线路杆塔对雷电流分布和浪涌响应的影响

为解决现有回击模型在架空线路防雷性能计算时与实际情况分歧极大的问题,首先根据传统回击模型考虑线路杆塔与雷击通道以及杆塔与大地之间的反射,分析了杆塔对其电流分布及浪涌响应的影响,然后通过实例计算雷击电力杆塔雷击电流分布及其浪涌响应,总结出雷击通道回击模型以及杆塔电流分布的变化。分析表明,输电线路杆塔高度越高杆塔顶部浪涌响应越大,而杆塔波阻抗越小杆塔中入射雷电流越小,且最终相应地影响输电线路防雷性能。     

Distribution arrester outages caused by lightning backflow current flowing from customer's facility into power distribution lines

Direct lightning strokes are considered to be a main cause of damage to surge arresters on power distribution lines. Recently, lightning performance of distribution lines has been observed using still cameras, and lightning‐caused distribution outages on hilltop areas on the coast of the Sea of Japan have been investigated. This research has shown a possibility that lightning backflow current flowing from customer facilities into distribution lines causes damage to surge arresters on the distribution lines. We have investigated the lightning backflow current flowing from customer facilities into distribution lines as a cause of damage to surge arresters. The main results are as follows: (1) The electric charge of the backflow current flowing into distribution lines is more than 60% of that of the lightning stroke current. (2) If the grounding resistance of the customer's facility is not low, the failure rates of a surge arrester caused by backflow current due to winter lightning is more than 90% of that caused by direct lightning strokes. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 126(3): 9–20, 1999     

35kV输电线路避雷器的雷电放电电流和吸收能量

在建立输电线路防雷计算模型的基础上,用电磁暂态计算程序对有、无避雷线的35 kV输电线路避雷器的雷电放电电流和吸收的雷电放电能量进行了计算。具体计算了不同幅值的雷电流作用下,不同冲击接地电阻时,线路上避雷器的放电电流和吸收的比能量,讨论了雷电流、接地电阻对放电电流和比能量的影响,并对分别装在有、无避雷线的输电线路上的避雷器的放电电流和比能量进行了纵向比较分析。     

Study of Lightning Risk Evaluation of Distribution Systems

Recently, concept of the lightning risk management has been proposed for the minimization of damages caused by lightning. In distribution systems (power distribution lines, low‐voltage distribution lines, telecommunication lines, and customer appliances), lightning protection measures based on the lightning risk management are effective since the number of facilities is enormous. In this paper, for the establishment of lightning risk management method of distribution systems, we expressed the lightning risk assessment method of distribution systems and examined the influence of arrangement of customer house on the lightning risk values of power distribution lines and customer appliances.     

浙江电网降低高压输电线路雷击跳闸率的措施分析

为增强浙江电网高压输电线路的防雷能力,已采取了各种防雷措施,如降低杆塔接地电阻、加强绝缘水平、安装线路避雷器和增加耦合地线等,计算分析采取这些措施对雷击(反击或绕击)跳闸率的影响,提出了高压线路防雷的总体建议。     

鄂西三峡地区220kV线路差异化防雷技术与策略

鄂西三峡地区气候、地理环境复杂,雷电活动频发,线路抵御雷击能力薄弱。有效提高输电线路防雷性能评估水平与治理能力,对保证鄂西三峡地区供电的稳定可靠是十分重要的。为此,基于差异化防雷技术与策略开展了鄂西三峡地区220kV线路防雷综合治理研究。具体来说,从线路回数、塔形、档距、地貌、防雷措施等方面统计分析了鄂西三峡地区220kV线路雷击故障分布规律,分析结果可从宏观上指导实施差异化防雷改造;进而选择雷害严重的典型线路采用差异化防雷技术开展逐基杆塔的微观化防雷风险评估,评估时综合考虑线路走廊雷电活动、地形地貌、线路结构和绝缘配置的差异性;根据风险评估结果,选择合适的防雷措施,并依据投入产出比制定技术经济性较高的差异化防雷治理方案;针对治理方案开展逐基杆塔和全线防雷性能预评估,分析改造前后防雷性能变化情况;最后应跟踪评估改造方案挂网后的实际治理效果。     

无线通信车的防雷技术

针对机动通信防雷的应用需求,以无线通信车为例,对无线通信车载设备遭雷击破坏的原因进行了分析,对空中防雷基本原理进行描述。提出以LPI主动式防雷器、专用引下线和泄流地网组成防雷设备,利用防雷设备LPI主动式引雷器的电极提前放电,使得空中下行雷电轨迹发生变化,将上行电极和下行电极在空中相遇,主动引入防雷器,经专用引下线(低阻抗的软铜带线)接入泄流地网,从而达到防雷保护的要求,从工程应用上提供了具体的实现途径及方法。     

