1 000 kV大跨越直线塔防雷间隙取值及优化

为评估1000kV交流特高压大跨越线路的耐雷性能,首先依据设计规范要求,计算了直线塔雷电过电压间隙取值,随后利用ATP-EMTP建立仿真模型,研究了大跨越线路的反击及绕击耐雷水平和雷击跳闸率,最后分析了线路避雷器对耐雷性能的影响。研究结果表明：直线塔下相安装避雷器,可显著提高大跨越线路的耐雷性能,使雷击跳闸率降低66%;安装避雷器后,上、中相雷电过电压间隙可减小1.5m,此时雷击无故障时间为99年,这有利于降低塔高、节省塔材。     

1000kV交流特高压输电线路的防雷保护

利用研究输电线路雷电性能的自编程序LLPP,对UHV输电线路的雷电性能进行研究。介绍了对UHV输电线路避雷线屏蔽性能的研究结果和改进建议,并对UHV输电线路雷电反击耐雷性能进行计算。交流特高压输电线路的运行经验表明:特高压输电线路仍有相当的雷击闪络跳闸,初步分析是因避雷线屏蔽失效而致;杆塔较高和导线上工作电压幅值大,可能是较重要的因素。在工程设计中,对耐张塔和转角塔也要专门研究,使其具有较少的保护角。对于山区,因地形影响(山坡、峡谷),避雷线的保护可能要取负保护角,这些有待于进一步研究,从而保证我国特高压输电线路具有较好的雷电性能。交流特高压输电线路杆塔上较高的绝缘强度,使其具有良好的承受雷电反击的能力。     

跨越天山山区的750kV输电线路雷击风险评估

随着750 k V输变电工程在新疆电网的建设,越来越多750 k V输电线路跨越天山山区。天山山区是新疆地区雷电活跃地带,对跨越天山山区750 k V伊苏线的反击耐雷水平、应用规程法和ATP-EMTP(电磁暂态仿真)进行了仿真计算,计算结果表明,规程法不适合750 k V线路反击耐雷水平计算。同时利用改进电气几何模型法,对线路的绕击耐雷水平进行了计算。根据耐雷水平和雷电分布对750 k V伊苏线杆塔逐基计算了线路雷击反击、绕击跳闸率,最后根据不同杆塔的雷击跳闸率对750 k V伊苏线进行了雷击风险了评估,对评估结果较差的线路段提出了改进措施。     

特高压直流输电线路耐雷特性影响因素及防雷措施研究

特高压直流输电线路在传输距离、送电容量、线路损耗、减少土地占用空间及节约输电线路投资成本等诸多方面都具有特殊优势,对于进一步调整和优化我国现有的能源资源机构和推动我国国民经济的稳定增长具有十分重要的作用。特高压直流输电线路分布广泛,跨越多个区域,有可能出现故障。根据统计,造成线路失效的最大因素就是雷击。基于此,以输电线路雷击过电压分类为切入点,对特高压直流输电线路的反击耐雷特性和绕击耐雷特性的影响因素进行了总结,并制定了特高压直流输电线路防雷措施,以期降低线路发生雷击跳闸的概率,减小雷击危害,实现电力资源的稳定输送。     

雷击地线档距中央的反击性能分析

超高压输电线路高杆塔、大档距、交叉跨越、同塔多回、导线换相等应用越来越多,因雷击地线档距中央造成反击跳闸、地线断线等事故也较多,故研究输电线路档距中间反击耐雷性能有重要意义。利用PSCAD软件建立220 kV输电线路仿真模型,包括架空线路模型、杆塔的多波阻抗模型以及雷电流模型,从雷电流大小、雷击点位置和档距大小三方面,利用相交法和先导法计算分析了雷击档距中间地线时线路的反击耐雷性能,并用实例进行了验证。结果表明,校核线路雷击地线档距中央耐雷水平时,应以雷击档距中心位置为准,并考虑档距大小、杆塔塔头结构等因素影响。     

