线路装耦合地线后耐雷水平计算与过电压分析

鉴于在导线下方架设耦合地线 (CGW )既可增加地线对导线的耦合程度 ,降低绝缘子串上的电压 ,又可对雷电流起分流作用 ,提高输电线路的耐雷水平 ,介绍了装设CGW后输电线路耐雷水平计算的方法 ;并结合实际线路 ,利用EMTP软件对线路雷电过电压进行电磁暂态仿真。计算结果表明CGW可有效提高线路耐雷水平     

直击雷故障类型下雷电流分流系数仿真研究

雷电参数反演研究对采取有效防雷措施具有十分重要的意义。不同雷击故障类型的输电线路雷电流分布情况相差较大,给雷电流幅值反演带来极大困难,有必要对直击雷下的雷电流分布进行研究。以110 k V输电线路典型直击雷故障电流波为研究对象,首先介绍基于微分环的输电线路雷电流在线监测系统监测原理以明确杆塔分流系数相关量;其次,结合某110 k V输电线路实际参数,建立ATP-EMTP电磁暂态仿真模型;最后,分析不同波形及幅值的雷电流源在直击雷故障下的雷电流分布情况以统计分流系数变化规律。ATP-EMTP结果表明,不同波形的雷电流源下绕击闪络分流系数及其随幅值变化的变化规律相近,而不同波形雷电流源下反击的分流系数相差较大,其随幅值变化的变化规律均较为平稳。因此,雷电流参数反演计算时可根据不同直击雷故障类型采用相应的选择方案。     

采用避雷器提高青藏铁路110 kV输电线路耐雷水平

针对青藏铁路沿线输电线路防雷问题,以沿线110 kV输电线路为例,建立了线路防雷击计算模型。仿真分析了避雷器不同安装方式时输电线路的耐雷水平,以及不同杆塔接地电阻时通过避雷器的雷电放电电流和吸收能量。计算结果表明,杆塔接地电阻对输电线路耐雷水平有很大的影响,避雷器安装方式不同耐雷水平提高程度不同,雷电冲击时避雷器具有足够大的雷电导通能力。     

线路避雷器提高超高压大跨越架空线路绕击耐雷水平的仿真研究

为研究加装线路避雷器对提高超高压大跨越段绕击耐雷水平的有效性,参照官亭—兰州东750 kV输电线路实际参数,建立了雷电流、输电线路、杆塔、绝缘子串和线路避雷器的EMTP–RV仿真模型,分析了不同雷击位置、不同避雷器装设方案、不同杆塔接地电阻对耐雷水平的影响。仿真结果表明:在跨越段两端各加装1组线路避雷器可将线路整体绕击耐雷水平提高至81~119 k A,远远超过理论最大绕击雷电流30 k A,并克服了接地电阻的影响,其中本基塔绝缘子被完全保护,但附近杆塔上绝缘子获得的保护作用有所弱化,若要实现完全保护,则需在跨越段两端及其相邻杆塔上都加装线路避雷器。     

500kV输电线路反击耐雷水平影响因素的研究

500kV输电线路已成为我国的主干输电网络,发生故障将造成巨大的国民经济影响;雷击是造成超高压输电线路跳闸的主要原因,对输电线路的反击耐雷水平进行仿真分析,根据仿真结果采取经济可靠的防雷措施提高输电线路的耐雷水平意义重大。基于ATP-EMTP仿真法,用电流源模拟雷电流、集中参数阻抗元件模拟雷电主放电通道,基于相交法建立绝缘子串闪络模型,建立了考虑接地体火花效应的杆塔冲击接地电阻模型和单一波阻抗杆塔模型。仿真结果分析表明:线路反击耐雷水平与雷电流陡度成反比;与冲击接地电阻成反比,在实际的防雷保护中应尽量降低杆塔的接地电阻;工作电压和避雷线的架设方式都对其反击耐雷水平的影响较大,工作电压对其反击耐雷水平的影响与雷击发生时工作电压的相角有关,采用双避雷线时反击耐雷水平较采用单根避雷线有显著的提高,且采用正保护角时反击耐雷水平比采用负保护角时高。     

