线路避雷器安装布点策略研究

雷击是引起输电线路跳闸的主要原因之一。加装线路避雷器是根治输电线路雷击跳闸的有效手段。以福建电网220kV卓旧I路为例,建立了反击计算模型,对比了不同避雷器安装方式对典型杆塔及其相邻杆塔反击耐雷水平和反击跳闸率的影响,得到了线路避雷器的保护作用范围,并据此提出了避雷器安装布点策略:优先考虑连续多基杆塔反击跳闸率为C级或D级的情况,结合线路档距制定不同的安装方案;对于杆塔反击跳闸率为C级和D级,相邻杆塔未达到C级或D级的情况,C级杆塔安装一相避雷器,D级杆塔安装两相避雷器。基于提出的避雷器安装布点策略,以220kV卓旧I路为例,在防雷改造时可减少线路避雷器安装数量,提高线路运行经济性。     

110kV线路型避雷器

根据具体的线路杆塔 ,采用有串联间隙金属氧化物避雷器对 1 1 0 k V线路的耐雷水平进行了计算分析 ;具体比较了安装线路避雷器和未装避雷器时雷击杆塔以及雷击线路的耐雷水平 ;分析了雷电流的模型、接地电阻、避雷器最大耐受冲击电流、避雷器热容量等对线路耐雷水平影响     

330kV线路避雷器技术条件的研究

根据具体的线路杆塔结构 ,采用线路金属氧化物避雷器对 3 3 0 k V线路的耐雷水平进行了计算分析 ;具体比较了安装线路避雷器和未安装避雷器时雷击塔顶及雷击相线的耐雷水平 ;分析了雷电流的波形、接地电阻、档距、避雷器技术条件对输电线路耐电水平的影响     

城市架空配电线路与埋地电缆混合传输系统雷击可靠性分析

城市配电线路建设会存在架空线路与埋地电缆混合传输现象,需要合理分析混合传输系统雷击可靠性以进行针对性防护。通过EMTP软件建立架空线路与埋地电缆混合传输系统模型,利用事件树方法估算系统雷击可靠性,分析电缆避雷器安装方式、杆塔接地电阻、埋地电缆长度等因素对系统雷击可靠性影响,最后讨论缩短故障修复时间提高系统雷击可靠性效果。研究结果表明:埋地电缆两端均安装避雷器时,系统雷击可靠性最高,略高于仅在一端安装避雷器情况。系统雷击可靠性随着线路杆塔接地电阻或埋地电缆长度的增加而降低,杆塔接地电阻对可靠性影响程度更明显。系统雷击可靠性随着系统平均故障修复时间的缩短而显著提高。需要尽可能降低线路杆塔接地电阻、缩短系统故障修复时间以确保混合传输系统雷击安全性。     

线路避雷器在110kV荔茂线60~#杆防雷中的应用

110 kV荔茂线60#杆为大跨越三联杆,A、C相杆的避雷线对B相(中相)导线的保护角为51°时,不起保护作用,使60#杆B相(中相)导线易遭受雷击,造成绝缘子串闪络。为解决60#杆的雷害问题,安装了线路避雷器。对线路避雷器雷击动作后杆塔相邻相绝缘子串的耐雷水平的计算结果表明:线路避雷器除了可防止相绝缘子串遭雷击闪络而引起线路跳闸外,还可利用其雷击动作时向导线分流部分雷电流,从而降低杆塔分流系数,将杆塔相邻相绝缘子串的耐雷水平提高了约7%。近两年的线路运行表明,采用线路避雷器是线路防雷的有效措施。     

多重雷击下多级避雷器配置优化研究

短时间内的多重雷击易使避雷器吸收的能量超过其极限热容量,考虑在进线段杆塔上安装多级避雷器以减少单个避雷器的能量吸收。为提高避雷器能量吸收效率,保证电力系统稳定性,以多级避雷器为对象,使用PSCAD建立了典型500 kV线路模型,研究了不同线路结构、雷电参数对单个避雷器最大吸收能量的影响,并对避雷器配置方法进行了优化。结果表明安装3柱以上避雷器时对减小能量吸收的作用不大;避雷器能量吸收主要受雷电参数的影响,受线路结构参数的影响可以忽略;不考虑并联避雷器的电流分布差异性时,将3柱避雷器安装在一级杆塔上的优先级最高。工程上可以采用安装多级避雷器的方法减小单柱避雷器的能量吸收,安装数目不宜超过3个。     

