500kV升压站雷电侵入波过电压影响因素分析

雷电侵入波过电压是500 k V敞开式升压站雷害事故的主要原因。用ATP-EMTP软件对某500 k V升压站雷电侵入波过电压进行计算分析,研究了雷击点位置、杆塔冲击接地电阻、避雷器至主变距离、电缆进线型号以及冲击电晕对雷电侵入波过电压的影响规律,计算了500 k V电缆进线升压站避雷器的保护距离。研究表明:降低杆塔冲击接地电阻并非总是可以降低侵入波过电压,对于各基杆塔,存在一个最有效的降阻区间;冲击电晕对500 k V升压站雷电侵入波过电压影响显著,且对于不同设备及在不同运行方式下,其影响也不同。     

海上升压站主变直击雷过电压仿真计算

依据某海上升压站设计实例,主变压器油枕暴露于屏蔽室外,有遭受雷击的可能。本文借助ATP/EMTP电磁暂态仿真软件,分别建立变压器外壳-绕组模型、套管闪络模型和海缆模型,并综合考虑雷电流幅值、海上平台接地电阻等影响因素,研究雷直击主变油枕时产生的过电压对站内设备的影响,校验已有设计方式下低压端设备的绝缘裕度。结果表明:通过加强主变套管绝缘可以降低该种形式的雷电侵入波对站内设备的过电压影响;通过在主变绕组低压侧出口处及集电海缆两端各装设一组避雷器可确保站内设备具有一定的保护裕度,但是绕组低压侧还需加强保护。仿真结果为海上升压站的雷电侵入波保护设计提供了参考。     

500kV多雷区核电厂变电站雷电过电压仿真计算分析

雷电作为十大自然灾害之一,严重影响着电站的安全稳定运行,尤其是对于多雷区新投运的核电厂超高压变电站,有必要进行雷电侵入下设备节点过电压水平分析和绝缘校核。采用ATP-EMTP软件建立了500kV多雷区核电厂变电站的仿真模型,仿真计算了雷电波不同侵入方式、不同雷击点和变电站不同运行方式下站内关键设备上产生的雷电过电压,并进行了雷电冲击绝缘校核。结果表明:近区雷击时,雷击2号杆塔为最严重状态;在单变压器单母线单出线方式或单变压器单出线方式运行时,运行方式对变电站各设备过电压影响较小;在现有防护下,各关键设备能够耐受50年一遇的雷电冲击,并具有充足的保护裕度。     

750 kV敞开式变电站和输电线路避雷器配置的优化研究

在电力系统中,避雷器的配置直接影响系统过电压和绝缘配合,对电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。研究了750 kV变电站的避雷器配置对输电线路工频、操作过电压以及变电站设备节点上雷电侵入波过电压的影响,并校验了这些过电压情况下避雷器的动作负荷。根据计算结果,得出:将变电站避雷器统一配置为Y20W-600/1380型避雷器,设备的绝缘裕度和系统过电压满足要求,并均衡了避雷器的动作负荷;将变电站避雷器统一为Y20W-600/1421,仍然满足设备的绝缘裕度和系统过电压要求;通过调整设备间距和设备位置,可考虑将出线高压电抗器旁避雷器简化掉。     

变电站连接高电压等级输电线路的雷电性能研究

以一个典型的巴楚220 kV开关站接入750 kV线路工程为例,采用EMTP程序计算了雷电侵入波过电压水平,确定了变电站避雷器配置方案,并选择了站内设备的绝缘水平。     

基于先导闪络判据的变电站侵入波过电压的研究

变电站的雷电侵入波过电压与线路绝缘子串的闪络情况密切相关,文中基于ATP-EMTP,建立了500 kV变电站和进线段的雷电计算模型,研究了绝缘子串闪络判据对变电站雷电侵入波过电压的影响,校验了采用更符合线路实际运行情况的先导闪络判据时变电站的绝缘配合情况。研究结果表明:绕击情况下,绝缘子串采用先导闪络判据时变电站设备上的雷电过电压增大。其中距变电站1.5 km内,可能会对变电站设备产生威胁;而距离变电站1.5 km后,由于雷电波在传播过程的衰减和畸变,侵入波对变电站设备不构成威胁。为保证变电站的安全运行,应提高变电站进线段的防绕击措施。     

