避雷器配置方式对220kV同塔多回输电线路防雷效果研究

为了研究不同避雷器配置方案的防雷效果,有选择地加装线路避雷器来减少雷电引起的绝缘闪络。本文利用ATP软件建立了先导闪络判据模块,选取了典型的220k V同塔双回和220/110 k V同塔混架四回杆塔结构,研究不同避雷器配置方案下的线路单回及多回闪络耐雷水平,为同塔多回输电线路的前期设计和后期运维改造提供参考和依据。     

不平衡绝缘配置防治同塔四回输电线路雷击同时跳闸效果仿真研究

同塔多回线路遭受雷击容易出现多回线路同时跳闸事件,对电力系统安全运行造成极大威胁,研究如何防治同塔线路雷击同跳措施具有重要意义。本文采用EMTP-ATP软件,针对典型220 kV同塔四回线路、220/110 kV同塔混压四回线路和500/220 kV同塔混压四回线路,采用增加绝缘子片数、安装线路避雷器、安装并联间隙这三种典型不平衡绝缘配置方案和降低杆塔接地电阻措施,对上述四种措施防治雷击同时跳闸效果进行仿真分析。研究表明:不平衡绝缘配置方式和降低杆塔接地电阻措施,可有效提高同塔四回线路反击耐雷水平,降低雷电反击跳闸和雷击同跳故障比例,对于我国多雷区、强雷区同塔多回线路防雷保护具有重要参考价值和指导意义。     

±1100 kV特高压直流线路无间隙线路避雷器雷电防护适用性研究

为抑制操作过电压，昌吉-古泉±1 100 kV特高压直流输电线路在线路中部安装多对无间隙避雷器，但针对无间隙避雷器兼顾雷电防护适用性的研究较少。本研究基于EMTP-ATP建立了雷电过电压瞬态传播模型，计算了特高压直流线路的雷击闪络率，分析了避雷器对雷电过电压的抑制效果和保护范围。结果显示无间隙避雷器对雷电过电压幅值、波形存在抑制作用，安装避雷器后，线路绕、反击耐雷水平增加。未加装避雷器的邻近杆塔依旧可发生雷击闪络，避雷器只可保护加装级杆塔。本研究基于计算结果提出了无间隙线路避雷器的优化配置原则，建议在满足操作过电压抑制要求的前提下，适当调整避雷器至地面倾角大于15°的中、高雷区、接地电阻较大的杆塔上。     

220kV同塔双回输电线路避雷器防护配置研究

同塔双回输电技术应用广泛,但其防雷性能有别于传统单回线路,因此需要详细研究同塔双回输电线路避雷器防护配置及其影响因素。利用EMTP软件建立220kV同塔双回输电线路模型,分析发生雷击反击时,不同避雷器配置方式下的线路耐雷水平。讨论杆塔接地电阻、线路工频电压相位角对避雷器防护效果的影响,最后计算不同配置方式下避雷器与绝缘子串防止发生侧向闪络的最小安全间距。分析结果表明:安装避雷器对于提升线路耐雷水平效果是明显的,避雷器安装数量越多,耐雷水平提升越高。4支避雷器配置方式下,推荐安装方式为一侧3相与另一侧上相;5支配置方式下,推荐安装方式为一侧3相与另一侧上相、中相。线路耐雷水平随着杆塔接地电阻的增加而明显降低。线路耐雷水平受工频电压相位角影响,但受影响程度不大。避雷器与绝缘子串最小安全间距随着避雷器安装数量的增加而减小,随杆塔接地电阻的增大而增加。需要尽可能保持降低杆塔接地电阻来确保线路避雷器防护效果。     

500kV交流线路避雷器不同配置方案对同塔双回线路防雷性能的影响

为了研究500kV交流线路避雷器在同塔双回输电线路上不同配置方案下的防雷效果,选择500kV交流输电线路典型双回线路杆塔,对配置2支、3支和4支线路避雷器的不同安装方案下的雷击跳闸率及单相单回、双相单回和双回闪络耐雷水平进行仿真计算,结果表明,在配置2支、3支、4支线路避雷器后,不同的安装方案,雷击闪络耐雷水平均有所提高,但雷击跳闸率有持平和降低,因此需要根据仿真结果,优化配置方案,为同塔双回线路后期防雷改造提供参考和依据。     