基于EMTP的35 kV线路架设避雷线提高耐雷水平的研究

基于经济的原因,我国35 kV架空线路通常不安装避雷线,而35 kV单回输电线路途经高山多雷地带,极易遭受雷击,威胁电气设备安全运行,引起跳闸事故。基于35 kV架空线路雷电活动特征及线路参数,在ATP-EMTP电磁暂态仿真软件中建立35 kV线路耐雷水平计算模型。输电线路采用J.Marti模型,杆塔采用集中参数模型,雷电流采用Heidler模型,通过MODEL模块建立杆塔的冲击接地电阻模型和相交法闪络判据绝缘子模型。基于二分法原理,改变雷电流幅值,对35 kV架空线路有无避雷线的情况分别进行仿真计算,并改变接地电阻的大小,计算直击雷耐雷水平,得出安装避雷线的同时降低杆塔接地电阻能有效提高35 kV架空线路的耐雷水平。     

基于PSCAD的配电线路耐雷水平建模研究

基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC研究了不同杆塔模型、绝缘子闪络判据模型、雷电流模型对配电线路直击雷和雷电感应过电压耐雷水平的影响,并最终建立了精确的配电线路雷电过电压仿真分析模型。     

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。     

基于PSCAD耦合地线提高输电线路耐雷水平的仿真研究

耦合地线是提高输电线路防雷性能的重要措施。为研究其提高线路耐雷水平效果,利用仿真软件PSCAD建立耦合地线的仿真模型进行雷击暂态分析。通过仿真得到架设耦合地线后对雷电流的分流作用,以及架设耦合地线后耐雷水平提高的程度。进一步分析耦合地线提高输电线路耐雷水平的程度与其位置的关系,得出输电线路中耦合地线架设的最佳位置,提高耦合地线的利用率。     

输电线路感应雷与直击雷的辨识方法研究

利用单偶极子电磁场和输电线路周围电磁场的理论对输电线路感应雷电磁暂态特征进行计算分析,结合现场实际情况,以220kV输电线路为例对感应雷电流波形进行仿真,得到感应雷和直击雷的辨识方法,并在此基础上提出利用人工智能神经网络方法来构建输电线路感应雷与直击雷辨识系统。     

超高压输电线路典型雷击故障分析和研究

针对雷击危及输电线路安全可靠运行的问题,采用电力系统计算机辅助设计(power systems computeraided design,PSCAD)对惠州供电局超高压输电线路雷击杆塔进行反击耐雷水平仿真计算。根据雷击杆塔前视塔和后视塔输电走廊范围内的典型地形,利用改进的电气几何模型计算其最大绕击雷电流,并结合雷电定位系统监测数据,判断2起雷击事故均由雷电绕击导线引起,其主要原因是地面倾角较大及地面的屏蔽效果减弱。考虑惠州供电局本身所处特殊强雷区,超高压输电线路走廊地形复杂,建议考虑输电走廊地形地貌,对超高压输电线路各杆塔的耐雷性能进行评估,采用安装避雷针、避雷器等经济合理的措施降低雷击跳闸率。     

输电线路雷电干扰暂态识别的仿真研究

随着超高压架空线路电压等级的提高,雷电现象下输电线路未造成短路故障的情况越来越多,这将使保护装置发生误动作。对于这种雷电干扰现象,文中利用MATLAB软件构建超高压输电线路仿真模型,对雷电故障及普通短路故障进行不同条件下的仿真并对数据及波形进行分析。发现他们近似分量能量的百分数值存在着很大的差别,由此构成识别雷电干扰的判据,大量的仿真数据表明所提方法是正确、有效的。     

超(特)高压输电线路耐雷性能计算方法综述

针对超(特)高压输电线路的反击耐雷性能、绕击耐雷性能特点,比较分析了采用规程法、行波法、蒙特卡洛法、故障树法、电磁暂态程序(electro-magnetic transient program,EMTP)法来计算反击耐雷水平的具体过程、优缺点,以及采用规程法、电气几何模型法、改进电气几何模型法、输电线路雷电绕击的先导发展模型法、输电线路绕击概率模型法来计算绕击耐雷水平的具体过程、优缺点,并提出今后超(特)高压输电线路耐雷性能的研究工作应放在雷击线路的传播过程和机理上,寻找更合理的计算模型和方法。     

超/特高压输电线路耐雷性能计算方法探讨

防雷电性能是输电线路安全运行的关键。通过对行波法、蒙特卡洛法、故障树法、EMTP法、绕击耐雷水平的规程法、电气几何模型法、改进电气几何模型法、雷电绕击的先导发展模型法和输击概率模型等架空线路反击耐雷水平计算方法的归纳比较,分析超/特高压输电线路的反击耐雷性能、绕击耐雷性能,最后对上述诸计算方法评价和展望。     

