振铃波作用下低压配电系统SPD防护失效概率分析

真实雷电过电压呈明显衰减振荡过程,因此需要对振铃波作用下低压配电系统SPD保护进行分析以模拟真实雷电作用。利用EMTP软件搭建0.5μs-100 kHz振铃波发生电路,采用P-G压敏电阻模型对TN-C-S配电系统进行仿真冲击。分析冲击电压幅值与接地电阻对SPD防护效果的影响,从能量角度计算压敏电阻失效概率,讨论冲击电压幅值与接地电阻对失效概率的影响。分析结果表明:TN-C-S配电系统中在L线与N线、N线与PE线间安装SPD时,线路残压能够得到较好的抑制,L-N线间SPD残压和通流远大于N-PE线间SPD;L-N线间SPD的残压随着冲击电压幅值和接地电阻的增大而增加;SPD失效概率也随着冲击电压幅值和接地电阻的增加而增大;B类位置振铃波波形对SPD的威胁要高于A类位置。为确保SPD的防护效果,需要尽可能降低其接地电阻。     

基于ATP-EMTP的风电机组雷击过电压分析与防护研究

基于ATP-EMTP仿真软件对风电机组内部的雷电过电压及其相应的防护措施进行了研究。首先分别针对风力发电机、风机变压器、雷电模型、冲击接地电阻、电缆、电涌保护器(SPD)等建立了ATP-EMTP模型。接着通过仿真计算,分析雷电流在风机系统中的分布,比较了冲击接地电阻阻值对雷电过电压的影响。最后,研究了加装SPD对风力发电机机端出口过电压的抑制效果,证实了加装SPD对风机系统雷电过电压的保护作用。     

屋顶光伏发电系统雷击浪涌防护

屋顶式光伏发电系统应用前景广泛,对其供电可靠稳定性的要求也越来越高,因此做好屋顶光伏发电系统的雷击浪涌防护至关重要。分析了屋顶光伏发电系统雷击浪涌危害途径,利用EMTP软件搭建外部防雷系统和光伏发电系统等效电路模型,计算雷击接闪器时光伏发电系统浪涌过电压,讨论雷电流幅值、接地电阻和SPD保护模式对降低雷击浪涌危害的防护效果。分析结果表明:雷击建筑外部接闪器时,绝大部分雷电流经由引下线泄散,流经直流电缆的雷电流较小;光伏阵列和逆变器过电压随着雷击电流幅值和接地电阻的增大而增加;在直流电缆正极、负极与引下线之间均安装SPD能够取得最好的防护效果,逆变器端口电位差最小。屋顶光伏发电系统雷击浪涌防护需要良好的接地和充分的SPD防护。     

标准振荡波作用下负载性质对电涌保护器防护影响的研究

负载性质对于设备的雷电过电压保护存在一定影响,需要详细研究负载性质对电涌保护器(SPD)配合的影响。利用EMTP软件,搭建类似真实雷电过电压的0.5μs-100kHz标准振荡波发生电路,采用P-G压敏电阻等效电路模型进行仿真冲击。分析单级SPD和两级SPD防护下阻性、感性、容性负载幅值对负载端过电压的影响,最后讨论不同负载对应的有效保护距离。仿真结果表明:负载幅值对被保护设备过电压数值影响较大,阻性负载或感性负载情况下,过电压随着负载幅值的增大而增加,容性负载情况下,过电压随着负载幅值的增大而降低。两级SPD防护方式能够进一步降低被保护设备过电压,设备能够得到更好地保护,同时抑制感性负载过电压波形振荡。阻性负载情况下,被保护设备过电压随着SPD与负载间线缆长度的增加而增大,容性负载和感性负载情况下,过电压则呈现先增大后减小的变化趋势。标准振荡波冲击下需要重点考虑感性负载和容性负载的防护。     

基于EMTP模拟雷电流入侵低压配电线路仿真与防护研究

架空线路未设置线路及绝缘子闪络防护、变压器二次侧未设置合理电涌防护等措施易导致线路及绝缘子闪络导致线路跳闸、雷电电磁脉冲造成二次侧设备损坏等故障频繁发生。基于EMTP搭建典型低压配电入户线路变压器一、二次侧模型,计算不同电涌保护器安装方式下瞬态过电压变化特性及不同节点幅值分布特征,验证了高低压侧及二次侧设置三级SPD的优化防护效果,对负载及接地电阻与各级瞬态过电压分布相关性影响进行横向分析,总结出降低直击线路概率、实现高低压侧间隙性避雷器放电特性与二次侧三级SPD伏安特性合理绝缘配合方案。     

高铁变电所设备雷电侵入波防护分析

高速铁路的快速发展伴随日益严重的雷电灾害事故,为了合理保护高铁变电所电气、信号设备,需要研究雷电侵入波对其危害。利用EMTP软件搭建了高铁接触网线模型,分析线路、设备前端安装避雷器防护效果,最后隔离变压器起到设备末端精细保护的作用。仿真结果表明:高铁接触网安装避雷器能够降低接触网过电压,其防护效果与避雷器安装密度、距雷击点距离有关;变电所设备前端安装SPD不能够实现过电压完全防护,残压仍然较高;安装隔离变压器能够进一步衰减侵入波过电压,同时有效抑制过电压高频成分。隔离变压器与终端SPD配合可以有效保护变电所设备。     