云广±800 kV特高压直流输电线路耐雷性能研究

国内外运行经验表明,雷击是造成输电线路跳闸的主要原因。基于杆塔的多波阻抗模型和基于先导发展的雷电屏蔽模型,分析了云广±800 kV特高压直流输电线路的反击、绕击耐雷性能及其影响因素。结果表明：随着杆塔高度的降低,冲击接地电阻的减小,线路反击性能增强;随着保护角的减小,地面倾角的减小,海拔的降低,线路雷电屏蔽性能增强;引起特高压输电线路雷击故障的主要因素是雷电绕击,建议特高压输电线路采用负保护角运行。     

云广特高压直流输电线路反击耐雷性能

云广特高压直流输电线路将途经雷电活动强烈的区域,研究其反击耐雷性能对线路防雷设计有重要的意义,为此用ATP-EMTP软件建立了特高压直流输电线路反击耐雷性能数字仿真模型,它包括输电线路杆塔的多波阻抗模型、绝缘子的先导发展闪络模型和杆塔接地阻抗非线性模型。利用所建立的反击模型计算了云广特高压直流输电线路的反击耐雷性能。结果表明,特高压直流输电线路的反击耐雷水平较高,线路发生反击闪络的事故概率较低;随着杆塔高度的降低,接地阻抗的减小,线路绝缘水平的增强,云广±800kV特高压输电线路反击耐雷性能增强。     

定海一甬东特大跨越线路段的耐雷性能

为确保定海一甬东特大跨越输电线路的耐雷可靠性,采用电气几何模犁与电磁暂态程序计算其绕击、反击跳闸率,并分析了绝缘配置、避雷线保护角、杆塔接地电阻和线路犁避雷器对线路耐雷性能的影响.计算结果表明,对于该大跨越线路,绕击是雷击跳闸的主要原因,杆塔的接地电阻对反击耐雷水平影响很小,且加装线路型避雷器后能显著降低雷击跳闸率.提出了适合该特人跨越线路的防雷方案,即避雷线采用0°保护角设计,并在最边相导线上安装避雷器.     

±800kV直流输电线路反击耐雷特性研究

特高压直流输电线路的安全运行非常重要,有必要对其耐雷特性进行研究,基于ATP-EMTP仿真软件,建立了雷电流、输电线路、杆塔、杆塔接地电阻、绝缘子串相关模型,模拟了特高压直流输电线路的雷击情形,得到其反击耐雷水平。仿真表明:其反击耐雷水平较高,发生反击闪络概率较小;正极性导线相比于负极性导线,雷击闪络率更高;土壤电阻率对反击闪络率影响不明显,杆塔接地电阻、杆塔呼称高、线路绝缘水平是决定其耐雷水平的重要因素,它们分别与反击闪络率成正比、正比和反比;在实施大跨越时,无法降低杆塔呼称高时,可采取减小杆塔接地电阻和提高线路绝缘水平的方式提高其耐雷水平。     

500kV紧凑型线路雷电反击机理研究

紧凑型输电线路反击是造成其线路跳闸的重要原因。对云南地区近年来雷击跳闸以及雷电活动情况进行统计调查分析,运用电磁暂态模型对500 kV紧凑型输电线路雷电反击机理进行研究分析,结果表明,紧凑型输电线路的耐雷水平随着海拔高度的增加而有所下降;接地电阻、杆塔高度对紧凑型线路反击耐雷水平的影响要略小于对常规线路的影响。     

山区特高压交流输电线路用边坡塔的设计

雷电绕击是特高压线路发生故障的主要原因,特别在山区走线时由于雷电活动频繁,大地屏蔽作用差,雷击跳闸率更高。为降低特高压线路雷电绕击跳闸率,提出一种适用于山区特高压交流单回输电线路的边坡塔。与常规酒杯塔相比,边坡塔将两相导线横担布置在下山坡侧,降低了下山坡侧导线对地高度,通过电气几何模型法计算得出绕击跳闸率大大降低;同时通过结构受力分析、电磁环境比较、工程造价对比,表明了边坡塔的多方面优势,该塔型适用于多雷山区特高压单回路输电线路,为山区特高压交流线路的防雷设计提供参考。     