雷电流监测装置安装位置对测量结果的影响分析

为了了解实际雷电流的波形参数,需在高塔或输电线路等构筑物上对雷电流波形进行监测,但实际测量到的结果是受构筑物影响后的雷电流。笔者主要讨论雷电流监测装置安装位置对于监测结果的影响。在构筑物模型中考虑了雷电流传播过程中的衰减、畸变以及冲击接地电阻等的因素,采用电磁暂态分析程序对不同高度的构筑物进行仿真计算。分析结果表明,构筑物在不同安装位置处得到的雷电流差别很大,顶部监测到的电流受到的影响很小,底部监测到的雷电流受到的影响非常大,雷电流测量设备应当安装在构筑物顶部,这样测量到的雷电流参数比较准确。     

220kV同塔双回线路雷击同跳事故仿真与闪络相分布

220 kV线路广泛采用同塔双回架设方式,在遭受雷击时容易引起2回线路同时跳闸,严重影响电力系统的可靠运行。首先分析了发生在丽水和宁波地区的2起220 kV线路雷击同跳事故的全过程,进而在EMTP程序上搭建了考虑接地电阻、感应电压分量等因素的计算模型。仿真研究结果表明：丽水象鹤/象睦线在幅值为-179 kA的雷电流下发生四相闪络事故和宁波晓昌/晓洲线在-140 kA的雷电流下发生的三相闪络事故均得到准确复现,雷电流幅值、工频电压相位与闪络发生相可以很好地吻合,模型的计算结果与实际情况一致。基于上述仿真模型,进一步研究了220 kV同塔双回线路同跳事故的闪络相分布规律,结果表明工频电压是决定同跳事故闪络相最关键的因素。     

特高压双回输电线路耐雷计算方法

工程中通常采用电气几何模型法分析线路的耐雷性能。传统电气几何模型法不考虑导线之间的相互影响,对于双回输电线路,计算结果存在误差。分析了误差产生的原因,对双回输电线路,考虑导线之间的相互影响,提出一种新型的电气几何模型。针对垂直地面入射的雷电流,计算线路的击距曲线交点;将这些交点根据雷电流入射角度的变化映射到不同的几何空间,求解相应空间下的交点坐标。以淮南—沪西1 000 kV线路工程为例,应用新方法分析特高压双回输电线路的绕击耐雷性能。计算结果表明,绕击跳闸率随保护角、杆塔呼高、导线层间距离的增大而增大。     

500 kV输电线路绝缘地线雷电流分布

对于重覆冰区域的输电线路来说,地线覆冰会严重威胁到线路的安全运行。采用绝缘地线直流融冰的方式是解决架空地线覆冰问题的方法之一。当输电线路发生雷击事故时,直流融冰采用的绝缘地线与杆塔之间的雷电流分布情况决定了杆塔的塔顶电位,影响着杆塔的耐雷水平与线路防雷接地的保护。利用电磁暂态软件EMTP,对杆塔和绝缘地线中的雷电流分布进行了计算分析。计算结果表明,在500 kV输电线路中,雷电流主要通过杆塔流入大地,雷电流的幅值、杆塔档距、接地电阻的大小、地线结构、直径以及地线接地方式等对绝缘地线和杆塔分流情况有重要的影响。计算结果可为绝缘地线分流系数和杆塔分流系数的研究提供重要的参考价值,并有利于指导输电线路的优化设计。     

基于雷电活动的线路雷击跳闸故障分析及对策

为了提高输电线路防雷工作水平,对2005年—2013年天生桥局所辖输电线路雷击跳闸情况和雷电活动的关系分别按时间、区域、雷电流幅值、电压等级和地形进行了分析。结果表明:线路雷击跳闸情况和雷电活动间存在一致性,但电压等级、直流线路极性和雷电流不同时二者差异较大。相关数据显示了近年来雷电活动呈加强趋势,而线路雷击跳闸率呈下降趋势,这说明天生桥局防雷工作开展效果良好,防污调爬、防雷改造工作起到实效。基于分析结果,明确了天生桥局今后的防雷工作重点,提出针对性的防雷工作建议。