云南地区雷电流幅值初步探究

雷电流幅值是研究区域雷电分布极其重要的一个参数,对云南省气象部门2011-2013年ADTD雷电监测网所收集的雷电数据进行数理统计分析,并按照IEEE工作组和DL/T推荐的特征函数进行拟合,结果表明:云南正负闪雷电流幅值频率分布和累计概率分布均存在显著差异,采用IEEE工作组推荐的公式对云南雷电流累计概率分布进行拟合效果最佳,在此基础上验证了云南雷电流幅值频率分布符合正态分布同时得出了云南地区雷电流幅值累计概率密度分布公式。为进一步研究云南雷电资源特征和防灾减灾工作提供了不可或缺的技术资料。     

雷电分布情况对10kV架空配电线路防雷的影响分析

以珠江三角洲某地区1999~2008年的雷电定位数据为样本,用线路走廊法统计分析不同走廊宽度、1 km宽度下不同年份以及与线路走廊平行走廊的地闪密度变化特征。统计分析珠江三角洲某地区雷电流幅值概率分布规律,结合10 kV配电线路绝缘配置情况和典型杆塔参数计算线路的耐雷水平,根据拟合的珠江三角洲某地区雷电流幅值概率分布函数得出各种绝缘配置情况下的线路直击雷、感应雷危险雷电流概率,从而确定出该地区10 kV配电线路加强绝缘方案的绝缘水平合理区间。     

云南高海拔地区雷电活动分布规律的研究

为获取云南省的雷电活动规律,结合雷电定位系统2005年—2008年的雷电监测数据,对整个云南省的落雷次数、雷暴日、落雷密度等雷电参数进行统计分析,并对雷电流幅值分布进行拟合。结果表明,采用IEEE推荐的表达式比雷电定位系统测量的雷电流幅值累积概率曲线和概率密度曲线拟合效果比采用我国现行规程中推荐公式要好,规程推荐的雷电流幅值累积概率在大于29 kA时比实际值大,而规程推荐的典型杆塔反击耐雷水平大于41 kA,这使得反击耐雷水平的设计趋于保守。根据电气几何模型的基本原理,对输电线路的绕击跳闸率进行计算,结果表明实际雷电流幅值概率密度计算得到的绕击跳闸率将比规程推荐公式计算值大,当最大绕击雷电流达到80kA时,所有电压等级的绕击跳闸率将是规程计算绕击跳闸率的4倍以上,这与目前高压输电线路雷击跳闸率比设计值偏高的事实基本相符。     

机械的有限寿命设计和试验——第四讲 载荷的幅值域分析(二)

前面叙述了载荷的各种幅值域统计特徵参数,在有限寿命设计和试验中用得最多的是载荷的幅值分布,即载荷幅值的大小和其出现的频次或频率(近似概率)或概率密度或概率分布。大部分载荷是一个随机的连续     

某地区雷电参数分析及配电线路地闪密度统计方法研究

雷电作为一种自然现象,长期威胁着电网的安全稳定运行。为给配电线路雷电防护设计和运行维护提供依据,通过雷电定位系统的监测数据,对某地区2011—2015年雷电参数进行统计,分析了该地区地闪密度、落雷总数以及雷电流幅值累积概率分布曲线的特征,结果表明:地区地闪密度呈现从西北到东南逐渐降低的趋势、落雷总数也逐年降低。中值电流幅值先增大后减小,2014年雷电流大于感应雷耐雷水平的概率为42.6%。最后,通过研究对比不同的配电线路雷电参数统计方法,提出一种基于配网拓扑网状结构的雷电参数统计新方法。     

10kV线路避雷器直击雷放电电流的影响因素研究

10 kV线路避雷器雷击放电电流是其试验方法、型号选择和运行寿命评估的关键问题。采用电磁暂态程序(EMTP)和电气几何模型法,分析了首次和后续雷击典型结构10 kV线路杆塔和导线的情况下,首次雷击和后续雷击的雷电流波头、波尾和幅值概率分布、杆塔接地电阻和杆塔高度等因素对避雷器放电电流的影响。结果表明:首次雷击引起的避雷器放电电流幅值、波尾、年预计雷击数比后续雷击大得多;取雷电流中值波头、中值波尾首次雷击杆塔情况下,避雷器放电电流波形能量大于标称放电电流8/20 s波形;雷电流幅值分布中值电流增大,线路避雷器放电电流波头、波尾、幅值和线路年预计雷击数都增加。     

香港地区雷击现象统计分析

雷电的统计分布特性是雷电科学研究的重要基础。利用香港2005年至2014年雷电闪监测资料,进行了雷电的时域分布和雷电流的统计分布特性分析。研究表明:十年雷电总数的逾半数集中分布于极少数日子,深入挖掘相关数据可以为电力系统防雷提供新的可能。香港地闪雷电流幅值频率分布特征随闪电极性有显著差异,负闪雷电流幅值及出现频次均高于正闪。利用IEEE雷电流幅值概率分布公式计算了雷电流幅值的概率密度分布曲线方程,能较准确地反映香港雷电活动规律。     

