珠江三角洲地区雷电时空分布规律的统计研究

利用广东雷电定位系统监测的2000-2008年雷电定位数据,分析广东省近十年雷电时空分布规律特征.通过绘制的历年平均地闪密度变化趋势图和1 km×1 km大小网格的网格法绘制的历年地闪密度图,分析珠三角地区地闪密度变化特征.另外,超过各电压等级输电线路反击耐雷水平的雷电流对电网影响很大,以典型线路耐雷水平为依据,绘制出超过输电线路反击耐雷水平的雷电地闪分布图,分析电网遭受雷击的危险区段.雷电流幅值对防雷评估和防雷策略的制定具有重要意义,根据统计方法分析了珠江三角洲地区及广东省雷电流幅值分布规律的特征,并绘制了超过造成输电线路耐雷水平的落雷分布网,指导不同经济水平层次城市的线路运行部门加强对雷电密集区和密集时段的运行维护,完善落雷密集区内的输电线路绝缘强度参考标准,并为设计部门提供新的线路防雷设计依据.     

张家口地区高压输电线路雷害风险分析

针对高压输电线路雷害风险分析是评价线路防雷性能的基础,也是防雷改造与设计的前提,基于华北电网2007～2009年雷电定位系统的采集数据,统计了不同时间、不同区域的雷电参数,构建了线路雷击跳闸率计算模型,并以张家口地区为例,分析了不同落雷密度和典型地形地貌条件下110、220 kV线路的雷害风险,结果表明处于Ⅳ、Ⅴ级落雷密度区域的杆塔雷害风险较大.     

贵州地区雷电活动及分布规律探讨

为掌握贵州地区雷电活动的分布规律,以贵州省雷电定位系统监测的2006～2008年数据为基础资料,采用网格法对贵州省的雷电日、地闪密度等雷电参数进行统计分析,探讨了雷电流幅值分布规律,并提出了贵州省雷电流幅值累积概率分布计算公式,为贵州省山区输电线路防雷工作提供了科学依据。     

10 kV配电线路感应雷过电压特性及影响因素

感应雷过电压是造成配电线路跳闸频繁的主要原因之一。规程法计算配电线路感应雷过电压简化了计算过程,未考虑充分雷电放电物理过程及其他因素的影响。对此,基于HФidalen感应雷过电压计算方法,建立了10 kV配电线路感应雷过电压计算模型,并分析了落雷位置、雷电流幅值及波形、回击速度、大地电导率、线路长度及架空线高度等因素对线路感应雷过电压特性的影响。结果表明,雷电流波前陡度、回击速度、大地电导率、线路参数等显著影响线路感应雷过电压波形;配电线路感应雷过电压幅值随雷电流幅值、回击速度的增大而近似线性增大;配电线路感应雷过电压幅值随雷击点与线路间距、波前陡度、大地电导率的增大而非线性减小。研究成果可为配电线路防雷提供参考。     

输电杆塔雷电冲击全波电磁扩散响应数值模拟方法

输电杆塔遭雷电冲击会形成故障电流,容易在其附近形成跨步电压,造成严重危害,因此需要对输电杆塔雷电冲击全波的电磁扩散响应数值进行模拟,构建线路-杆塔-接地网的一体化模型,研究土壤电阻率、雷电幅值、波前时间对输电杆塔雷电冲击全波电磁扩散的影响。研究结果表明：电磁扩散响应速度随土壤电阻率与波前时间的增加而降低;雷电幅值的增大会导致电流密度与电磁扩散速度的增加,其对电磁扩散响应有积极作用。实验时间内,在雷电幅值影响下,电磁密度与电磁扩散速度均未出现峰值;而在土壤电阻率与波前时间的影响下,电磁密度与电磁扩散速度均存在峰值。     

±500kV江城线雷击本体特征研究

目前已较全面统计分析了输电线路走廊落雷规律,但却缺少分析线路本体雷击特征规律。为此,基于线路走廊落雷参数统计方法提出线路本体雷击特征规律统计方法,并在雷击暂态监测装置数据的基础上对相关数据进行统计分析,获取输电线路不同区段的绕、反击分布特征规律,分析表明线路反击故障与反击雷数量分布并无明显相关性,绕击故障与绕击雷分布具有较强的关联性。接着针对具体区域分析了雷击与线路走廊地闪的关联性。最后,结合线路走廊雷电分布特征分析获取平原和山区线路击杆率实测参数,将山区进行细分,典型线路击杆率和反击率较为一致地呈现出"平原>山顶>山坡>山谷"的分布特征。研究成果对于保障输电线路安全意义重大。     