广西110～220 kV输电线路防雷调查研究

针对广西110～220kV输电线路近几年的运行状况,对过电压事故、雷击跳闸率、接地电阻及绝缘子损坏情况进行了调查和统计,就杆塔接地电阻、单避雷线和双避雷线保护对防雷效果的影响等进行了分析,从而提出了综合性防雷技术措施。     

综合考虑风偏、地形和工作电压的特高压交流线路雷电绕击性能

由于特高压线路本身的特点,雷电绕击是危及特高压输电线路安全可靠运行的主要因素之一,而现有评估输电线路绕击跳闸率的EGM模型难以取得与线路实际运行经验相一致的结果.为确保我国特高压线路安全稳定运行,研究改进特高压架空线路的绕击性能预测模型是当前我国特高压试验示范工程亟待解决的重要课题之一.本文综合考虑国内外已有成果,包括雷电对导线,地线和大地三者击距的差异、风偏影响、地形影响和导线工作电压影响等,提出综合考虑这些因素的改进EGM.应用改进模型,对我国UHVAC试验示范工程初步设计的ZMP2和ZBS2塔型的线路进行了绕击性能分析.仿真结果表明,随着地面倾角的增大,在只考虑导线工作电压峰值和考虑导线工作电压随相位变化这两种情况下,绕击跳闸率差别可达0.16次/100km·a,因此必须考虑雷击时导线工作电压相位的概率分布.随着风速和地面倾角的增大,绕击跳闸率呈加速度增长.杆塔为ZBS2的线路,在所考察范围内不会发生绕击跳闸,而杆塔为ZMP2的线路,只有当地面倾角小于10°时,才能满足特高压线路对绕击跳闸率的要求.     

220 kV谏泰线跨江段的防雷措施与运行效果

220kV谏泰线在镇江境内跨越长江，跨江段全长2338m，其中江面主跨1288m，两侧跨江塔高106m。因为主塔高、跨度大，易受雷击。由于特殊原因，从1985年开始，跨江段失去了避雷线保护。为保证线路安全运行，研制安装了保护绝缘子串的引弧间隙，并先后在锚塔和高塔上安装了避雷器。18年来，有失败的教训，也有成功的经验?如此之高塔，如此之大跨越，采用非避雷线方式防雷，并最终取得了成功，这在国内外尚属首例。本文介绍了无避雷线保护的跨江段防雷措施的试验研究、现场实施和运行效果。     

交直流同塔混架下输电线路绕击耐雷性能分析

电网规模的扩大和线路走廊的缺失,使得某些特殊条件下的交直流线路同塔架设成为可能,而绕击是特高压输电线路雷击跳闸的主要原因.通过综合分析国内外现有的交流同塔双回、直流双极以及交直流同塔混架的杆塔结构模型与参数,针对1000 kV 交流特高压双回和±500 kV 直流超高压双极同塔混架输电,提出了一种新的混架杆塔模型.针对交流双回和直流双极的同塔混架线路,采用改进的电气几何模型,考虑长间隙放电特性和导线工作电压的影响,同时纳入极线和相线之间的相互屏蔽关系,对输电线路的绕击耐雷性能进行了分析.基于构建的 ATP-EMTP 仿真模型,获取了直流极线和交流相线的绕击耐雷水平.通过编程计算,分析了不同杆塔呼称高度、地线保护角和地面倾角等参数对交流、直流线路各自绕击跳闸率的影响,为改善交直流同塔混架输电线路的绕击耐雷性能提供了参考依据     

东莞电网输电线路防雷运行分析及对策

统计和分析东莞电网2005—2008年期间输电线路雷击跳闸情况,提出把易击线路和杆塔作为今后防雷的重要对象。指出雷击跳闸率偏高的原因:落雷密度大;输电线路现行防雷设计标准满足不了线路实际防雷需求,线路设计缺乏因地制宜导致产生线路防雷设计缺陷。为此,提出修改输电线路防雷设计标准、应用绝缘子防雷保护间隙和平衡高绝缘防雷技术、提高接地电阻运行目标应不超过10Ω、加强雷击跳闸信息的统计分析等防雷对策。     

