特高压输电线路防雷杆塔模型研究

特高压电网的发展使电能的远距离传输成为可能,输电线路不断扩展的同时也带来了杆塔高度的增加.早期的集中电感杆塔模型和单波阻抗模型无法准确模拟雷电侵入变电站的波过程,计算得到的过电压过于保守,对绝缘的要求过高.文中以ATPDraw计算程序为平台,以某特高压变电所为实例,将传统杆塔模型和改进后的多波阻抗模型进行对比,正确测量和计算杆塔波阻抗,仿真测量杆塔的雷电特性,并分析各自的可行性.研究计算表明,由多波阻抗杆塔模型得到的过电压低于传统杆塔模型,更符合特高压工程实际.在特高压输电线路防雷计算中,建议采用多波阻抗杆塔模型.     

变电站接地网不同接地材料接地特性研究

针对电力系统变电站接地网现行的铜、钢以及铜包钢等金属接地材料接地特性的不同,对比分析了铜、钢及铜包钢接地材料的使用成本及腐蚀特性。通过计算对比分析不同土壤条件和不同接地面积下,铜、钢及铜包钢接地网的接地电阻、网内电位差、接触电压以及跨步电压的不同特征。本文所做工作为变电站接地网的材料选择及优化改造提供参考。     

改进EGM模型对特高压输电线路的适用性与验证

为了更准确地分析我国特高压输电线路雷电绕击屏蔽性能,基于我国长空气间隙放电试验数据和雷电回击观测数据,建立考虑地形条件的适应于大尺寸输电线路雷电屏蔽性能评估的改进电气几何模型(electric geometry model, EGM)并进行验证,将击距公式修正为rs = 0.13(I 2+ 40I)0.814。改进EGM模型对超、特高压输电线路三相导线的雷电绕击率计算结果与日本实际线路雷击观测数据及我国平原、山区特高压输电线路雷击模拟试验数据具有一致性,验证了改进EGM模型的适用性。采用改进EGM模型评估了杆塔型式、山坡陡度对我国特高压线路绕击跳闸率的影响。计算结果表明,采用SZ322型杆塔的绕击跳闸率高于采用SZT1型杆塔,且特高压线路绕击跳闸率随山坡陡度的增大而增大。EGM模型的修正以及计算方法的优化,对我国特高压输电线路雷电屏蔽性能的设计具有一定的指导意义。     

山脊风电机组多向辅助接地网散流特性与影响因素研究

风电机组遭受雷击时极易损坏。内陆风电机组通常架设在山脊、山顶等复杂地形处,较高的地面落雷密度造成风机雷害事故频发。文章针对典型山脊地形条件下的风电机组,分别建立单边辅助和双边辅助接地网模型;通过仿真计算,对比分析了传统镀锌钢接地材料和新型柔性石墨接地材料作为辅助地网材料时的接地特性;分析了外延引线长度、数量对单向辅助接地网的影响;并对多向辅助接地网进行了散流特性分析和结构优化。计算结果表明:在高频电流作用下,选取合适的外延引线长度、数量,有利于增大分流系数和降低机组接地电阻值;多向辅助接地网比单向辅助接地网降阻效果以及散流特性更好,且主接地网两侧辅助接地网长度相同时,降阻效果最明显。在实际工程中,采用柔性石墨接地体,有利于实现山脊风电机组多向辅助接地网的均衡散流。     

一种架空线——电缆混合线路的组合行波测距方法

为克服双端行波测距精度受电力线路长度误差及其两终端时钟同步偏差影响的缺陷,在分析混合线路故障行波传播特性的基础上,提出了一种混合输电线路的组合行波测距方法。该组合行波测距方法首先利用双端测距原理判定故障发生区段,然后判别各母线侧接收到的行波反射波的来源,最终利用单端行波测距方法计算架空线—电缆混合线路的故障距离。500kV架空线—电缆混合线路组合行波测距仿真计算结果表明,组合行波测距方法的测距精度明显高于传统测距方法的测距精度,可用于工程实践。     

变电站绝缘设备表面局部放电紫外检测分析

电力设备绝缘在电、热、力及环境因素的长期作用下会出现绝缘老化、破损等现象,影响电力设备绝缘的安全稳定运行.紫外检测技术可有效监测在线运行电力设备绝缘的局部放电现象,且无需设备停电,便于及时开展电力设备的后续监测和防护工作.为此采用紫外成像技术,分析了变电站电力设备不同绝缘表面的局部放电现象.检测结果表明,站内多个支柱绝...     

