220kV复合绝缘材料横担防雷性能研究

运用电磁暂态软件ATP-EMTP建立220kV复合材料横担输电线路模型,分析对比了复合横担输电杆塔和酒杯塔A、B、C三相临界反击闪络雷电流的大小,并分析了不同冲击接地电阻、不同工频相角下复合材料横担塔反击、绕击耐雷水平以及最大绕击电流,验证复合材料输电杆塔耐雷性能优于常规酒杯塔,为复合横担的结构设计与优化提供参考。     

酒湖线湖南段特高压直流输电线路耐雷性能分析

酒湖线±800 kV特高压直流线路湖南段沿线路段地理复杂,属于雷暴频发区域,线路良好的耐雷性能是安全可靠运行的基础。本文基于ATP-EMTP软件,搭建了酒湖线特高压杆塔多段波阻抗模型,基于相交法的绝缘子闪络模型,以及考虑火花效应的接地电阻模型,构建了酒湖线特高压线路反击耐雷模型,分析了湖南段线路反击耐雷性能。利用电气几何法与规程法相结合,计算了绕击闪络率。研究表明:减小接地电阻和降低杆塔呼高以及提高线路绝缘水平,有利于提高特高压直流输电线路反击耐雷水平;采用负保护角有利于提高特高压直流线路绕击耐雷性能。     

线路避雷器对100O kV交流输电线路耐雷水平的影响分析

为分析线路避雷器对1000kV交流输电线路耐雷水平的影响,用ATP-EMTP软件建立相应的元件仿真模型,并就避雷器安装方式、工频电压和接地电阻对反击与绕击耐雷水平的影响进行仿真分析,分析结果表明：线路避雷器可显著提高1000 kV交流输电线路的耐雷水平,减少雷击跳闸事故。     

基于ATP-EMTP的交直流同塔多回输电线路耐雷性能分析

电网规模的扩大,已面临着输电线路走廊资源以及基础设施造价高的问题。近年来提出的交直流线路同塔多回架设的输电方式,成为了一种节约资源的选择。然而这种同塔混合多回输电线路的耐雷特性尚需进一步研究以确保输电安全。基于电磁暂态仿真软件ATP-EMTP,搭建了±800 kV/500 kV交直流同塔多回输电线路的仿真模型,分析在不同接地电阻以及杆塔高度情况下的反击耐雷水平,与单独架设的±800 kV直流线路以及500 kV交流线路进行对比;采用改进EGM和EMTP相结合,计算了交直流同塔多回输电线路的绕击跳闸率,根据仿真计算结果,提出了提高交直流同塔多回输电线路的耐雷水平的措施;降低接地电阻或者降低杆塔高度都能提高线路的反击耐雷水平; 500 kV上层外侧导线的绕击跳闸率最高,建议针对此条线路加强绝缘。     

污秽绝缘子串对超高压输电线路绕击耐雷性能影响分析

超高压输电线路雷电绕击危害严重,且绝缘子串长期工作于室外暴露环境导致绝缘水平下降,因此必须详细研究绝缘子串污秽情况下线路绕击耐雷水平。本文利用EMTP软件搭建500 k V输电线路模型,考虑绝缘子串污秽对线路闪络的影响,分析接地电阻、绝缘子片数量、安装避雷器对线路绕击耐雷水平的影响。分析结果表明:污秽绝缘子串的冲击放电电压低于正常情况,导致线路绕击耐雷水平下降,绝缘子串污染程度越重,耐雷水平下降越明显。线路绕击耐雷水平随着杆塔接地电阻的增加而增大,但是增大幅度不是十分明显;增加绝缘子片数量能够提高线路绕击耐雷水平,但是绝缘子串污秽的存在削弱了其保护效果;即使绝缘子串污秽情况较严重,安装避雷器后也能够显著提升线路绕击耐雷性能。需要尽可能保持绝缘子串的清洁以有效确保线路雷电防护效果。     

应用线路避雷器提高交流输电线路耐雷水平的研究

对应用线路避雷器提高交流输电线路的耐雷水平进行了分析研究,具体分析了雷电反击和绕击时线路避雷器的防雷效果及接地电阻、交流输电线路挡距等因素对耐雷水平的影响,最后对线路避雷器的雷击保护范围进行了分析探讨。     

