输电线路杆塔及接地体雷电冲击响应分析

雷击是造成输电线路跳闸的主要原因,研究输电线路及接地体的雷电冲击响应具有十分重要的意义。为此,笔者运用电磁分析软件CDEGS建立了500 kV双回路自立式输电线路杆塔雷电冲击模型,分析不同雷电流波形、不同杆塔参数、不同土壤电阻率和不同接地体长度下输电线路杆塔及接地体上雷电冲击响应规律。计算结果表明,雷击杆塔塔顶时,避雷线分流大小与土壤电阻率成正比关系,雷电流过大将导致绝缘子击穿;雷电流波前时间越短、横担越窄、杆塔越高、土壤电阻越大、接地体越短,雷击时塔顶和接地体冲击电压峰值越高;在高土壤电阻率地区通过增长接地体长度、降低土壤电阻率能有效降低塔顶和接地体电位。     

基于ATP-EMTP的杆塔接地体冲击接地电阻计算模型

准确地确定杆塔接地体的冲击接地电阻是提高输电线路耐雷水平的前提,目前的研究大多忽略了土壤火花放电的非线性影响。分析了考虑火花放电效应时的接地体等效模型的思路和构想,在此基础上提出了2 种基于ATP-EMTP的仿真计算模型,这2 种仿真模型都能很好地模拟雷电流流过接地体时的电感效应和火花放电效应,完善了冲击条件下的接地体模型。对比结果表明,采用此仿真模型的计算结果与现场实测结果较为吻合。     

输电线路杆塔及接地体雷电冲击响应分析北大核心CSCD

雷击是造成输电线路跳闸的主要原因,研究输电线路及接地体的雷电冲击响应具有十分重要的意义。为此,笔者运用电磁分析软件CDEGS建立了500 kV双回路自立式输电线路杆塔雷电冲击模型,分析不同雷电流波形、不同杆塔参数、不同土壤电阻率和不同接地体长度下输电线路杆塔及接地体上雷电冲击响应规律。计算结果表明,雷击杆塔塔顶时,避雷线分流大小与土壤电阻率成正比关系,雷电流过大将导致绝缘子击穿;雷电流波前时间越短、横担越窄、杆塔越高、土壤电阻越大、接地体越短,雷击时塔顶和接地体冲击电压峰值越高;在高土壤电阻率地区通过增长接地体长度、降低土壤电阻率能有效降低塔顶和接地体电位。     

基于ATP-EMTP的水平接地电极的冲击特性研究

为了研究雷电流经接地极时的冲击特性,采用电磁暂态计算程序(ATP-EMTP)仿真的方法对水平接地体在脉冲电流下的冲击特性进行分析,得出接地电极的几何尺寸和土壤电阻率对冲击接地特性产生的影响.仿真结果表明:冲击接地电阻的大小随着接地体的尺寸的增加而增大,但增长的趋势渐缓,到一定长度时趋于稳定,冲击接地电阻大小与土壤电阻率成正比.     

基于电磁场的杆塔接地体冲击特性计算分析

输电线路杆塔接地体的冲击接地阻抗决定了雷击输电线路或杆塔时的塔顶电位,从而影响线路绝缘子串两端的过电压水平,直接关系到线路的耐雷水平。接地体在雷电流作用下的冲击特性表现为火花效应和电感效应,使接地体的冲击特性明显区别于工频特性。基于电磁场理论建立了输电杆塔典型接地体冲击接地阻抗计算模型,通过模型试验验证了其准确性,得到了接地体在不同土壤电阻率和射线长度下的冲击接地阻抗,并与国际著名的接地计算软件CDEGS工频接地阻抗计算结果对比分析,进一步揭示了接地体的工频和冲击特性的差异,同时验证了接地体冲击电流下存在有效长度。     

输电线路杆塔接地的防雷分析

介绍输电线路在防雷中对杆塔接地的要求和降低杆塔接地电阻的措施,及其措施的装置在以后维护中的注意事项。     

输电线路杆塔接地冲击比（Kr）

线路的耐雷水平主要取决于杆塔接地的冲击电阻Ｒｃｈ，通常运用部颁《电力设备过电压保护设计规程》（ＳＤＪ７—７９）中的［１］逐次近似凑求Ｒｃｈ实效值，但繁琐费时，选用的接地装置过大，浪费钢材。此文从经济效益角度，建立了杆塔防雷接地冲击电阻期望值Ｒｃｍ和实效值Ｒｃｈ两种表达式，提出了Ｋｒ＝Ｒｃｈ／Ｒｃｍ的冲击比概念，以优化接地选型、满足线路合理的期望值Ｒｃｍ、提高线路的耐雷水平。     

防雷接地中的冲击接地电阻

本文以人工垂直接地极为例,根据计算结果模拟出影响冲击接地电阻的各类因素与冲击接地电阻的关系,从而更好地认识冲击接地电阻。并对两个有效长度的计算公式进行比较,提出规范中和实际工作中存在的出入,更好地指导防雷检测和防雷接地工作。     

架空线路杆塔接地的设计要点

电力系统的接地问题看似简单,实际上却是非常复杂又至关重要的问题,它直接关系到人身和设备的安全。特别是随着电力系统的发展,电网规模不断扩大,接地短路电流越来越大,对接地的要求越来越高。本文简单介绍了架空线路杆塔的接地的设计方法和降低接地电阻的技术措施,以供探讨。     