换流站主设备绝缘配合研究

根据绝缘配合的要求,分析了直流输电系统过电压的特点。结合某换流站的实际情况,对该站主设备的绝缘配合进行了研究。针对换流站内设备产生的各种过电压,提出了相应的保护措施和绝缘配合方案,并比较了各设备的保护水平与绝缘水平,确保设备具有一定的绝缘裕度。经过几年的运行,证明该站主设备的绝缘配合具有安全可靠、经济合理、性能稳定等优点。     

220kV高海拔变电站出线段采用500kV线路降压运行时的雷电侵入波过电压

笔者依托于某实际工程,计算了220 kV高海拔变电站出线段采用500 kV线路降压运行时站内设备上的雷电反击侵入波过电压,与采用常规220 kV出线的变电站相比,出线段采用500 kV线路降压运行时各设备上的雷电侵入波过电压更高,其中线路高抗上的过电压超过了其内绝缘保证强度;计算了采用不同避雷器配置方案进行保护时高抗上...     

750kV敞开式变电站雷电侵入波过电压的研究

以某750kV敞开式变电站为例,建立了同杆双回架空进线方式的AIS系统模型;研究了雷电侵入波过电压计算模型的误差及其影响因素,采用ATP对雷电侵入波过电压进行了计算。结果表明,①三种杆塔模型计算结果相差近7%,最好采用多波阻杆塔模型,以免造成较大误差;②当杆塔冲击接地电阻在10Ω以上时,MOA上的残压急剧上升,对设备的安全运行造成较大威胁;③变电站接地电阻对过电压值影响不大;④地面倾角增大,变电站内部各设备的过电压值及流过MOA的最大电流也随之增加,山区线路防雷尤为重要。     

基于避雷器在煤矿变压器中性点事故运用分析

煤矿配电网变压器中性点一般对地绝缘,一旦发生雷击事故,将在中性点产很高的过电压而损坏变压器。因此对雷击下变压器中性点过电压表现特性及引入过电压保护设备后的限压效果研究具有非常大的实际意义。笔者针对山西煤矿集团万家庄煤业35 kV变电站主变中性点对地放电和母线短路故障,调研煤矿配电网防雷现状,结合雷电波过电压传播理论及35kV变压器中性点绝缘性能,分析中性点对地放电事故的原因。并提出线路绝缘子与可调保护间隙的绝缘匹配和、变压器中性点经氧化锌避雷器接地等改造措施。并利用电磁暂态分析程序ATP-EMTP对雷电波过电压侵入变电站情况下变压器中性点经过避雷器接地进行仿真,验证在变压器中性点增设避雷器来限制中性点雷电波过电压的措施是可行的。     

特殊场所电源系统的防雷优化与事故分析

调研特殊场所的变压器雷害事故,发现变压器损坏的主要原因是正逆变换过电压和冲击波在绕组中的传递。经现场试验和理论推导,提出了安装可调式保护间隙、安装避雷器、加强绝缘等措施,对特殊场所电源系统进行了防雷优化。实践证明,该方法提高了特殊场所电源系统的耐雷水平,可广泛应用于重雷区、高海拔地区的风电场、移动通讯站、微波站、雷达站等场所,对解决电力工程实际问题具有现实意义。     

变电站二次系统雷电侵入波的防护

阐述了雷电波侵入到变电站二次系统的途径。通过线路雷电波侵入到二次系统仿真模型的建立,得出:当线路遭受雷电流幅值为80kA的雷击时,经过变电站所用变压器耦合到二次系统上的电压最大为193.983285V,大大超过了二次设备的耐过电压水平,易造成二次设备的损坏。提出了变电站二次系统三级防护措施:低压电源系统的防雷;防止感应雷通过信号、控制线侵入;改善地电位分布。     