鼠笼电动机额定堵转参数实用计算公式的求导

由于鼠笼电动机的起动过程具有堵转区特性,因而起动的实际电压与实际电流的过程值计算,可以简化为实际电压与实际电流的堵转值计算。鼠笼电动机本身堵转阻抗,或与堵转阻抗等效的额定堵转电流以及堵转功率因数,将是进行实际堵转电压与实际堵转电流计算所必须的基本参数之一。如果能够索取到鼠笼电机定子与转子起动值:r_1、r＇_(2q)、X_(1q)及X＇_(2q),则应用由异步机稳态等值电路决定的复阻抗公式,忽略激磁电流,并令转差S=1,那么这几个堵转参数就可以很容易计算出来。但是电机学与电力拖动学都没有为我们提供用铭牌数据表达的堵转功率因数的实用计算公式。出于工程设计需要,本文试求导鼠笼电机堵转参数的实用计算公式。     

基于行车试验的高铁路基面动应力幅值概率分布规律及设计值研究

高速列车荷载作用下路基动应力的大小直接影响到路基沉降变形及长期动力稳定性,现很多高铁线路路基动力响应数据仍处于“信息孤岛”状态,信息共享不充分和综合再分析不够,较难获得更具普遍意义和价值的路基动应力响应规律。鉴于此,采用现场实测、调研收集和数理统计分析的方法研究高速列车荷载作用下路基面动应力大小及概率分布规律,探讨《高速铁路设计规范》中路基面设计动应力幅值计算公式的适应性,并提出高铁路基面设计动应力幅值的计算公式。主要结论如下：①高铁无砟、有砟轨道路基面动应力幅值均服从正态分布,并统计获得了其特征值(均值μ、标准差δ,“3δ规则”的上下限值);②路基面动应力幅值与列车速度的关系：对于高铁无砟轨道,当v≥150km/h,路基面动应力幅值基本保持不变;当v≥150km/h时,动应力幅值随速度线性增加。对于高铁有砟轨道,动应力幅值随速度增大而线性增加。高速无砟、有砟轨道路基面动应力幅值的速度影响系数α分别为0.0015和0.0012;高铁无砟铁路轴重系数β=0.074,约为普通和高速有砟铁路β值的1/3～1/2;③提出高铁无砟、有砟轨道路基面设计动应力幅值计算公式分别为σdl=0.119P,v<150km/h,σdl=0.119P［(1+0.0015(v-150)］,v≥150km/h(无砟)和σdl=0.27P(1+0.0012v) (有砟)。研究成果可为高铁路基设计参数取值提供参考及其设计动应力幅值计算公式的修订提供依据。     

不同雷电侵入方式下线路避雷器放电电流分析

国标中规定避雷器标称放电电流是用来划分避雷器等级的、具有波形的雷电冲击电流峰值,它关系到避雷器选择、试验考核及运行应力。然而实际运行中,避雷器(简称MOA)放电电流与8/20μs相去甚远。本文通过搭建500kV线路避雷器模型,对不同雷电侵入方式下线路MOA的放电电流进行了仿真计算,结果表明:雷击塔顶及绕击情况下MOA放电电流波头均比8/20μs短得多;相同雷电流幅值下,雷电流波头越长,MOA放电电流波头也越长且幅值越低;相同雷电流波形下,雷电流幅值越高,MOA放电电流幅值也越高且波头越长,且安装相数及雷电波波尾对MOA放电电流影响不大。本研究对避雷器的合理试验提供了一定的依据。     

直流输电线路防雷侧针防护效果研究

随着电力系统电压等级的不断提高,雷电绕击成为高压及以上输电线路雷击跳闸故障的主要因素,且山区高压输电线路绕击更为严重。防雷电绕击侧针是对高压及以上电压等级输电线路绕击雷防护的改进措施。以某500 kV直流输电线路为例,分析并比较了一基G1型杆塔附近15~30 m范围内安装防绕击侧针前后,线路绕击率及绕击跳闸率的变化情况。基于电气几何模型计算了防绕击侧针对最大绕击雷电流幅值的影响。通过定量分析发现,防绕击侧针安装以后明显降低了高压线路绕击率及跳闸率,且在降低高压输电线路的绕击雷电流幅值同时,起到将绕击雷转变为高压系统可以承受的反击雷的目的。可见安装防绕击侧针作为已投运的高压及以上电压等级输电线路的防雷改造措施,具有较好的实用性。     

