仿真计算模型;最后利用ATP软件仿真计算侵入波不同波前时间、侵入位置及杆塔接地电阻3种因素对变电站内电容式电压互感器...     

超高压可控电抗器抑制内过电压及潜供电流

针对我国超高压输电线路中普遍安装的固定高压并联电抗器显著制约线路传输功率的缺点,提出采用可控电抗器来代替的方案。首先介绍了可控电抗器的结构和工作原理,建立了基于小斜率磁化曲线的可控电抗器模型。针对此模型着重分析了可控电抗器的谐波特性、伏安特性、控制特性和响应时间特性,列出了可控电抗器中性点小电抗器的计算公式。根据三右-江陵500 kV输电线路建立了超高压线路模型,仿真研究了可控电抗器应用于该线路后对工频过电压、操作过电压以及潜供电流的抑制效果。仿真结果表明:可控电抗器除了能随着系统传输功率的变化来平滑调节无功容量,还能抑制故障时产生的工频过电压和操作过电压,限制单相故障时引起的潜供电流,成功实现单相自动重合闸。从而验证了可控电抗器应用于超高压输电线路的可行性和有效性。     

基于有限元法特高压直流线路大跨越电晕振动分析

针对降雨条件下特高压直流大跨越输电线路的电晕振动特性,以四川向家坝—上海奉贤特高压直流输电杨家厂大跨越为计算模型进行了分析。首先,研究了降雨条件下导线电晕振动产生的机理,并对振动导线和附着在其上的水滴进行了受力分析。然后以杨家厂大跨越为计算模型,建立了特高压直流线路大跨越线路的计算模型,基于有限元法计算了降雨条件下导线电晕振动的幅值。同时,在控制条件相同的情况下,分析了不同降雨强度时导线电晕振动的幅值。最后,基于对电晕振动现象的研究,提出了电晕振动的防治措施。     

考虑土壤电离的接地装置冲击特性分析

试验及实际运行经验表明,接地装置冲击特性是影响输电线路耐雷性能的重要因素.笔者以土壤电离过程中的动态、分布式土壤参数为基础,对典型接地装置建立冲击特性有限元模型;根据仿真计算结果与模拟试验结果从电磁场角度分析了典型接地装置的冲击散流机理及散流规律;同时定量计算了冲击电流作用下土壤参数及注入电流参数对土壤电离区域体积的影响规律,在此基础上分析了土壤电离对典型接地装置接地电阻、跨步电压、接触电压等接地参数的影响.结果表明,土壤电离现象对冲击散流特性和冲击接地参数的影响在高幅值注入电流、高电阻率地区更明显.该研究结果可为输电线路冲击接地降阻新措施的提出提供理论支持.     

有限长交流输电线路电晕的无线电干扰

电力系统运行过程中产生的无线电干扰会影响周边环境和设备运行,进而影响电力行业的进一步发展.因此有必要对线路无线电干扰水平进行计算研究.为此提出了一种以变电站出线端为代表的有限长交流输电线路电晕的无线电干扰计算方法.根据输电线路的空间排列、材料参数,采用激发函数法,得出当三相线路发生均匀电晕时产生的电晕电流.然后利用相模变换和行波在变电站入口处发生反射的原理,建立了体现电晕电流在有限长导线端部反射特性的传播模型,计算出电晕电流在空间任意点产生的电场强度,进而得到无线电干扰值.以变电站出线端的有限长输电线路模型为例,对单回和双回线路的无线电干扰进行了计算,并研究了不同空间位置无线电干扰值的规律.实地测量值验证了计算方法的准确性,对后续研究和工程实践提供了参考和指导.     

升压站主变侵入波过电压仿真分析及防护措施研究

雷电侵入波过电压是升压变电站雷害事故的主要原因。分析升压站出线端输电线路遭受雷击时主变侵入波过电压,为升压站的防雷提供理论指导。运用ATP/EMTP电磁暂态仿真软件建立包含主变、多波阻抗杆塔、绝缘子闪络和输电线路的等效模型,分析不同雷击方式、雷击点位置和杆塔冲击接地电阻对主变两侧侵入波过电压的影响,并提出相应的防护措施。研究结果表明:雷击导线比雷击避雷线时在主变两端产生的过电压更高;雷击点离升压站越近,主变两侧的过电压越高;主变两侧的过电压与杆塔的冲击接地电阻成正比;在主变高压侧并联多组避雷器、降低杆塔的接地电阻以及增加近升压站区域内杆塔上绝缘子的片数均可有效降低主变两侧的雷电侵入波过电压。