输电线路雷击闪络电流传感器的研制

雷电参数测量是高压输电线路防雷设计的基础和实现电网主动性防雷技术的前提。介绍了一种雷击闪络电流传感器的研制过程,及其解决的主要问题．给出了研究成果。根据110kV同杆双回线路反击和绕击时闪络电流的频谱确定了传感器的测量频带,并根据光纤传输系统发光管和接收管持性确定了光学电路的参数。在实验室通过冲击大电流试验,讲究了传感器及洲节系统的准确性、稳定性和线性度。试验结果表明,该测量系统能够准确反映各种波形的冲击电流的幅值,并且有很好的稳定性和线性度。     

特高压输电线路雷电绕击影响因素及防护措施

针对雷电绕击对特高压输电线路运行可靠性的影响,在总结分析特高压交直流输电线路雷电绕击影响因素的基础上,结合现场运行数据及雷击观测对绕击防护措施的适用性及研究重点进行分析。结果表明,对交直流特高压线路绕击产生影响的因素有运行电压、保护角、地面倾角、杆塔塔型、线路弧垂等;根据地形选取合适的保护角可以将线路整体绕击跳闸率控制在较低水平,但个别塔位仍存在绕击风险;线路避雷器可大幅提升绕击耐雷水平,但大绕击电流、多次回击下避雷器能否承受雷电能量尚需进一步研究;杆塔侧针能大幅减小杆塔附近的绕击概率,但其保护范围能否覆盖线路绕击危险区域是确定其适用性的关键,亦需进一步研究。     

落雷多且变化大地区的输电线路雷击预测方法

鉴于雷电灾害对输电线路安全运行的影响,目前落雷多且变化大地区在雷击预测方面还有很大的随机性,以网格法建立雷电统计模型,提出了使用基于密度聚类和基于距离聚类两种聚类方法进行雷团聚类预测的研究方法,并引用华东电网地区监测的历史雷击数据进行算例分析,验证了预测算法的精确性和可靠性,具有很强的实际意义。     

特高压直流对同塔交流线路的过电压影响分析

随着我国电力工业的发展,特高压直流输电凭借其在远距离输电上的优势而成为我国特高压发展的重要方向。局部地区电力走廊紧缺,使交直流同塔架设输电线路成为必然。当交直流导线同塔架设时,将在导线间产生很强的电磁耦合。主要研究特高压直流线路故障对同塔架设交流线路过电压的影响。根据规划中的锡盟—上海交直流同塔多回输电线路相关数据,采用电磁暂态程序建立了详细的直流换流站模型以及交直流同塔架设输电线路模型,研究了特高压直流输电线路故障对同塔架设的超高压交流线路的影响,并分析了不同故障类型、运行工况、耦合段线路长度、耦合段位置等因素对交流感应过电压的影响。结果表明,交流线路上的感应过电压幅值在交流线路绝缘水平允许范围内;直流发生接地故障时,交流线路通过耦合作用在直流故障弧道产生潜供电流。分析了交流线路不同换位方式对直流线路潜供电流的影响,并对限制措施提出了建议。     

4次雷电流实测与雷电定位系统观测的比较分析

雷电流波形及幅值是电网设备防雷设计及改造的重要基础参数,文章通过研制具备GPS定位和对时功能的高精度雷电流实测装置,利用高塔直击雷监测和人工火箭引雷试验,监测积累南方电网区域内的雷电流特征参数,并将雷电流实测结果与南方电网雷电定位系统遥测结果进行对比分析。4次雷电流实测数据表明,在参与定位探头个数较多的情况下,雷电定位系统定位偏差为172～675 m,幅值测量偏差为-22.8%～4.5%。     

Choosing configurations of transmission line tower grounding by back flashover probability value

There is a considerable number of works devoted to electrical characteristics of grounding. These characteristics are important in general. However, in application to grounding of transmission line towers they are not enough to determine what grounding construction is preferable in some particular case, because these characteristics are calculated or measured apart from the grounded object, and only limited number of current (or voltage) source waveforms is used. This paper indicates reasons in favor of the fact that to choose the optimum design of grounding, the calculation model should include the tower as it is. The probability of back flashover, which provides both qualitative and quantitative estimate of the grounding structure efficiency, can be taken as the criterion for the grounding design. The insulation flashover probability is calculated on the basis of engineering method, which evaluates breakdown strength of insulation for nonstandard waveshapes, and probability data on lightning currents. Different approaches are examined for identifying the back flashover probability, as not only amplitudes but also other parameters can be taken into account. Finite-difference time-domain method is used for calculations of transients. It is found that lightning current waveform can greatly influence calculated back flashover probability value.     