AG50系列电涌保护器技术及选用

介绍了AG50系列电涌保护器(SPD)的结构、功能、技术原理、主要技术性能指标。AG50系列SPD有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,分别采用了不同的功能模块,具备直击雷、感应雷和操作过电压等电涌防护功能,可有效地保护供电、配电系统的安全。AG50系列SPD适用于不同电磁环境的供电、配电系统和不同接地的供电系统的安装要求。SPD选用时,应考虑自身的安全和保护能力。     

防雷措施及电涌保护器的使用

论述了防雷设计中的一些防护措施,主要介绍了电涌保护器(SPD)主要参数的选择、多级电涌保护器(SPD)的配合使用,以及电涌保护器安装布置时需要注意的问题。     

TT系统中SPD的接线形式和安装位置

因TT系统中PE线与带电导体正常时无任何联系,对接于带电导体与PE线间的SPD,带电导体的任何对地暂态过电压都会加于SPD的两端,影响最大的是高压系统接地故障在低压系统中产生的暂态过电压。而SPD只能在瞬态过电压下安全地工作,在暂态过电压下,因时间过长,可能烧毁避雷器。为了避开暂态过电压的影响,就产生了如下不同的接线方式。     

风力发电机组升压变压器的雷电电涌防护

风电的快速发展带来了包括雷电灾害等亟待处理的问题。为了合理保护风力发电机组升压变压器等集电设备,需要研究雷电电涌对其危害。利用ATP-EMTP软件搭建完整风电机组模型,分析不同雷电参数、不同接地电阻情况下变压器低压侧电涌过电压,最后计算低压侧避雷器失效概率。仿真结果表明:雷电流波头时间越短,强度越大,变压器低压侧电涌过电压越大;接地电阻对电涌过电压影响较大;接地电阻的增大增加了避雷器的失效概率。在升压变压器低压侧安装避雷器可以有效保护变压器,但是需要尽可能降低接地电阻值。     

屋顶太阳能光伏系统的SPD防护模式分析

做好屋顶太阳能光伏系统的雷击浪涌过电压防护对于确保其长期稳定运行十分重要。利用PSCAD软件搭建屋顶光伏系统电路模型,计算建筑外部防雷系统遭受雷击时光伏阵列边框和逆变器直流侧浪涌过电压,分析了不同雷电流波形下SPD的防护效果,讨论不同SPD保护模式的优劣。分析结果表明：未安装SPD时,即使与建筑外部防雷系统进行了等电位联结,遭受雷击后光伏阵列边框和逆变器直流侧仍会出现较高幅值过电压,且雷电流波头时间越短,过电压幅值越高;安装SPD后,雷击浪涌过电压能够得到有效遏制,保护设备免遭损坏。综合考虑不同SPD保护模式的保护效果与能量分配,推荐在直流线缆正极、负极、引下线三者之间均安装SPD,以实现对内部电气电子设备的精密防护。     

电容器在低压输电线路防雷防护中应用的分析

通过对低压输电线路中并联接入电容器的理论分析,得出了当低压输电线路中有雷电感应过电压时,电容器能够降低雷电过电压的幅值;低压输电线路中有雷电波传输时,根据雷电波传输的折射、反射原理,电容器能够降低雷电波的陡度;电容器与电涌保护器并联组合使用,能够降低SPD的残压。进行的模拟雷电感应过电压以及模拟雷电流冲击试验验证了并联在低压输电线路中的电容器能够降低感应过电压的幅值、雷电波陡度以及降低SPD残压的作用。提出了在低压输电线路的雷电防护中,电容器与SPD并联使用能够更有效地提高电子、电气设备的防雷效果。     

浅谈电涌保护器（SPD）选择及应用

正确选择和使用电涌保护器（SPD）是保护设备和人身安全的关键。电涌保护器（SPD）的选择及安装是防雷工程最重要的环节,如不能正确的选择和安装电涌保护器（浪涌保护器或防雷器）就不可能起到保护设备的功能,甚至还会出现损坏设备和造成人员伤害的事故。因此,防雷与安全防护中的浪涌保护技术已成为当前的一个热点,并引起了大家的高度重视。     

智能电表的雷电浪涌防护分析

智能电网的快速发展带动了智能电表的普及应用,同时也伴随着日益严重的雷电灾害问题。为了合理保护智能电表等终端采集设备,需要研究雷电浪涌对其危害。通过对智能电表进行雷电浪涌抗扰度试验,分析其损坏形式和失效原因。利用ATP-EMTP软件搭建配电系统模型,分析雷电侵入波对智能电表的危害。试验与仿真结果表明:智能电表损坏形式主要为表内采集器损坏、电源模块损坏、RS485口损坏;智能电表终端距变压器距离越近,终端过电压幅值越大;接地电阻对终端SPD保护效果影响较大,接地电阻的增大降低了保护效果。在智能电表终端安装SPD与前端SPD实现配合可以有效保护智能电表,但是需要尽可能降低接地电阻值。     