输电线路杆塔接地设计

本文以四川省甘孜州九龙县某220kV线路12基杆塔接地网的改造为案例,提出在高土壤电阻率地区地网施工中,降阻剂多层施工方法和在水平射线末端增加抑制环的措施,可有效降低输电线路杆塔的接地电阻、地电位、接触电压,为输电线路杆塔的接地设计提供参考。     

避雷线绝缘架设对变电站地网分流系数影响的研究

地网分流系数反映了变电站接地系统对短路电流的分流能力,变电站地网分流系数的合理选择是变电站接地安全设计的基础。变电站内发生短路故障时,短路电流主要通过变电站地网和避雷线-杆塔接地系统分流,融冰避雷线绝缘架设后,输电线路杆塔无法参与到短路电流的分配,从而影响变电站地网分流系数,因此有必要针对避雷线绝缘架设后地网分流系数进行研究。本文利用ATP-EMTP建立避雷线绝缘架设前后变电站短路仿真模型,分析了避雷线绝缘架设前后地网接地电阻、杆塔接地电阻、进出线回路数、避雷线型号对地网分流系数的影响,同时提出了降低地网分流系数的方法。研究结果表明,避雷线绝缘架设后地网分流系数增加10%~40%左右,避雷线绝缘架设前后地网分流系数与地网接地电阻、杆塔接地电阻、进出线回路、避雷线型号相关,并且二者的变化趋势并不相同。避雷线绝缘架设后,在变电站出口处6~8基杆塔处设置临时接地点,地网分流系数可以有效降低18%左右。     

变电站分层土壤模型构建对土壤电阻率测量深度的要求

采用接地系统辅助设计软件包CDEGS,通过对变电站分层土壤模型下地网接地电阻、散流特性仿真计算,研究了模型构建深度对地网接地电阻计算误差的影响,并提出了构建模型所需的合理测量范围及深度。     

多辅助电流极法测量地网接地电阻的研究

针对当前三极法测量过程中存在的问题,提出了用多辅助电流极法测量地网接地电阻的思想.介绍了三极法和多极法测量接地电阻的原理,从理论上对多极法和三极法的地面电位分布进行了推导比较.推导了四极法、五极法、六极法的零位点及其补偿点的位置及N个辅助电流极时零位点和补偿点的通式.通过CDEGS软件仿真计算,对三极法、四极法、五极法...     

山区110 kV线路防雷电过电压影响因素的仿真分析

输电线路的故障很大部分是雷击造成的。使用ATP-EMTP搭建山西地区某实际110 kV山区线路模型,并通过其接地电阻变化、绝缘水平变化以及加装线路避雷器分析其受雷击过程的影响,为山区线路的设计和维护提供更好防雷措施。     

智慧能源站的接地系统优化设计

当智慧能源站中发生大电流接地故障时,为维护设备可靠运行、保障运行人员和设备安全,需设置接地系统。首先确定智慧能源站的接地型式;然后在分析变电站、数据中心站、储能站、光伏接地要求的基础上,明确智慧能源站的接地要求;在采用普通复合接地网无法满足要求的前提下,提出采用复合立体主接地网对智慧能源站接地进行优化设计,并利用CDEGS软件仿真验证。     

青藏铁路格拉段变电站立体接地网的分析研究

针对格拉段经过青藏高原高土壤电阻率的多年冻土地区,提出了铁路沿线变电站采用立体接地网降低接地电阻,并从地网面积、地网中垂直接地体及季节变化等的影响分析了立体地网在冻土地区的接地降阻效果。分析表明,参数合适的立体地网比水平接地网降阻效果更好。     

CDEGS软件在大型火力发电厂接地系统安全分析中的应用

阐述了接地系统安全分析对电力系统安全稳定运行的重要性，介绍了CDEGS软件的功能及特点，并利用CDEGS软件以河津电厂为例对其接地系统的安全性进行了深入分析，最后得出CDEGS软件可以方便的应用于大型火力发电厂接地系统安全分析中的结论。     

引外接地对降低接地网接地阻抗的作用分析

引外接地是一种降低地网接地阻抗的有效措施。文中分析了接地网的有效外引长度确定、接地网大小与外引接地有效长度的关系、连接导体半径与引外接地效果的关系等,为引外接地的科学设计和施工提供了依据。     

基于CDEGS的裸导体表面电场强度分析

DL/T 5222-2005《导体和电器选择设计技术规定》提供了裸导体可不验算电晕的最小外径的计算公式,选定的导体表面电场强度水平是否满足Q/GDW 551-2010《变电站控制电晕噪声技术导则(导体金具类)》等相关规范的电晕控制要求并有多少裕度不得而知,且应用于750 kV、1000 kV电压等级的经验不多。本文基于CDEGS仿真计算软件,对按DL/T 5222-2005规范选定的可不校验电晕的最小外径的导体表面电场强度进行了核算。结果表明按DL/T 5222-2005规范进行750 kV、1000 kV导体电晕最小外径时是可靠的,且海拔1000 m及以下全面电晕电场强度E0宜取2000 V/mm。     

结合IEEE std80-2000和CDEGS的变电站新建接地网优化设计研究

随着大量新能源发电方式的并网以及超高压输电的普及,老旧变电站的接地网已经难以满足当今社会的安全需求,接地网的改造工作逐渐被提上日程。为了探究较为合理的接地网改造方式,基于IEEE std80-2000建立相关数学模型,研究接地网占地面积、接地导体长度以及耦合对接地网基本性能参数的影响。根据实际工程数据,利用CDEGS软件建立相关的变电站接地网模型,并提出6种优化改造方式进行仿真研究。最后综合不同方案下的仿真结果,应对各种工程情况,得到总体性能较为优异的优化方案。