配电线路感应雷过电压防护措施仿真研究

配电线路雷击跳闸事故主要由感应雷过电压引起,目前线路的雷电防护常采用装设线路型避雷器和保护间隙。为了评估线路防雷措施的雷电防护效果,采用H覬idalen的仿真计算模块,搭建10 k V配电线路感应雷过电压的仿真模型并仿真线路的感应雷过电压幅值及其沿线分布,确定感应雷过电压最严重时的工况条件,并仿真研究了装设避雷器及保护间隙对线路感应雷过电压防护作用以及安装密度不同时线路感应雷过电压的影响。     

城区配电线路感应雷过电压的防护措施研究

以城区10 kV配电线路为研究对象,建立雷电回击过程中配电线路感应雷过电压的数值计算模型,对配电线路感应雷过电压分布特性进行仿真计算,分析了并联保护间隙和避雷器对配电线路感应雷过电压的限制效果,并对比了5种不同安装密度下并联保护间隙和避雷器的感应雷过电压限制效果。仿真计算结果表明,采用并联保护间隙和避雷器均能降低10 kV配电线路的感应雷过电压;距离落雷位置最近的杆塔上装设保护间隙或避雷器,可有效降低配电线路上的感应雷过电压幅值;距离落雷位置最近的杆塔上未装设保护间隙或避雷器,配电线路感应雷过电压的降低效果不明显。     

10kV配电线路综合防雷保护研究

为研究低幅值雷电流和感应雷导致配电线路绝缘发生的闪络,以浙江省诸暨地区某10 kV配电线路为例,分析配电线路雷击跳闸率居高不下的原因和配电线路雷电过电压的产生机理,并通过场线耦合模型,运用数值计算的方法对配电线路的雷电感应过电压进行了计算,最后结合配电线路的实际运行情况,提出了配电线路的综合防雷措施。     

架空线路感应雷过电压产生机理与计算方法

架空配电线路裸露在空气中,极易遭受雷击产生雷电过电压,导致线路保护装置跳闸甚至线路电气设备元件的损坏,从而造成供电中断,影响了广大用户的生产和生活。对配电网架空线路感应雷过电压产生机理进行了详细的探讨,提出静电感应分量是配电网线路感应雷过电压的主要构成部分。并研究了目前常见的计算雷击导线附近大地时架空线路感应雷过电压的HC/idalen模型,并通过仿真分析表明大地电导率对架空线路感应雷过电压有一定的影响。     

10 kV配电线路雷电感应过电压在线监测装置及其应用

雷电感应过电压是引起配电网故障的主要因素之一。为收集配电线路上的感应雷过电压数据,研究其波形特性,以期用于指导架空配电线路的雷电防护,文中采用了一个自供电、无线传输的雷电过电压在线监测装置,接触测量了配电线路中雷电感应过电压信号。通过对某10 kV配电线路上雷电感应过电压波形进行观测,并根据波形特征获取过电压相关波形参数。结果显示,感应雷过电压主要以高频分量形式叠加至工频相电压,所观察到的感应雷过电压波表现为波头时间短、波尾出现双极性高频振荡,最终衰减到零的特点,并就耦合地线耦合感应降低线上感应过电压幅值情况进行讨论。     

考虑冲击电晕的架空线雷电过电压计算与分析

冲击电晕会造成雷电过电压的波形畸变,考虑冲击电晕影响的架空线路雷电过电压仿真有助于更为准确地开展线路绝缘配合设计。本文基于多导体传输线理论,结合电晕的等效电路模型,建立了考虑冲击电晕的多导体传输线暂态仿真模型,并通过与实测结果对比验证了模型的正确性。基于该模型,对配电线路雷电感应过电压进行了计算,并进行了感应雷和直击雷两者冲击电晕的不同机理分析。本文方法与基于Maxwell方程的电磁场方法相比,在保证计算精度的情况下可有效提高计算效率,适用于架空线路的防雷设计。     

10kV配电线路的雷电感应过电压特性

架空配电线路绝缘水平低,直击雷及雷电感应过电压导致的雷击闪络事故率很高,为了重点研究考虑大地有限电导率后配电线路雷电感应过电压的波形特性和统计特性,采用时域有限差分(the finite difference-time domain,FDTD)算法求解多导体传输线方程,在算法中考虑了绝缘子的闪络过程以及大地电导率对传输线的影响,给出了线路在几种典型雷击情况(直击雷和雷电感应)下,不同大地电导率时配电线路上的感应过电压发展过程及分布特性.分析结果表明,不考虑大地电导率与考虑大地电导率的计算结果相差很大.还分析了雷电流幅值、上升时间、雷击点与线路距离等因素对雷电感应过电压水平的影响.针对不同大地电导率情况下配电线路的感应过电压进行了统计分析,给出了考虑直击雷及不考虑直击雷两种情况下线路最大感应过电压概率分布、绝缘闪络率以及闪络次数.     