220 kV线路差异化防雷评估与改造技术

西藏电网220 kV线路差异化防雷评估与改造技术,以雷电监测数据、地形地貌为首要评估要素,综合考虑线路走廊的地闪密度、雷电流幅值、塔型、各基杆塔接地电阻实测值等多元参数,制定差异化的防雷技改方案.线路雷击闪络风险综合评估后的治理原则,以“堵”为主.在交直流线路混架的特殊架构下,结合220 kV环网运行经验、防雷调研成果、防雷措施的优缺点以及防雷适用范围的分析与比较,从安装线路避雷器及接地电阻改造入手,进行防雷综合治理,以期降低220 kV输电线路的雷击闪络风险.     

白鹤滩±800kV特高压直流送出线路的雷击闪络率仿真计算

雷击闪络是威胁白鹤滩±800kV特高压直流送出线路安全稳定运行的重要原因之一。为了准确校核白鹤滩-江苏±800kV特高压直流输电线路的雷击闪络率并指导工程线路防雷设计,首先分析了白鹤滩水电送出工程沿线的地形、气象分布特征及各区域电网的雷电故障统计情况,推荐了白鹤滩-江苏±800kV线路全线的雷击闪络率设计参考值。而后,基于电磁暂态仿真程序(EMTP)和电气几何模型法(EGM)对白鹤滩—江苏±800kV线路全线的雷击闪络率进行了综合仿真分析,确定了不同地形、塔型、地面倾斜角、接地电阻对雷击闪络率的影响,并结合沿线工程条件提出了全线及各段的雷击闪络率。最后,综合评估了现有的防雷设计方案,研究了进一步优化线路雷电性能的方案及措施。     

Optimization of Hellenic overhead high-voltage transmission lines lightning protection

It is well known that the lightning protection of transmission lines is exclusively relying on their correct initial design. Although detailed engineering studies are usually performed by electric power utilities for the design of new transmission lines, there are reported cases where the design is based simply on tradition or on utilities’ standardization policy. In this paper, the lightning protection of high-voltage transmission lines is faced as an optimization problem where optimum design parameters are calculated for the lines, relating their cost with the lightning failures’ cost, aiming to reduce or even eliminate lightning failures. The optimization method considers all the available protection means, i.e. ground wires and surge arresters. In order to validate the effectiveness of the proposed method, it is applied on several operating Hellenic transmission lines of 150 kV carefully selected among others due to their high failure rates during lightning thunderstorms. The obtained optimum parameters, which reduce the failure rates caused by lightning are compared with the operating transmission lines’ existing parameters showing the usefulness of the method, which can prove to be a valuable tool for the studies of electric power system designers.     

±800 kV特高压直流输电线路雷电性能及防护措施研究

  目的  雷击是造成±800 kV特高压直流输电线路故障的首要原因,开展输电线路防雷评估对系统的安全与稳定运行至关重要。  方法  文章依托我国某在建±800 kV特高压直流输电线路工程,根据工程设计使用条件选用导、地线型,通过沿线各海拔、气象区分布塔型数量,确定了主力杆塔;综合沿线各塔位地面倾角、土壤电阻率、雷暴日、气象区等分布比例,评估了全线耐雷性能,并针对工程雷电特性,提出了具体的防雷优化措施,此外,还对比了电气几何模型（EGM）法中关于地形考虑的2种方法间的计算差异。  结果  计算结果表明:工程综合雷击闪络率不满足设计参考值要求,全线以绕击防护为主,沿线雷暴日与杆塔正极侧的地形条件是防雷关键影响因素。  结论  将全线位于C级及以上多雷区,山区正极侧地面倾角≥25°的杆塔保护角采用?15°设计后,可满足雷击闪络率不大于0.10次/（100 km·a·40 d）的防雷要求,经分析对比邻近已投运±800 kV线路的耐雷性能与实际运行数据,论述了文章计算方法及结果的合理性。     

冲击电晕对1 000 kV交流输电线路耐雷水平的影响分析

为分析冲击电晕对1 000kV特高压交流输电线路耐雷水平的影响,针对现有电磁暂态仿真软件并无电晕模块、且只建立相导线上电晕模型而忽略避雷线上的电晕所存在的不足,基于电晕库—伏特性,采用ATP-EMTP软件分别建立了避雷线与相导线的电晕等值电路模型,并与Jmarti线路相结合,仿真分析了1 000kV交流输电线路反击与绕击耐雷水平。结果表明,不论考虑工作电压与否,与不计电晕相比,计及电晕可使1 000kV交流输电线路的反击耐雷水平提高近21%,绕击耐雷水平提高40%以上,为1 000kV特高压交流输电线路防雷设计提供了参考。