基于ATP-EMTP的配电线路避雷器防雷效果及保护范围仿真分析

由于10～35 kV配电线路的绝缘水平普遍较低,因此在我国配电线路雷电保护设计中经常采用氧化锌避雷器进行雷电防护。通过建立模型开展数值仿真计算,进行10 kV配电线路安装线路避雷器的雷电防护效果研究,分析不同避雷器类型、不同杆塔冲击接地电阻以及雷击位置等对避雷器防护效果的影响并并分析其保护范围。结果表明,加强线路绝缘、增加配电线路中的避雷器数量可显著提高整条配电线路的耐雷水平,是提高配电线路防雷效果的两个重要措施;雷击位置对线路耐雷水平的影响则与避雷器雷电保护范围密切相关,当雷击位置距离线路避雷器较远时,线路耐雷水平的下降较为明显;具有避雷器的配电线路,由于避雷器存在一定的保护距离,因此单纯依靠安装线路避雷器来提高耐雷水平则需要每隔6～8基杆塔安装一组避雷器。     

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。     

考虑雷击过电压分布特性的特高压直流线路避雷器装设策略研究

避雷器是输电线路防雷保护的有效手段之一,特高压直流线路避雷器由于本体长度、荷载、安装难度等原因,一般采用杆塔立柱式及拉V式装设方案,为保障避雷器过电压保护可靠性,有必要对这两种方案下避雷器与绝缘子的绝缘配合关系进行研究。文中根据行波在导体上传播时的波过程,将直流特高压杆塔等效成多波阻抗模型,利用ATP-EMTP搭建雷击过电压仿真电路,分析了杆塔雷击过电压的分布特性。针对避雷器装设方案的保护性能,提出了一个保护裕度系数概念,经研究计算发现,这两种方案的避雷器保护裕度在相同线路绝缘水平和相同避雷器50%冲击放电电压情况下,采用杆塔立柱式避雷器装设方案的保护裕度最高,是特高压直流线路避雷器两种装设方案中的最优装设方案。     

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。     

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。     

线路避雷器的应用及监测

介绍了国内线路防雷的主要措施和运行情况,指出线路型无间隙避雷器主要悬挂于线路两端及进出变电站的第一个塔上,用于提高整条线路的绝缘水平;也安装在进出变电站的第一个杆塔,减少入侵雷的幅值。线路型带串联间隙避雷器主要悬挂于雷击多发区的输电杆塔上,保护线路绝缘子串免受雷电过电压引起的雷击闪络。检测主要采用泄漏电流监测、红外测温及紫外成像等方法;测量无间隙避雷器交流泄漏电流即全电流分量及其阻性分量,是带电测试线路型无间隙避雷器的主要方法。在条件允许的情况下,还应结合红外测温、紫外成像方法对避雷器进行监测,并做出正确的评价。对线路型带串联间隙的避雷器加装故障指示器为可能出现故障的避雷器提供标示,但应结合停电试验结果对避雷器的质量状况做出正确的评价。使用线路避雷器时应注意准确地选择保护范围、安装点及日常维护。     

110kV架空线路避雷器安装方式仿真研究

简单介绍了110 kV输电线路的防雷措施,重点应用PSCAD软件进行仿真建模,模拟雷击杆塔情况,分析研究易击杆塔及附近多基连续杆塔线路避雷器的安装位置对线路耐雷水平、绝缘子串闪络相以及导线中雷电冲击过电压的影响。仿真结果表明,不同的线路避雷器安装方式下,线路的耐雷水平提升变化不尽相同;高于线路最高耐雷水平10%的雷电流造成的绝缘子发生闪络的杆塔和相别有所不同;低于线路最低耐雷水平10%的雷电流造成导线中的雷电冲击过电压峰值和衰减速度均有所不同。结合线路避雷器造价高、工程量大以及实用性,在实际应用中对于110 kV上字型杆塔建议采用两边相安装线路避雷器来提高其防雷效果。     

避雷器接地电阻对10 kV配电线路终端设备雷击暂态特性影响分析

雷电击中配电线路后,沿线路入侵的雷电浪涌十分容易造成配变低压侧设备的损坏,安装避雷器能够提高线路的耐雷水平,为了有效的提高避雷器的防雷效率,有必要分析其对线路终端设备雷击暂态特性的影响。利用EMTP软件搭建完整的安装柱上变压器的配电系统模型,分析避雷器接地电阻、安装避雷器的杆塔之间的间距及敷设避雷线三种因素对终端设备雷击暂态特性的综合影响。结果表明:终端设备过电压随避雷器接地电阻的增大而增大,接地电阻越大,增大幅度越小;敷设避雷线后,终端设备过电压有一定程度的降低;安装避雷器的杆塔之间的距离越小,终端设备过电压也越小。最后得出通过避雷线的安装以及减小安装避雷器的杆塔之间的距离,可以在不降低终端低压设备雷电防护水平的情况下适当的增加高电阻率地区避雷器的接地电阻,所得结果对于降低接地结构的成本以及对配电线路终端设备的雷电防护有一定的指导意义。     

220kV棉紫线线路避雷器安装方案研究

线路避雷器是降低线路雷击跳闸率和事故率的有效手段,但由于全线装设投资的成本较大,故提出以雷击跳闸情况、雷电参数统计分析、地形地貌分析、防雷计算分析为思路的综合防雷性能评估,同时给出了线路避雷器的安装策略;曾经发生雷击跳闸的杆塔;反击风险评估等级为D级的杆塔;反击风险评估等级为C级且塔高大于50m的杆塔;绕击风险评估等级...     