10kV配电线路防雷仿真分析

基于10kV配电线路,分析了直击雷和感应雷过电压线路的耐雷水平,通过ATP-EMTP仿真软件分别建立了直击雷和感应雷过电压的仿真模型。仿真结果表明加强绝缘强度、架设避雷线、安装避雷器、降低接地电阻等防雷措施能有效提高配电线路的耐雷水平,降低雷击跳闸概率,提高供电可靠性。     

输电线路雷电绕击过电压仿真分析研究

为了分析研究影响输电线路绕击雷电过电压的因素,在查阅大量文献的基础上,通过对不同雷电流波形的对比研究,结合杆塔、线路、绝缘子实际情况,利用PSCAD/EMTDC仿真软件建立了2.6/50μs的雷电流双指数模型、杆塔单一波阻抗模型、线路Frequency Dependent(Phase)模型、绝缘子闪络判据模型。在所建模型的基础上,利用PSCAD/EMTDC软件仿真分析了雷电流波形和幅值在绕击情况下的雷电过电压暂态特征,以及对雷电过电压和耐雷水平的影响。仿真结果表明雷电流波形和幅值对绕击过电压和耐雷水平有较大影响,可为日后的防雷工作提供理论依据及重要参考。     

基于改进Agrawal模型和FDTD法的感应雷过电压算法

为了计算架空配电线路雷电感应过电压,利用Nucci提出的雷电回击通道模型(MTLE模型),计算雷电回击电流产生的空间电磁场,采用Cooray-Rubinstein公式计算大地电导率影响的水平电场分量,并改进Agrawal场线耦合模型,建立架空配电线路雷电感应过电压方程,基于时域有限差分(FDTD)法,计算10 kV架空线路的雷电感应过电压数值。结果表明,大地电导率对计算结果影响较大,大地电导率使线路上的感应电压幅值降低接近20 kV;不同回击传播速率也影响感应雷过电压的数值。定量计算雷电感应过电压,需要分析各种因素对计算感应雷击过电压的影响,完善计算方法,保障计算准确性,使理论与计算方法适用于实际的配电线路防雷设计,提供有价值的参考依据。     

雷击杆塔塔顶雷电反击过电压仿真分析

为了分析研究雷击杆塔塔顶雷电反击过电压的影响因素,在查阅大量文献的基础上,通过对不同雷电流波形的对比,结合杆塔、线路、绝缘子实际情况,以一段实际线路和实际杆塔参数为例,利用PSCAD/EMTDC仿真软件建立了符合实际情况的雷电流双指数模型、杆塔单一波阻抗模型、线路Frequency Dependent(Phase)模型、绝缘子闪落判据模型.在所建模型的基础上,利用PSCAD/EMTDC软件仿真分析了雷电流波形和幅值在雷击杆塔塔顶反击情况下的雷电过电压暂态特征,以及对雷电过电压和耐雷水平的影响.仿真结果表明雷电流波形和幅值对反击过电压和耐雷水平有较大影响,可为日后的防雷工作提供理论依据及重要参考.     

计及架空地线的配电线路雷电感应过电压模型及应用

该文提出一种基于MODELS语言计算雷电感应过电压的工程模型方法。用于对雷电通道建模以及与架空线路的电磁耦合进行了分析,并在ATP/EMTP中实现且验证。方法考虑了有损地面对径向电场的影响,能够搭建适用于用于配电网输电线路及架空线路的感应雷模型,开发了模型新的应用方式,采用解析方法计算线路中的雷电感应电压,再通过感应电压分析架空线路受到的影响。实例结合南方电网配电线路实际情况,给出了在安装有架空地线性线和没有安装架空地线的低压系统中雷电感应过电压,感应电流的分布,以及其耐雷水平的计算结果,讨论线路的承受能力以及可能产生的电磁干扰和影响范围。研究了系统中架空线路配置的作用。结果显示架空地线能够大幅提高配电线路对感应雷的耐雷水平,降低闪络概率。该模型被验证能够很好的应用于配网线路的防雷工作。     

配电网过电压在线监测装置布点问题研究

配电线路分布广泛,支路众多,基于经济实用的因素,过电压监测装置不能实现在配电线路上的全覆盖监测。为了实现过电压在线监测装置对配网线路所处区域雷电参数的有效监测,从而获得配电线路上更为准确的雷电监测信息,进而分析获得雷电参数信息,在现有的线路雷电相关参数条件下,结合雷电定位系统采集的数据和配电线路的雷击跳闸率提出了一种对不同的工程条件下配电线路安装过电压监测装置布点选择的方法。该方法考虑不同工程条件下的不同影响因素,通过定量的计算,实现配电线路安装过电压监测装置重要性的数值计算,有效地确定过电压监测装置的布点,从而实现更为准确地监测雷电参数,对进一步实现线路耐雷水平的评估、线路防雷设计的改进提供数据基础。     

