配电变压器雷害绝缘故障影响因素及其防护措施研究

配电变压器的安全运行面临着严重的雷害威胁,需要合理分析其雷害绝缘故障影响因素。通过EMTP软件计算配电变压器遭受的雷电直击过电压和感应过电压,根据雷电过电压和绝缘故障出现的随机特性,利用区间组合统计法考虑雷电流幅值、雷电流波头陡度、雷击方位等因素的影响,计算配电变压器雷害绝缘故障概率。讨论线路安装避雷器、变压器高压侧安装避雷器对于降低配电变压器雷害绝缘故障的防护效果。分析结果表明:配电变压器雷电过电压波形均存在一定程度振荡,感应过电压波形振荡更为剧烈,但雷电直击过电压对变压器绝缘危害更大;配电变压器过电压概率密度分布曲线随着雷电流波头时间的减小、雷击点距线路水平距离的减小而整体右移,出现高幅值过电压的概率增大,导致变压器绝缘故障概率随着波头时间的减小、雷击点距线路水平距离的减小而增大。配电线路和变压器高压侧安装避雷器能够有效减少变压器雷害绝缘故障,但防护效果受接地电阻影响非常大,因此需要尽可能降低避雷器接地电阻以减少绝缘故障。     

根据电气几何模型对10 kV配电线路雷击跳闸率的计算分析

为了实现对10kV配电线路防雷性能的评估,制定相应防雷措施.首先根据计算雷击跳闸的电气几何模型原理制定10 kV配电网的电气几何模型,考虑雷击大地时在导线上产生感应过电压的影响.其次,通过对比分析直击雷暴露距离和感应雷暴露距离得出计算10kV配电线路的雷击跳闸率计算公式,以昆明某地区典型线路为例计算其雷击跳闸率,所得结果与实际情况比较符合.最后,根据电气几何模型分析了加强绝缘和安装线路避雷器两种情况的不同配置下的跳闸率降低效果,为10kV配电线路防雷计算与防雷措施评估提供了一个新方案.     

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。     

胜利油田输电线路防雷的研究

针对胜利油田采油场用电设备采用配电型避雷器进行保护收效不理想的情况,对油田6kV及1140V线路的雷电过电压情况进行了分析及研究,认为在雷击线路时,会产生感应过电压,反击过电压和雷击导线过电压。感应过电压的耐雷水平约为86kA;反击过电压的耐雷水平约为(21￣28)kA;雷击导线过电压的耐雷水平约为2kA。提出通过架设线路型无间隙避雷器和线路型空气间隙避雷器来提高线路的耐雷水平,通过一个雷雨季节的验证,防雷效果十分明显。     

10kV配电线路雷害事故分析及防雷措施仿真研究

根据某地10 kV配电线路的雷害情况和典型事例,分析了10 kV配电线路跳闸的原因。结合相关理论计算分析后得出:感应雷过电压是造成10 kV配电线路跳闸的主要原因,对均高15 m的架空配电线路,若雷击点距此线路65 m,雷电流幅值为100 kA,感应雷过电压可以达到576.9 kV。结果表明:更换线路绝缘子、适当加装线路避雷器、并联保护间隙和安装自动跟踪补偿消弧装置可以有效提高10kV配电线路的耐雷水平,降低线路雷击跳闸率。     

考虑全雷击过程架空配电线路防雷性能计算分析

架空配电线路分布广泛且线路绝缘水平低,易发生直击雷和感应雷闪络故障,为了考虑配电线路受直击雷和感应雷过电压的综合影响,建立了配电线路耐雷性能计算模型。首先基于ATP-EMTP建立线路直击雷和感应雷过电压模型对线路耐雷水平进行仿真计算,然后通过电气几何模型并结合线路感应雷耐雷水平关于雷击点至线路距离的拟合关系式,对线路直击雷和感应雷闪络区域进行划分,进而计算得到线路直击雷和感应雷跳闸率,最后,计算分析了杆塔高度和大地电导率对配电线路耐雷水平以及雷击跳闸率的影响规律。计算结果表明,杆塔高度与大地电导率均会不同程度的影响直击雷和感应雷跳闸率,进而影响总跳闸率,降低杆塔高度和增大大地电导率可降低配电线路雷击跳闸率以提高配电线路耐雷性能。     