输电线路避雷器雷击能量吸收分析

220 kV及以上线路常用防雷措施是安装避雷器,需要分析线路遭受雷击后避雷器能量吸收情况以达到合理防护效果。利用EMTP软件搭建220 kV输电线路模型,考虑杆塔接地装置冲击特性,比较线路发生雷击反击和绕击时避雷器的残压与通流,讨论改变杆塔接地装置尺寸、线路档距、线路工作电压相位角等因素对避雷器吸收能量的影响。分析结果表明:线路发生反击时,避雷器残压与通流波形振荡不如绕击时剧烈,吸收的能量也远低于绕击;反击时,避雷器吸收的能量随着接地棒长度的增加而降低,而绕击时,吸收的能量随着接地棒长度的增加而增大。避雷器吸收的能量随着线路档距的增大而增加。反击时,避雷器吸收的能量随着工作电压相位角的增大呈现出先增大后减小的变化趋势,而绕击时,情况恰恰相反。     

±1100 kV特高压直流线路无间隙线路避雷器雷电防护适用性研究

为抑制操作过电压，昌吉-古泉±1 100 kV特高压直流输电线路在线路中部安装多对无间隙避雷器，但针对无间隙避雷器兼顾雷电防护适用性的研究较少。本研究基于EMTP-ATP建立了雷电过电压瞬态传播模型，计算了特高压直流线路的雷击闪络率，分析了避雷器对雷电过电压的抑制效果和保护范围。结果显示无间隙避雷器对雷电过电压幅值、波形存在抑制作用，安装避雷器后，线路绕、反击耐雷水平增加。未加装避雷器的邻近杆塔依旧可发生雷击闪络，避雷器只可保护加装级杆塔。本研究基于计算结果提出了无间隙线路避雷器的优化配置原则，建议在满足操作过电压抑制要求的前提下，适当调整避雷器至地面倾角大于15°的中、高雷区、接地电阻较大的杆塔上。     

220 kV线路避雷器雷电绕击保护范围及优化应用研究

线路避雷器作为一种防治线路雷害的措施其功效已被业界广泛认可,但是线路避雷器运维困难且成本较高,如何量化避雷器的保护范围、准确进行安装选点是影响避雷器应用效果的关键问题。基于电磁暂态计算软件ATP-EMTP建立220 k V输电线路雷击电磁暂态分析模型,分别对线路避雷器的有效保护范围与绕击高电位转移特性、线路避雷器绕击雷害治理与杆塔接地电阻的配合关系等问题进行研究。研究结果表明,避雷器的保护范围由雷电流大小、杆塔接地电阻和档距共同决定,避雷器安装点的绕击高电位转移会造成相邻杆塔的绝缘闪络;利用线路避雷器进行绕击雷害治理,杆塔接地电阻整治应考虑高电位转移的影响;治理易受大幅值雷电流绕击线路段,建议采用多基塔连续安装避雷器的方式。     

配电变压器防雷措施研究

配电变压器极易遭受雷击而损坏.分析了广西某地10kV线路配电变压器遭受雷击损坏的原因,线路绝缘水平过高导致线路缺乏泄流通道是事故频繁的主要因素.通过ATP-EMTP仿真知,在配电变压器前2、3基杆塔安装过电压保护装置与避雷器配合使用,低压侧安装避雷器及降低接地装置的接地电阻等措施,可以有效降低配电变压器雷害事故的发生,...     

基于一起同塔双回线路大电流反击跳闸故障的线路避雷器防雷有效性仿真分析

近年来,输电线路上大量采用线路避雷器进行防雷保护并取得了良好的效果。由于线路避雷器成本较高无法全线安装,需要根据防雷保护理论及运行经验制定选点安装方案。然而由于同塔多回输电线路所处大气、地貌环境千差万别、杆塔构造的多样性,以及全高超过40 m的杆塔在雷击过程中波过程本身复杂性,常规分析方法往往难以对安装方案及运行效果进行直观的评估和总结.避雷器本身免维护特点也往往导致避雷器质量问题难以及时发现,在落雷过程中发生故障才得以体现,这也增加了防雷问题分析的复杂性。雷电观测数据表明雷电流幅值及其出现概率具有一定的对应关系,幅值较高的雷电流对设备绝缘威胁更高,但本身出现概率较低,进行防雷设计时需要对安全性及经济性进行综合考虑,因此有必要借助仿真计算方法,结合实际避雷器防雷失败导致线路跳闸案例,对同塔多回杆塔的线路避雷器保护特性进行深入研究,得出雷击过程中暂态电流幅值及其分布规律;对避雷器吸收能量等情况进行量化评估,及时总结故障原因,不断提高系统运行可靠性。