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。     

并联间隙在10 kV配电线路的单相安装方式

针对10 kV配电线路传统的并联间隙的三相安装方式使线路耐雷水平降低,跳闸率提高的问题,提出了并联间隙的单相安装方式。利用ATP-EMTP软件建立了10kV配电线路感应雷过电压和直击雷过电压仿真模型,分析了雷直击塔顶和感应雷过电压的情况下,并联间隙的单相安装方式对10 kV配电线路耐雷水平及雷击跳闸率的影响。仿真结果表明,并联间隙的单相安装方式在感应雷过电压和反击下的耐雷水平分别最大提高了162.5%、101.2%。在感应雷过电压下,并联间隙的单相安装方式可显著降低配电线路的雷击跳闸率,最高可降低48.08%。最后,针对雷击故障的不同特点给出了并联间隙单相安装方式下间隙距离的匹配方案。并联间隙的单相安装方式对提高线路耐雷水平、降低感应雷击跳闸率以及提高配电网的运行可靠性具有实际意义。     

雷电流波形对500kV输电线路耐雷水平的影响

为了研究雷电流波形对超高压输电线路耐雷水平的影响,本文首先在理论上分析了超高压输电线路耐雷水平与雷电流波形的关系。利用EMTP仿真软件中的基础元件建立了雷电流模型、输电线路杆塔模型、绝缘子闪络模型、进线端模型。利用EMTP仿真软件得出超高压输电线路在不同雷电流波形下的耐雷水平。通过所得到的数据分析得出在不同的雷电流波形作用下超高压输电线路耐雷水平及其过电压的变化规律,为超高压输电线路如何采用既经济又安全的绝缘水平提供一定的依据。     

配电线路雷电感应过电压仿真计算分析

为研究雷电感应过电压的发展规律,提出了采用Heidler雷电流波形模型、MTLE雷电流回击模型、Co-oray-Rubinstein电磁场传播模型、Agrawal场线耦合模型的配电线路雷电感应过电压的计算方法以及相关仿真参数,并自主开发了一套雷电感应过电压仿真计算程序。将程序计算结果和真型试验结果进行比较,所得线路电场强度和线路过电压的计算结果与试验数据相符,计算误差在10%以内,验证了程序所得结果的准确性。结果表明,先导发展过程在雷击线路前产生静电感应,影响线路上的过电压波形,电晕效应在计算中可以忽略;基于研发的程序,计算时可考虑先导发展过程和非理想大地对感应过电压的影响,实现电磁场与暂态传播过程的同步计算。     

时域有限差分法配电线路耦合雷电过电压求解及空间变化特征分析

电力系统中配电线路一般裸露在空气中,极易遭受雷电过电压侵害造成供电中断。针对配电线路耦合过电压的空间分布特征问题,采用时域有限差分方法(FDTD)对雷击点相对于配电线路中点、端点位置处的雷电感应过电压进行计算,从而对耦合的雷电过电压峰值时间及空间变化趋势进行研究。仿真结果表明:雷击点处于配电线路中部时,产生峰值28. 07 kV的雷电过电压,且线路中点位置处束缚的感应电荷最多,随后由中点迅速地向线路两端移动。而雷击点处于线路两端时,产生峰值32. 74 k V的雷电感应过电压。     

城市中、低压绝缘架空线路的防雷措施

在城市配电线路中,架空绝缘导线直击雷事故主要是由于雷电感应过电压作用的结果。通过对直击雷事故原因的理论分析,总结了城市线路运行中多个事故处理的经验,探讨了配电线雷电过电压的特点,综合当前国内外该类防雷技术特点及工作机理,从工程实践的角度加以比较,为提高城市供电可靠性、防止绝缘配电线断线故障寻找到合理措施提供了参考方案。     

大港油田110/35kV同杆四回线路的防雷保护设计

为了加强油田线路的防雷保护,采用电磁暂态计算程序（ATP-EMTP）对大港油田输配电线路进行仿真分析计算,建立110/35 kV同杆四回输电线路模型,对实际运行的接地网进行冲击接地电阻计算,进而分析避雷器不同配置方式对耐雷水平的影响;分析感应过电压的发展过程,采用Heidler雷电流模型、Agrawal场线耦合模型对配电线路感应过电压进行数值计算,对其特性进行分析,针对实际运行情况给出了合理的避雷器推荐安装密度.