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。     

时变接地电阻对输电线路耐雷水平的影响分析

冲击电流作用下,输电线路杆塔接地装置接地电阻呈现非线性时变特性,考虑接地电阻时变性对架空输电线路雷击暂态过电压及线路耐雷水平的影响是进行准确的输电线路防雷设计并提升其耐雷水平的基础。基于电磁暂态软件PSCAD建立了考虑时变接地电阻的220 k V同塔双回输电线路模型,分析了时变接地电阻对杆塔各处暂态过电压及输电线路耐雷水平的影响;并在此模型中添加"疏导型"防雷装置-并联间隙,分别计算考虑与不考虑时变接地电阻时并联间隙对输电线路耐雷水平的影响。结果表明:接地电阻大于20Ω时,定值接地电阻和时变接地电阻下输电线路耐雷性能及并联间隙安装方式相差较大。高土壤电阻率地区输电线路防雷设计应考虑接地电阻的时变性对输电线路耐雷性能的影响。     

35kV线路耐雷水平影响因素仿真研究

开展输电线路耐雷水平影响因素的研究是科学的输电线路防雷设计的基础。由于我国规程规定,35 k V的配电网是不需要全线架设避雷线的,这对农网35 k V配网的线路防雷工作带来了非常大的困难。选择雷击事故较为严重的35 k V某线作为研究对象,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。利用所建立的仿真模型,针对接地电阻、绝缘子片数、有无避雷线、杆塔呼称高度、线路档距等因素进行了仿真,分析了其对35 k V输电线路耐雷水平的影响。同时,分析研究了加装线路型避雷器以及避雷器多种不同布置方式下,对输电线路绕击和反击线路耐雷水平的影响,为工程实际中35 k V线路的综合性防雷提供理论依据。     

110kV同塔双回输电线路同跳机理及应对措施研究

基于雷电下行先导放电的物理过程,分析了雷电绕击、反击跳闸机理,指出雷电绕击难以引发同跳事故。针对110 k V同塔双回输电线路,在ATP-EMTP中建立了相应的模型,对改善耐雷水平的措施:降低接地电阻、增设耦合地线、采用非平衡绝缘、采用逆相序进行分析与总结。研究结果表明:降低接地电阻可显著降低双回闪络耐雷水平,增设耦合地线可提升双回闪络耐雷水平20%以上,非平衡绝缘可提升双回闪络耐雷水平约15%,采用逆相序最多可提升双回闪络耐雷水平2.33 k A。针对不同条件合理地选择应对措施,可大大降低同跳事故率,提高电网运行稳定性。     

云南高海拔地区雷电活动分布规律的研究

为获取云南省的雷电活动规律,结合雷电定位系统2005年—2008年的雷电监测数据,对整个云南省的落雷次数、雷暴日、落雷密度等雷电参数进行统计分析,并对雷电流幅值分布进行拟合。结果表明,采用IEEE推荐的表达式比雷电定位系统测量的雷电流幅值累积概率曲线和概率密度曲线拟合效果比采用我国现行规程中推荐公式要好,规程推荐的雷电流幅值累积概率在大于29 kA时比实际值大,而规程推荐的典型杆塔反击耐雷水平大于41 kA,这使得反击耐雷水平的设计趋于保守。根据电气几何模型的基本原理,对输电线路的绕击跳闸率进行计算,结果表明实际雷电流幅值概率密度计算得到的绕击跳闸率将比规程推荐公式计算值大,当最大绕击雷电流达到80kA时,所有电压等级的绕击跳闸率将是规程计算绕击跳闸率的4倍以上,这与目前高压输电线路雷击跳闸率比设计值偏高的事实基本相符。     

降低输电线路雷击跳闸率是采取“疏”还是“堵”

架空输电线路采取降低杆塔接地电阻值可再一定程度上减少雷电反击过电压的危害,提高线路的耐雷水平。但感应雷击、直击和绕击雷则通常与杆塔接地电阻值关系不大,欧美一些国家是大量采用木横担来遏制雷电反击跳闸。架空线路的耐雷水平基本上是随着杆塔接地电阻值的增加而线性减少。     