交流特高压线路高抗补偿度上限

为避免因高抗补偿度过高而产生的非全相运行谐振过电压,分析了单、双回特高压线路非全相运行谐振过电压的产生机理,给出了从避免产生谐振过电压角度确定高抗补偿度上限的方法。结果表明,线路参数对高抗补偿度上限的影响很小,且单、双回线路的高抗补偿度上限非常接近。在目前线路设计水平和设备制造水平下,在系统频率不低于48Hz的条件下,当高抗补偿度设计值不超过90%时,可确保不产生具有危险性的高幅值非全相运行谐振过电压,故一般可将90%作为高抗补偿度的设计上限;而当高抗补偿度小于85%时,肯定不会发生谐振。作为研究的基础,深入分析了高抗中性点接地电抗的阻抗值偏差、系统频率偏差以及高抗补偿容量偏差对产生非全相运行谐振的条件的影响。     

新能源基地经特高压交流送出系统输电能力与提升措施

随着新能源在电力系统中占比不断增加,大规模新能源安全稳定送出能力提升成为一个普遍关注的问题。以张北地区千万千瓦级新能源基地经张北—雄安1 000 kV特高压交流输电线路送出为例,使用电力系统分析综合程序 (power system analysis software package,PSASP)搭建了其机电暂态仿真模型,其中包含具备低电压穿越功能的新能源模型及分布式调相机模型,分析了新能源送出能力的制约关键因素,研究了分布式调相机配置对于新能源短路比的影响,最后通过全数字电力系统仿真器(advanced digital power system simulator,ADPSS)全电磁暂态仿真验证了暂态过电压问题优化效果。计算结果表明,暂态过电压和稳态低电压是制约张北地区新能源经特高压交流送出能力的主要因素,在新能源短路比较低的发电机组机端配置分布式小型调相机,可有效抑制暂态过电压问题,提高新能源整体送出能力。研究结果对电力系统规划、运行及国内同类新能源送出工程设计都具有较强的参考价值。     

Lightning performance of 500-kV double-circuit line schemes for the three-gorge project

A few problems in the present calculation methods in the aspects of insulation flashover criteria, influence of operating voltages, induced overvoltage component, and shielding failure in China are briefly analyzed and discussed. Lightning performance of 500-kV double-circuit line schemes (nine tower types and thirteen schemes of insulation disposition) for the Three-Gorge Project is computed and compared with the existing operation experience of double-circuit lines. Different schemes are compared with each other. The cause of the remarkable increase of the total lightning outage rate of the usual unbalanced double-circuit lines, with one circuit insulation reduced, in the operation is analyzed. Different from the usual unbalanced insulation lines, a one-circuit insulation enhanced scheme is proposed in this paper. It is emphasized in the paper that the key of the lightning protection of double-circuit transmission lines is to reduce the double-circuit simultaneous trip-out rate and to keep a reasonable total trip-out rate at the same time. It can be achieved by choosing the proper insulation disposition scheme referring to the order of the weighted trip-out rate values. The viewpoints and methods in the paper would be useful to others working in this field.     

广东电网同塔多回线路雷击跳闸影响因素及故障分析

近年来广东地区线路工程用地趋紧,同塔多回线路规模迅速增大,导致多回线路雷击同时跳闸比例显著上升,给电网安全运行带来新的挑战。介绍同塔线路雷击同时跳闸的特点,分析雷击跳闸关键因素的影响,并对典型雷击同时跳闸故障进行电磁暂态复原分析。指出雷电反击是造成同塔线路多回同时跳闸的绝对主因,但强雷暴过程中连续雷电绕击也会导致多回线路同时跳闸,强调应重点防止110、220 kV同塔线路双回雷击同时跳闸。并指出同塔线路反击跳闸受工频电压及相序排列影响较大,雷击同时跳闸较多发生在同名相,且上横担绝缘子距雷击点较近较易发生闪络。