分布式光伏系统接入配电线路感应过电压特性分析

雷击感应过电压是造成有源配电系统故障的主要原因，研究分布式光伏系统接入配电线路后感应过电压特性具有重要意义。在ATP中搭建了分布式光伏系统接入10 kV配电线路感应过电压计算模型，计算了雷击有源配电线路不同位置时，配电线路侧和光伏侧感应过电压的变化规律，并提出了相应的防雷配置优化策略。结果表明：当雷击线路杆塔附近地面时，线路上产生的感应过电压会影响光伏系统稳定运行；当雷击光伏阵列金属边框时，不会对配电线路造成影响；在并网变压器高低压侧分别安装避雷器和SPD时，变压器和光伏侧设备不受配电线路侧感应过电压的影响。     

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。     

10kV架空裸导线配电线路雷击影响因素分析

从10 kV配电线路的直击雷和感应雷击跳闸机理出发,首先分析雷电地闪密度、雷电流幅值概率分布对线路跳闸的影响。其次,分析线路处于山顶、山腰、山底三种不同地形地貌情况时的10 kV架空配电线路直击雷和感应雷受雷宽度。再次,根据规程法分析10 kV架空配电线路附近存在输电线路时,输电线路与配电线的水平距离大小对其直击雷受雷宽度的影响。最后,根据电气几何模型和雷电先导模型,分析存在高耸建筑时10 kV配电线路周围的电场变化情况,为对10 kV配电线路的雷击风险评估提供依据。     

10 kV架空线路用氧化锌避雷器的保护范围研究

加装氧化锌避雷器(MOA)是10 kV架空线路的主要防雷措施,MOA的安装密度对线路运行可靠性和经济性有重要影响。目前,关于避雷器保护范围的研究已有较成熟的理论,但针对10 kV架空线路来说,存在感应雷、雷击塔顶和雷击导线这3种雷击形式,且线路跳闸机制为相间短路,这些特点使得10 kV线路MOA的保护范围具有自身特性。分别研究了过电压来波和高电位转移2种不同原理的10 kV避雷器保护范围计算方法;使用ATP-EMTP搭建了10 kV线路过电压模型,通过判定MOA流通的能量是否超限以及杆塔是否发生相间短路为依据,分析了在感应雷、雷击塔顶和雷击导线的作用下,MOA在两种过电压来波时的综合保护范围。结果表明,对于10 kV架空线路的典型设置下,MOA在感应雷、雷击塔顶和雷击导线时的保护范围依次为[55,172]m、[49,∞)m和[50,96]m;降低杆塔接地电阻,感应雷和雷击导线时MOA的保护范围的提升效果明显;70 m档距下,10 kV架空线路隔一基杆塔安装一组避雷器的安装方式具有最优化的技术经济性,所得结果对于提高配网的可靠性具有重要意义。     

南方某县城10kV配电网防雷保护分析

根据南方某县城10kV配电网实际运行中的雷害情况和典型事例,全面分析了该县10kV配电网的防护现状和雷害原因,线路绝缘水平低、防直击雷措施少、避雷器使用不当和接地不良、雷电过电压和内过电压联合作用是目前该县10 kV配电网雷击跳闸率居高不下的主要原因.提出了10kV配电网综合防雷措施:规范避雷器的安装维护、改善避雷器和杆塔接地、在塔顶使用避雷针、使用自动消弧装置降低配电网建弧率、限制雷电流过后的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压等.     

配电变压器防雷问题分析

配电变压器极易遭受雷击而出现故障。分析了湖南某10kV线路变压器遭雷击而损坏的原因,得出配电变压器正、逆变换过电压是导致雷害事故发生的主要根源。通过增加电抗器、耦合电缆,改进避雷器的接地方式及对配电变压器相关设施进行定期维护等措施,可有效减小因雷击对配电变压器造成的损坏,提高配电变压器的防雷性能。     

高耸建筑群对10kV配电线路感应雷雷击特性的影响

为了分析高耸建筑物如何降低雷击时10 kV配电线路感应雷过电压,首先根据珠江三角洲某镇10 kV配电线路雷击故障点分布情况,统计出建筑密集的城市区雷击故障点数要明显少于郊区。其次,根据电气几何模型原理和雷电先导发展阶段的电场分析得出建筑物高度越高、上表面横截面积越大,建筑材料的介电常数越大建筑物对10 kV配电线路的屏蔽效果越好。最后,通过ANSYS仿真分析出无建筑时导线周边电场畸变比有建筑时严重的结论,进一步证明建筑物对10 kV配电线路遭受感应雷过电压具有屏蔽和保护作用。     

微电网传递过电压电磁暂态特性研究

为了研究微电网发生雷击事故下受不同因素影响产生过电压的变化规律,针对直击雷和感应雷过电压两种情况,本文利用PSCAD/EMTDC平台搭建了含典型微源的线路过电压模型,重点研究了微电网中电缆和变压器的防雷能力,对变压器传递过电压以及电缆长度和负荷类型对过电压大小影响进行了研究。仿真结果表明:电缆末端过电压随电缆长度的增加而减小,变压器加装避雷器后,能够将过电压限制在较低的水平。仿真结果可为实际系统设计提供参考依据。     