杆塔接地体冲击对输电线路雷电反击分析

为了减少雷害事故的发生,为输电线路防雷提供科学依据,计算输电线路雷电反击跳闸率时必须考虑杆塔接地体冲击特性。通过EMTP建立了线路及杆塔模型,考虑雷电流作用下接地体冲击特性,分析线路反击时杆塔和接地体暂态电压变化规律。计算不同土壤电阻率和接地体长度下线路反击跳闸率,同时讨论工频电压对反击跳闸率的影响。分析结果表明:雷电流幅值较大时,接地体冲击接地电阻降低明显。工频电压对线路反击跳闸率有一定影响。增加接地体长度和降低土壤电阻率可以有效减少线路反击跳闸率。     

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。     

3种防雷技术在确保反击耐雷水平时的配合应用方法

高土壤电阻率地区输电杆塔接地降阻困难,采用其他防雷措施与降阻措施配合使用,以确保输电线路的反击耐雷水平,可取得更好的技术经济效益。采用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP搭建输电线路雷电过电压仿真模型,分别研究110 kV、220 kV和500 kV输电线路降低接地电阻、增加绝缘子片数以及加装线路避雷器对其反击耐雷水平的影响。结果表明,接地电阻允许值从20Ω放宽至25Ω时,线路的绝缘子片数仅需增加1片即可达到接地电阻值为20Ω时的耐雷水平;在线路两边相同时安装线路避雷器时,110 kV、220 kV和500 kV输电线路的反击耐雷水平分别提升了59.15%、63.1%、95.8%。通过经济比较,认为4 000Ω·m的高土壤电阻率地区降阻方案具有较差经济效益,放宽接地电阻并在加装两边相避雷器的方案具有较好的综合技术经济效益。所得结果,可为降低高土壤电阻率地区输电杆塔设计、施工成本提供方法指导。     

110 kV架空输电线路避雷器优化布置方式仿真分析

为了探究如何优化配置线路避雷器数量,达到防雷保护效果又不失技术经济性问题,以110 kV架空输电线路为研究对象,采用电磁暂态仿真计算软件ATP/EMTP,分别搭建输电线路雷电反击和绕击仿真模型,计算出几种不同避雷器安装方式下的线路耐雷水平。分析表明:相对于线路不安装避雷器,每基杆塔安装避雷器线路的耐雷水平提高了73%~83%,每隔两基杆塔安装避雷器线路的耐雷水平提高了31%~36%。     

雷电绕击下线路避雷器的仿真计算研究

避雷器作为一种有效的防雷设备常被用于雷害严重地区的输电线路中。利用电磁暂态仿真计算软件(EMTP-ATP)建立典型110kV输电线路雷电绕击导线模型,仿真分析了安装三相避雷器情况下杆塔和避雷器的分流电流以及影响其分流作用的几个因素的影响;仿真了不同避雷器配置方式对线路绕击耐雷水平的影响。仿真结果表明冲击接地电阻大小对避雷器的分流作用影响较大;安装单相避雷器只能保护该相,不能保护未安装相;安装两相避雷器相对于单相的情况对耐雷水平提高并不显著,并且在两边相安装的情况下效果最佳。     

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。     

影响同塔四回线路雷电反击闪络性能的因素分析

对影响西安南输电线路工程中同塔四回线路(双回750 k V线路和双回330 k V线路同塔架设)反击耐雷性能的因素进行分析。利用电磁暂态计算程序EMTP建立了不同塔形杆塔以及系统其它部分的反击计算模型,研究了不同塔形、不同导线排列方式、不同接地电阻、不同悬挂绝缘子绝缘强度等各种因素对输电线路耐雷性能的影响。     

特高压直流同塔混压输电线路绕击耐雷性能研究

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,准确评估其绕击耐雷性能,对线路设计和施工具有重要参考价值。基于电气几何模型计算绕击跳闸率,考虑了导地线、大地的相互屏蔽效应、地面倾角、雷电入射角和工作电压等因素的影响,并通过算例进行了分析验证,研究了特高压直流同塔混压输电线路的绕击耐雷性能及其影响因素。同时应用该模型对800 kV直流单回线路和500 kV直流同塔双回线路的绕击耐雷性能进行了研究对比,得出了特高压直流同塔混压输电线路绕击耐雷性能的特点。结果表明:500 kV线路的绕击耐雷性能优于800 kV线路;特高压直流同塔混压输电线路绕击耐雷性能与800 kV直流单回输电线路绕击耐雷性能近似相同,但比500 kV直流同塔双回输电线路绕击耐雷性能差。