临坡杆塔外延辅助接地网散流特性与选材研究

随着电力网不断建设,丘陵、山区地带的杆塔数目也逐渐增多,这些地区土质贫瘠、地形复杂,易发生雷击事故,因此有必要对临坡杆塔接地网进行研究.笔者采用数值模拟的办法,应用仿真软件CDEGS,建立单边、双边和方框辅助接地网模型,接地材料选用镀锌钢、柔性石墨接地体和高导柔性石墨接地体,通过对比不同材料接地网间的分流系数和接地电阻...     

基于光纤时间同步的双端行波故障测距方法

针对传统双端行波测距技术中线路双端时钟需精确对时的问题,将双端行波测距方法与光纤通信技术相结合,提出了一种基于光纤时间同步的双端行波故障测距新方法。该方法首先利用小波模极大值理论检测故障初始行波到达线路两端的时刻和极性,并根据极性判断故障线路;然后,在故障初始行波到达线路两端后,经光纤通道分别向对端发射脉冲信号,利用相关算法自动检测脉冲信号到达对端的时刻,并根据光纤通道传输时延确定故障初始行波到达线路两端的绝对时刻;最后根据双端测距方法确定故障距离。仿真结果验证了该方法的可行性。研究成果具有较高的工程应用价值。     

变电站接地网引下线氧浓差腐蚀仿真计算研究

变电站接地网长期运行存在明显腐蚀问题，基于有限元法建立变电站接地网引下线腐蚀三维模型，分析不同材料、形状以及表层不同破损情况下的接地网引下线的腐蚀情况。计算结果表明：地面至地面以下20 cm区域的氧气摩尔浓度差异大，该区域电极表面电流密度比其他区域电流密度大，即发生了氧浓差腐蚀；当引下线表层镀膜完整，并且孔隙饱和度在0.20～0.35之间时，镀锌扁钢引下线比铜覆扁钢接地网引下线表面电流密度小，保护效果好；当孔隙饱和度在0.35～0.8之间时，镀锌扁钢引下线比铜覆扁钢引下线表面电流密度大，保护效果差；当引下线表层镀膜完整时，镀锌扁钢比镀锌圆钢引下线表面电流密度小，腐蚀速率小；氧浓差对表层镀膜完整的引下线的腐蚀影响较轻；当接地网引下线地下埋藏部分镀锌表层局部破损时，表层腐蚀孔周围电流密度较大，腐蚀较为严重；当接地网引下线地下埋藏部分镀锌表层腐蚀殆尽时，地面至地面以下20 cm的电流密度显著高于其他区域，氧浓差腐蚀现象显著。     

10kV配电线路雷电感应过电压分布特性计算研究

配电线路的绝缘水平较低,线路易受雷击影响产生雷电过电压进而导致闪络等故障,由雷电感应过电压导致的故障占线路故障总数的90%以上。本文研究了一种仿真计算配电线路雷电感应过电压的方法并分析了6种不同因素对配电线路雷电感应过电压的影响。为计算雷电感应过电压,本文选择TL模型作为雷电通道模型,选择Agrawal模型作为场线耦合模型,根据所选数学模型在ATP-EMTP中搭建出仿真模型对雷电感应过电压进行仿真计算,结果表明:雷击点距线路中点最近时线路中点雷电感应过电压是线路最大雷电感应过电压。通过仿真时改变影响因素的数值得到,雷电感应过电压幅值随雷电流幅值的增大而增大,随雷电回击速度的增大而增大,随雷击点到线路距离的增大而减小,随雷电流波头时间的增大而减小,随线路高度的增大而增大,随土壤电导率的增大而减小。研究结果对配网雷电防护具有实际工程意义。