750kV单回和同杆双回输电线路反击耐雷性能

利用ATP-EMTP仿真程序对单回和同塔双回750 kV输电线路典型杆塔的反击耐雷性能及其影响因素进行了仿真计算研究。研究中杆塔采用了多波阻抗模型,考虑了雷电波在杆塔中的传播速度、杆塔呼称高度及杆塔接地电阻等因素的影响,采用统计法确定750 kV超高压线路的反击耐雷性能。研究结果表明:杆塔中的传播速度影响不可忽略;随着杆塔高度的降低,冲击接地电阻的减小,线路反击性能增强;导线排列方式和档距的变化,对线路反击性能影响很小;对于ZB329和ZGU315型杆塔,仅其单回反击跳闸率都会高于预期雷击跳闸率,因此在建设750 kV输电线路时,需要认真计算研究输电线路的反击耐雷性能。     

750kVGIS变电站雷电侵入波过电压的研究

为使模拟计算结果更接近实际,需要研究雷电侵入波过电压计算模型的误差及影响因素,基于输电线路的伏库特性,用简单的电路模型模拟输电线路电晕特性,建立了集中电感、单波阻和多波阻3种杆塔模型;研究了电晕效应对雷电过电压及杆塔模型对变电站雷电侵入波过电压计算结果的影响。利用EMTP计算雷击塔顶和绕击输电线路2种雷击方式下750kVGIS变电站内断路器、电流互感器及变压器等设备雷电侵入波过电压的结果表明,冲击电晕使雷电侵入波产生很大的衰减和变形,和不考虑电晕所得过电压幅值相差约5%;3种杆塔模型算得的结果相差近10%;GIS出线方式等其它因素对过电压值也有较大的影响。     

广西某地区配电线路雷害事故及防雷措施研究

针对广西某地区近年来配电线路频发雷害事故这一现状,通过实地调查,并结合实验室的试验结果,对该地区配电线路存在的问题进行了分析,认为线路上存在大量的"零值"、"劣值"绝缘子,线路采用不当的防雷措施,配电变压器的低压侧缺少防雷保护措施是造成雷害事故频发的主要原因。研究表明:采用清除线路上的"零值"、"劣值"绝缘子,在线路易被雷击段处装设线路避雷器,拆除线路上不当的防雷设备,降低进线段杆塔接地电阻,完善配电变压器低压侧防雷保护等改造措施,可以降低雷害事故的发生概率,大大提高配电线路运行的安全可靠性。     

阳江地区典型输电线路防雷评估与综合治理研究

阳江地区是广东电网雷电活动比较频繁、雷害比较严重的地区,基于差异化防雷技术对阳江地区输电线路防雷综合治理进行研究。选择雷害严重的典型线路（110kV白长线）逐基评估杆塔的雷击闪络风险,评估时综合考虑线路走廊、雷电活动、地形地貌、线路结构和绝缘配置的差异性;根据风险评估结果,结合各种防雷措施特点和以往的改造经验,选择安装线路避雷器作为主要改造措施,并提出不同杆塔的避雷器差异化配置方式;最后依据改造杆塔范围和次序,依次制定5套线路避雷器差异化改造方案,并量化评估各套方案的投入产出比。     

采用线路型避雷器提高35 kV输电线路的耐雷水平

研究了在35 kV输电线路雷电"易击段"绝缘子串上并接线路避雷器来提高线路耐雷水平的方法。建立了雷电波作用下35 kV输电线路电磁暂态仿真计算模型,借助电磁暂态软件(ATP_EMTP)仿真分析了线路避雷器对35 kV输电线路耐雷水平的影响。计算结果表明,在"易击段"架设线路避雷器后,可明显提高35 kV输电线路的耐雷水平,尤其雷直击导线时,线路避雷器的作用效果更加明显;雷击杆塔塔顶时,杆塔接地电阻是影响35 kV输电线路耐雷水平的重要因素。最后,仿真估算了不同避雷器架设方案下35 kV输电线路的耐雷水平。本研究对于平原地区35 kV输电线路的线路防雷具有重要意义。     