基于EMTP的配电系统终端雷电感应过电压防护分析

配电线路因雷电感应导致故障的比例要远高于雷电直击,因此需要合理分析配电系统终端的雷电感应过电压防护。通过EMTP中的MODEL模块编程计算线路雷电感应过电压,分析雷击点距线路垂直距离和回击速度对配电终端过电压的影响,讨论不同负载性质下终端过电压随低压线路长度趋势,最后分析配电终端前安装SPD的防护效果。分析结果表明:10 kV线路附近发生雷击时,传递至低压配电终端的雷电感应过电压幅值仍然较高,会超过设备冲击耐受电压;配电终端雷电过电压随着雷击点距线路垂直距离的增加而降低,随着回击速度的增加而增大;配电终端过电压在阻性负载与感性负载幅值较小情况下随着220 V线路长度增加而降低,在容性负载情况下随着线路长度的增加而增大。配电终端前安装SPD后能够有效降低负载过电压,较好地保护终端设备。     

土壤电阻率对10kV架空线路雷害风险的影响研究

雷害风险的准确评估对10kV配电架空线路的防雷设计与改造工作具有重要意义。通过建立仿真模型,根据大量仿真数据提出了计及土壤电阻率的感应雷过电压幅值计算公式。在此基础上,建立了基于蒙特卡洛方法的10kV配电架空线路雷击跳闸率计算模型,研究了土壤电阻率对雷害风险的影响。结果表明:10kV线路的感应雷过电压幅值和雷击跳闸率随着土壤电阻率的升高而明显增大,各地区的防雷设计和改造方案需根据雷电活动情况和土壤电阻率进行具体设计。     

配电线路带外串联间隙避雷器的防雷效果分析

首先介绍了带外串联间隙避雷器(EGLA)的结构及其工作原理。应用电磁暂态计算程序ATP-EMTP建立了典型10 kV配电线路的耐雷水平仿真计算模型,对线路直击雷、感应雷耐雷水平以及安装EGLA的改善效果进行分析计算。比较了EGLA不同配置方案下,线路雷击导线、雷击杆塔以及雷击附近物体引起的感应雷耐雷水平的差异;分析了雷击时EGLA串联间隙、避雷器本体(SVU)以及绝缘子之间配合的电压特征;并对EGLA防雷效果的影响因素进行分析。计算结果表明,提高EGLA配置数量﹑减小杆塔冲击接地电阻可有效提高EGLA在配网线路中的防雷效果。     

风电场中直击雷的防护和研究

风力发电场中输电线路是防雷保护的重要部分,当直击雷击在输电线路上时,不仅会对线路本身带来破坏,其产生的侵入波过电压将顺着线路传递至风电机组,可能会引起变压器的损坏,从而导致风电机组的停运。以某风力发电场雷击事故为例,将通过电磁暂态软件程序ATP/EMTP建立雷电直击输电线路的模型(雷电流模型、杆塔模型、输电线路电缆模型、避雷器模型、绝缘子串模型和变压器模型),通过仿真计算出升压变压器上的暂态过电压和流过电缆的最大雷电流,并仿真了在安装线路避雷器和降低接地电阻时,雷击点处的雷电过电压和过电流值。最后通过综合对比提出了在1号、2号杆塔安装避雷器和降低杆塔接地网电阻值的两种保护措施来对风电场场内输电线路进行有效防雷。     

10kV线路使用复合横担后台区雷电侵入波治理措施研究

10kV配网线路由于绝缘水平低,不仅受到直击雷威胁,更容易在感应雷作用下发生绝缘击穿。对于采用复合横担对10kV线路进行防雷改造后产生的台区雷电侵入波过电压防护问题,基于电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立了普通10kV线路、全线复合横担改造后的10kV线路及保留最后4基杆塔不进行改造的10kV线路进行分析。对上述三种模型下台区变压器高压端耐受电压和台区避雷器吸收能量情况进行了对比,提出了防治雷电侵入波的措施。     

雷击配电变压器事故分析及防 雷措施研究

雷击是导致10 kV配电线路故障的重要原因之一.衡量线路防雷性能优劣的重要标准有两个:一是线路雷击跳闸率;二是线路耐雷水平.结合广西某市10 kV配电线路实际运行中配电变压器雷害情况和典型事例,在雷电活动频繁地区,通过对易受雷击配电变压器的现场调研和接地电阻的测量,分析并指出该地区配电变压器防雷措施存在配变安装位置问题...