110kV架空线路避雷器安装方式仿真研究

简单介绍了110 kV输电线路的防雷措施,重点应用PSCAD软件进行仿真建模,模拟雷击杆塔情况,分析研究易击杆塔及附近多基连续杆塔线路避雷器的安装位置对线路耐雷水平、绝缘子串闪络相以及导线中雷电冲击过电压的影响。仿真结果表明,不同的线路避雷器安装方式下,线路的耐雷水平提升变化不尽相同;高于线路最高耐雷水平10%的雷电流造成的绝缘子发生闪络的杆塔和相别有所不同;低于线路最低耐雷水平10%的雷电流造成导线中的雷电冲击过电压峰值和衰减速度均有所不同。结合线路避雷器造价高、工程量大以及实用性,在实际应用中对于110 kV上字型杆塔建议采用两边相安装线路避雷器来提高其防雷效果。     

同塔多回输电线路雷击同时跳闸特征研究

依据220 k V同塔双回线路和220/110 k V同塔四回线路典型塔计算参数,将一个工频工作电压周期12等分,利用ATP软件计算在不同等分点处即雷击发生在电源不同工作电压初始相位角时的单回和双回闪络耐雷水平及跳闸率,并比较正常情况及允许一回闪络情况下的各相闪络耐雷水平和跳闸率的差异,得到典型同塔多回线路的雷击同时跳闸特征。220 k V同塔双回线路发生雷击单回及双回闪络主要分布在上中相导线的绝缘子串上。     

同塔多回输电线路雷击同跳分析及应对措施研究

统计分析了近年广西电网同塔多回架设输电线路雷击同跳情况,选取了某220kV同塔双回输电线路典型雷击同时跳闸故障进行复原仿真分析,得出陡波头雷电流是造成双回线路多相闪络的主要原因。同时,针对该同塔双回输电线路雷击跳闸,结合线路走廊落雷和线路杆塔结构等参数,以此为基础开展该线路的雷害风险评估分析,最后根据评估结果,采用加装线路型避雷器等措施有针对选取高风险杆塔进行改造。     

考虑工作电压的66 kV同塔双回线路雷击闪络因素研究

同塔双回输电线路多相故障会严重威胁电网的安全稳定运行,雷击杆塔具有随机性,不同雷击时刻工作电压的变化对线路耐雷性能有很大影响。选择66 kV某线路作为研究对象,结合该线路的具体参数,利用电力系统电磁暂态计算程序(ATP-EMTP)进行仿真计算。分析杆塔高度、接地电阻、工作电压中相角和导线相序排列方式等因素对雷击杆塔时闪络雷电流大小以及闪络相的影响,其中同相序排列耐雷性能最差应尽量避免。综合比较出耐雷性能最优的情况,为工程实际中66 kV线路差异化防雷提供理论依据。     

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。     

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。     

雷击交流侧同塔双回线路时换流站过电压特性

超高压电网多采用同塔双回或多回线路,由于杆塔较高,遭受雷击时可能造成多回线路闪络。依托某换流站500 kV交流侧系统,利用EMTP/ATP建立电站雷电侵入波过电压计算模型,研究换流站交流侧同塔双回线路遭受雷击时站内设备上过电压特性以及与单回线路的区别。结果表明:雷击同塔双回线路杆塔时,在两回线路均闪络的情况下,换流站设备上反击侵入波过电压在双线运行方式下幅值远高于单线运行方式,且过电压最大值一般是在雷击进线段第二基杆塔TW_2时出现,反击过电压特性与雷击单回线路差异较大;而同塔双回线路绕击侵入波过电压规律与单回线路类似,单线运行方式下设备过电压高于双线运行方式,且过电压最大值一般出现在雷电绕击距离换流站最近的TW_1附近线路。     

湘西山区架空送电线路的雷害原因及防雷措施探讨

湘西山区雷电活动剧烈,线路耐雷水平又相对偏低,雷击跳闸率高。运行经验表明:设计时应考虑山坡对保护角的影响,同时加强接地网的改造;在多雷区段加装线路金属氧化物避雷器;35kV线路进行铁横担接地并布设接地网。以上措施可有效地提高线路耐雷水平。     