农村电网防雷保护的分析与讨论

通过对农村电网在实际运行中的雷害事故情况和典型事例的分析,认为线路绝缘水平低,缺少防直击雷的措施,避雷器的使用不当和接地不良,雷电过电压与内过电压的联合作用是目前农村电网雷击跳闸率居高不下的主要原因。提出了规范避雷器的安装维护,改善避雷器和杆塔接地,使用塔顶避雷针和自动消弧装置降低配电网建弧率,限制雷电流过后的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压,降低配电网建弧率等防雷措施,可提高配电网的耐雷水平。     

线路避雷器安装方案及效果分析

输电线路的雷害事故不仅会造成危险的雷电过电压,还可能扰乱电力供应。推荐采用有选择地加装线路避雷器的做法来减少雷电引起的绝缘闪络。以一条110kV传输线路为例,说明制定线路避雷器安装方案的原则:首先区分线路绝缘子闪络是由反击还是绕击引起的;线路避雷器的安装主要以保护易遭受雷击的个别杆塔为目的,除此之外,应兼顾整条线路耐雷水平的提高。     

带脱离装置无间隙MOA在电站保护中的应用

通过分析变电站开关断口雷电入侵波造成的事故,认为此类事故大多由雷击感应过电压造成。可在线路的终(始)端安装带脱离装置无间隙MOA加以限制。并就带脱离装置无间隙MOA的安装、选型、监测;脱离装置等作了讨论,笔者设计了一种适合双回线路的线路型带脱离装置无间隙MOA安装方式,实践证明,采用该安装方式达到了预期的运行效果。     

外串联间隙线路避雷器在同塔双回线路中的应用

2007年4月1日,因雷击造成商丘区域铁路牵引站的两条110kV同塔双回输电线路同时跳闸,牵引站失压7min,针对该次事件,河南商丘供电公司从解决同塔双回线路雷击同时跳闸和保障牵引站的供电可靠性方面,进行了充分调研、论证,采取将外串联(纯)间隙(金属氧化物)线路避雷器安装在输电线路的易击段作为防雷措施,结果表明:近年来,已安装外串联(纯)间隙(金属氧化物)线路避雷器的杆塔未发生雷击跳闸。     

变电站二次系统防雷措施的探讨

变电站二次系统是电力系统的重要组成部分,但其耐雷水平低,雷电波侵入易导致二次设备的损坏,严重影响了电力系统的正常运行。分析了变电所二次系统防雷保护中存在的问题,探讨了雷电对微机保护、综合自动化系统的干扰方式和途径以及雷电流对二次系统的耦合方式,深入研究了二次系统防雷上存在的缺陷和不足,对二次系统防止雷电干扰提出改进措施:改变二次系统的接地方式,改善接地网电位分布,完善二次系统的屏蔽及安装电涌保护器等,提高了电力系统供电的可靠性。     

关于农网35kV线路防雷措施探讨

雷击是导致农网35kV线路故障的重要原因之一。衡量线路防雷性能优劣的重要指标有两个:一是线路雷击跳闸率;二是线路耐雷水平。分析了35kV线路防雷现状,认为线路绝缘水平低,绝缘子老化严重,导线老化和线径过小,极易造成雷击闪络时绝缘子损坏和导线断线。提出了在现有防雷措施的基础上,安装线路型避雷器,降低杆塔接地电阻,在单相接地电流大于10A的35kV电网采用中性点经消弧线圈接地的运行方式,可降低线路的雷击跳闸率。     

山区110kV线路雷击事故分析及对策

通过对山区送电线路雷害事故的分析,得出了山区雷害主要是雷击杆塔或避雷线造成的反击事故。雷击事故主要发生在水库、水塘附近的突出山顶上;高山的山坡或半坡向阳的山脊上;电阻率高的土壤区和附近无树木等山丘突出处。地形坡度较陡的杆塔外边侧绝缘子、大转角杆塔外侧绝缘子串和大档距两端杆塔也易遭雷击闪络。采取杆塔降阻、装设线路避雷器、侧向避雷针和加强绝缘等多种措施后,防雷保护效果较好。