Observation of lightning effect on power distribution lines by still cameras

In order to clarify the cause of lightning outages of a distribution line, simultaneous observation of lightning discharge channels and types of damage on distribution lines were carried out with still cameras from July 1993 through July 1995. High-voltage lines located in the observation area did not suffer from induced voltages due to indirect lightning strikes, even if such lightning strikes were nearby. One instance of a direct lightning strike on a distribution line was observed. The striking point was the span center of the overhead ground wire, and only a transformer fuse was blown on the high-voltage line. Damage to surge arresters was observed in the case of a lightning strike on a building located near a distribution line. The cause is thought to have been lightning current which flowed into the nearby distribution line through the damaged arresters. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn 119(1): 17–23, 1997     

针对某35kV配电线路防雷问题的探讨

雷击是导致35 kV配电线路故障的重要原因之一。丘陵地区雷电活动频繁,对35 kV架空线路的安全运行危害极大。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。分析了河南某35 kV线路防雷现状,认为线路耐雷水平不高、运行维护不到位、防雷措施不够完善是导致35 kV配电线路雷击跳闸率高的重要原因。结果表明:采取全面检测绝缘子,更换劣质绝缘子、加装带间隙的线路避雷器、提高线路的绝缘水平、采用输电线路绝缘子并联间隙技术保护改造方案、架设避雷线等多种措施进行综合治理,可以大幅度减少雷害事故。     

雷击电力调度大楼微波塔时天馈线过电压计算

针对雷击电力调度大楼微波塔时天馈线冲击感应过电压可能危及微波接收设备的问题,仿真计算研究了天馈线屏蔽层的雷电分流系数、天馈线感应过电压水平及影响因素。结果表明:天馈线感应过电压随大楼接地电阻减小而降低,随天馈线长度增长而稍有降低,与雷击注入的雷电流大小成正比而分流系数不变;天馈线设备端装备的保护器应尽量靠近被保护设备安装,其动作延时越短越好。     

基于ATP-EMTP对配电网雷击过电压的仿真研究

阐述了雷电流模型、配电网各元件计算模型、绝缘子串闪络机理,采用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP 建立仿真计算模型,比较分析杆塔冲击接地电阻对线路耐雷水平的影响,以及线路避雷器不同安装方案对线路耐雷水平的改善效果。仿真计算结果表明：雷击过电压容易导致绝缘子闪络,通过安装线路避雷器、降低杆塔接地电阻有效地提高了10 kV配电线路耐雷水平,改善了线路耐受过电压的能力。     

500kV超高压输电线路雷击跳闸原因分析及处理措施

介绍一起500 kV超高压输电线路雷击跳闸故障,从故障点设备和地理、天气情况进行分析,认为故障塔所处地形凸显及雷雨天气是导致故障的主要原因,提出加强设备防雷改造、完善设备管理等措施,并对输电线路防雷工作提出建议.     

广东雷电活动规律及输电线路雷击跳闸分析

分析了2005—2012年广东雷电活动规律及雷击跳闸情况,表明各年50%概率雷电流幅值集中在26~35kA之间,雷击跳闸率受50%概率雷电流幅值的影响较地闪密度大;同塔多回输电线路雷击同时跳闸占雷击跳闸比例达15%~30%。提出了防雷策略,包括输电线路防雷需要抓住重点,转变观念,加强管理;重视常规防雷措施的基础上,重点治理易击重要线路和同塔架设线路,提高线路雷击跳闸重合成功率。     

Lightning protection of overhead power distribution lines

There are two major protective methods against lightning outages on overhead distribution lines. One is by use of surge arresters and the other is by an overhead ground wire. Surge arresters have rather constant effect regardless of the type of lightning outage causes. On the other hand, the effect of an overhead ground wire is quite different against the two major causes: direct lightning hit and induced overvoltages. This paper shows how to design lightning protection for overhead power distribution lines taking these characteristics into account. Copyright © 2007 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

输电线路杆塔对雷电流监测结果的影响

在输电线路上实际测量雷电是进一步了解雷电流各种参数的有效手段,但实际测量到的结果是受被击物体影响后的雷电流。为了通过测量结果得到雷电流的原始波形,在输电线路杆塔模型中考虑了雷电波在杆塔传播过程中的衰减、畸变以及杆塔冲击接地电阻等因素,采用电磁暂态分析程序PSCAD对两种不同的输电杆塔进行了仿真计算,并对是否装设避雷线的情况进行了比较分析。结果表明避雷线对于雷电波的传播有很明显的影响,雷击输电线路杆塔时塔顶和塔底的雷电流波形有显著的区别,塔底电流随着杆塔的增高而变大。