基于ATP-EMTP的配电线路避雷器防雷效果及保护范围仿真分析

由于10～35 kV配电线路的绝缘水平普遍较低,因此在我国配电线路雷电保护设计中经常采用氧化锌避雷器进行雷电防护。通过建立模型开展数值仿真计算,进行10 kV配电线路安装线路避雷器的雷电防护效果研究,分析不同避雷器类型、不同杆塔冲击接地电阻以及雷击位置等对避雷器防护效果的影响并并分析其保护范围。结果表明,加强线路绝缘、增加配电线路中的避雷器数量可显著提高整条配电线路的耐雷水平,是提高配电线路防雷效果的两个重要措施;雷击位置对线路耐雷水平的影响则与避雷器雷电保护范围密切相关,当雷击位置距离线路避雷器较远时,线路耐雷水平的下降较为明显;具有避雷器的配电线路,由于避雷器存在一定的保护距离,因此单纯依靠安装线路避雷器来提高耐雷水平则需要每隔6～8基杆塔安装一组避雷器。     

特高压直流同塔混压输电线路耐雷性能研究

特高压直流同塔混压输电线路可有效解决日益增长的电力需求和输电走廊资源紧缺的矛盾,研究其耐雷性能具有重要意义。基于电磁暂态程序EMTP-ATP,提出了模拟绝缘子闪络过程的相交法绝缘闪络判据,并通过算例进行了分析验证,研究了两种不同塔型的反击耐雷性能及其影响因素。利用改进电气几何模型对不同塔型和不同线路的绕击耐雷性能进行了研究。与±800 kV直流单回线路和±500 kV直流双回线路进行对比,得出了特高压直流同塔混压输电线路反击和绕击耐雷性能的特点。结果表明:500 kV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;而500 kV线路的绕击耐雷性能则优于800 kV线路;与导线一字型布置的杆塔相比,特高压直流同塔混压输电线路推荐采用导线干字型布置的杆塔。     

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。     

基于ATP-EMTP的10kV配电线路雷击性能研究

针对雷击10 kV架空配电线路时,配电线路直击雷过电压的计算与分析展开了一系列的研究。利用ATP-EMTP软件建立了直击雷过电压仿真模型,对比分析了雷直击杆塔顶部和雷直击相导线两种情况下的直击雷过电压波形和幅值。对10 kV农村架空配电线路遭受高幅值雷电流时的直击雷闪络特性做出了相关计算,给出了遭受高幅值雷电流时的绝缘闪络个数,雷击闪络时的雷电流沿线分布情况。仿真结果表明,雷电流幅值越大,雷击瞬间发生杆塔闪络的范围也在扩大,而且发生闪络的杆塔入地电流沿雷击点向两边递减。     

35kV双回线路管型复合材料杆塔雷电防护研究

为了进一步利用复合材料杆塔本身结构特点,有效提高杆塔雷电性能,需设计合理的雷电防护方案。针对35 kV双回线路管型复合材料杆塔,提出了两种横担组合方式。根据该结构复合材料杆塔特点,从结构实现容易程度上分析,提出在多雷区采用架设地线,并采取杆塔线路内侧竖直接地引下方式的防雷方案。在两种横担组合方式下,对复合材料真型塔头进行雷电、操作冲击放电试验,确定了不同工况下接地引下线离塔身合适距离,以及杆塔雷电冲击绝缘强度。通过计算分析,获得35 kV双回线路管型复合材料杆塔防雷性能,与同电压等级一般铁塔防雷性能相比,复合材料杆塔雷电冲击绝缘强度提高了近1.67倍,在其他设计参数相同条件下,杆塔的耐雷水平提高了149%,雷击闪络跳闸率降低了78%。     

计及雷击随机性的输电线路最优相序排列方式探究

对于220 k V同塔双回输电线路来说,此电压等级输电线路的工作电压对线路耐雷性能的影响不容忽视。同时,雷电作为一种随机性的自然现象,雷击输电线路的随机性对输电线路耐雷性能的影响也同样重要。使用PSCAD/EMTDC电磁暂态软件建立典型220 k V同塔双回输电线路仿真模型,将雷击时刻的随机性考虑在内,分析了不同相序排列方式下一个工作电压周期内的反击耐雷性能,从而综合比较得出220 k V同塔双回输电线路在采用ABC/BCA和ABC/CBA两种相序排列方式下,其反击耐雷性能最优。     

氧化锌避雷器在输电线路上的使用

本文介绍了氧化锌避雷器在防止雷击杆塔、雷绕击引起的绝缘子闪络所发挥的作用,介绍了氧化锌避雷器在高土壤电阻率地区和强雷区德使用,以泉州电业局输电线路为例,介绍了氧化锌避雷器在输电线路上的防雷效果。