配电线路雷电感应过电压的避雷器防护分析

雷电感应过电压导致配电线路发生跳闸或故障的比例要远高于雷电直击,因此需要分析采用线路避雷器对配电线路感应过电压的防护效果。利用EMTP软件编程计算线路雷电感应过电压,分析安装线路避雷器对感应过电压的防护效果,讨论雷电流幅值和雷击点距线路距离、避雷器安装间距、接地电阻对避雷器抑制感应过电压效果的影响。分析结果表明:配电线路安装线路避雷器后能够在一定程度抑制雷电感应过电压;雷电流幅值越高、雷击点距线路近,避雷器抑制感应过电压的效果越弱;避雷器安装间距影响对感应过电压的防护效果,安装越密,线路感应过电压降低越明显。接地电阻对避雷器感应过电压防护影响非常大,过高的接地电阻会严重削弱避雷器对感应过电压的抑制效果,因此需要尽可能降低避雷器接地电阻。     

建筑电气中的SPD电压保护方法研究

在大型建筑楼宇电气系统中,需要设置电涌过电压保护器(SPD),对雷电或者其他瞬时过压的电涌进行保护。传统的建筑电气SPD电压保护装置采用本机振荡幅度调制的SPD电压保护器设计,但该设计装置会产生电涌过载失真,误差补偿性能。提出一种基于电压增益分配均衡处理的大型建筑电气SPD电压保护方法。进行了建筑电气SPD电压保护系统的等效电路设计,在SPD电压保护等效电路分析的基础上,构建SPD电压保护电力控制功率放大器,对SPD电压保护中出现较大偏差进行电磁耦合补偿,应用有限元方法计算分析SPD电压保护系统的漏感和励磁电感,得到SPD电压增益分配规则,最后进行系统电路设计。仿真结果表明,采用该系统进行建筑电气的SPD电压保护,电涌过载失真得到有效抑制,性能较好,误差较少,保证了建筑设施中的电气用电安全。     

降低配电线路雷击相间闪络概率对策研究

配电线路遭受雷电直击极易引发相间闪络,需要合理计算相间闪络概率,研究相应防护措施。利用EMTP软件建立10 kV配电线路模型,计算线路遭受雷击时发生相间闪络概率,分析导线布置方式和杆塔接地电阻对相间闪络概率的影响。讨论不同绝缘措施、避雷器安装方式和设置间隔等防护措施的防护效果。研究结果表明:导线垂直布置方式下,雷击导线时三相电位差最大,相间闪络概率也最高;雷击线路相间闪络概率随着杆塔接地电阻的增大而显著增加。增大线路绝缘子串闪络电压对于改善线路相间闪络效果不明显,采用绝缘导线时相间闪络概率远低于裸导线。雷电流波头时间均值越短,导线相间闪络概率越高。安装线路避雷器能够有效降低相间闪络概率,避雷器安装数量越多,设置间隔越密,相间闪络概率越低。避雷器防护效果受接地电阻阻值影响,需要尽可能降低杆塔接地电阻。     

防雷工程中对电涌保护器的选用

本文简述了为防护雷击电磁脉冲（电涌）对信息系统造成干扰破坏,在防雷设计中如何选择电涌保护器（SPD）。对电涌保护器的原理、技术参数、安装及级间耦合等进行分析,提出在具体防雷方案设计中应注意的若干问题,及在选择使用电涌保护器时主要涉及的几个步骤。     

基于PSPICE软件的多级SPD仿真与实际冲击实验对比分析

针对国内实际运用于电涌保护器(SPD)的冲击平台较少,从而增加了对电涌保护器一系列研究困难的情况,利用PSPICE仿真软件采用组合波对多级SPD线-地、线-线两种工作模式下的残压以及通流量进行测试,测试结果并与实际冲击平台下测量结果进行对比分析,得出仿真冲击试验最终的最大残压值与最大通流容量较实际测量更为理想,但是总体上讲两者差距并不大,实际冲击试验结果对仿真结果进行了验证,充分说明了PSPICE仿真冲击试验的可行性。因此,在缺乏实际冲击工作平台的情况下,可以采用PSPICE仿真软件建立合适的电路仿真模型,用来对电涌保护器进行测试研究。     

低压配电系统中浪涌保护器的设计与选择

在本文中,通过分析浪涌电压的产生,阐述了浪涌保护器（SPD）工作过程、防护等级的划分以及浪涌保护器（SPD）的设计、选择和安装;由于浪涌保护器（SPD）长期在过电压情况下工作,其自身也会受到较大侵害,因此为了延长浪涌保护器（SPD）的使用寿命,在本文中,我们也给出了浪涌保护器（SPD）自身的防护设计。