超高压输电线路雷击事故分析及保护措施

介绍了可控放电避雷针的保护原理和线路避雷器的保护原理以及超高压输电线路典型雷击障碍的情况,并对障碍原因进行了分析和探讨。当被保护对象遭受绕击概率允许达到0.1%时,可控放电避雷针的保护角可达66.4°。对主要参数绕击概率和保护范围而言,可控放电避雷针的保护特性明显优于富兰克林避雷针;500 kV线路在雷电活动强的地区安装一组金属氧化物避雷器,即使杆塔冲击接地电阻达40Ω,耐雷水平也能达350kA,即装一组金属氧化物避雷器基本上能满足线路防雷要求。     

计及冲击电晕的输电线路雷电过电压影响因素研究

基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,在考虑了冲击电晕对雷电过电压影响的同时,研究雷电流波形与幅值、避雷线布置方式、杆塔塔型、导线布置方式(包括导线排列方式、导线分裂数)、接地电阻等因素变化时,杆塔塔顶或导线上雷电过电压的特点及其参数关系,用以找到各种情况下输电线路雷电过电压的关键影响因素。结果表明:冲击电晕对输电线路雷电过电压的影响很大;雷电流幅值与波形、杆塔塔型、接地电阻对输电线路的反击过电压有较大的影响;而雷电流幅值与波形、避雷线布置方式、导线分裂根数对输电线路的绕击过电压有较大的影响。     

架空输电线路防绕击避雷针防护效果试验研究

为了研究在地线上加装防绕击避雷针的可行性和安装原则,以贵州500 kV输电线路为研究对象,通过对1:25缩小的输电线路典型杆塔模型进行雷电绕击模拟试验,研究防绕击避雷针长度以及安装位置与防绕击效果的关系,为防绕击避雷针在500 kV的应用上提供科学依据。试验结果表明:在架空地线上合理布置防绕击避雷针,对雷电绕击导线具有较好的防止效果,防绕击避雷针长度以及位置对绕击率影响较大,建议防绕击避雷针安装在距杆塔10～50 m区域,并提出了针间距应满足的公式。     

基于危险雷电流区间分布的输电线路雷击故障性质判断方法

雷电定位系统可获取雷电流幅值、定位等信息,用于线路雷击故障定位,但至今缺乏实用的方法将雷击信息与线路雷击跳闸信息合理整合,实现雷击故障性质判定。为此,对不同杆塔接地电阻下线路反击耐雷水平及不同地线保护角和地面倾角下线路绕击临界雷电流分布区间进行量化,得到线路直击雷危险雷电流幅值分布区间,再以雷电定位系统监测所得雷击电流幅值与反击、绕击危险雷电流区间作比对的机制,建立线路雷击故障性质判别概率算法模型,形成一套完整的雷击故障性质判断方法,并基于此开发了线路雷击故障性质判断软件。经典型雷击跳闸线路的雷击性质判断验证,该方法能实现输电线路雷击故障性质的快速判定,判断结论准确可靠。     

根据雷电定位数据对输电线路雷击跳闸率计算方法修正的探讨

雷电参数的选取对于评估输电线路的防雷性能具有重要的意义.笔者采用0.125°×0.125°的小网格统计区域雷暴日并用于跳闸率计算公式中;根据雷电监测数据以2km边长网格为单位统计网格地闪密度;在跳闸率计算公式中使用拟合珠三角某市雷电流幅值概率函数代替规程推荐函数.采用Ng=0.002 3NsT1.3d/Nd修正规程法中...     

10kV配电线路雷害事故分析及防雷措施仿真研究

根据某地10 kV配电线路的雷害情况和典型事例,分析了10 kV配电线路跳闸的原因。结合相关理论计算分析后得出:感应雷过电压是造成10 kV配电线路跳闸的主要原因,对均高15 m的架空配电线路,若雷击点距此线路65 m,雷电流幅值为100 kA,感应雷过电压可以达到576.9 kV。结果表明:更换线路绝缘子、适当加装线路避雷器、并联保护间隙和安装自动跟踪补偿消弧装置可以有效提高10kV配电线路的耐雷水平,降低线路雷击跳闸率。     

珠江三角洲地区某500kV输电线路引雷对周边10kV配电线路雷击故障的影响分析

为了分析输电线路杆塔架设后的引雷作用对配电线路雷击跳闸风险的影响以制定相关防雷策略,以珠江三角洲某地区某500 kV输电线路周围雷电地闪数据为样本,分析线路架设前后地闪活动分布规律和雷电流幅值概率分布变化情况。使用有限元分析软件对雷电先导下的主、配电线路电场分布情况进行仿真,最后形成结合输电线路周围雷电分布情况与主、配电线路在雷电先导下电场分布情况下,加强绝缘和避雷器安装范围的防雷策略,为输电线路周围配电线路的防雷工作提供依据。