架空线路感应雷过电压产生机理与计算方法

架空配电线路裸露在空气中,极易遭受雷击产生雷电过电压,导致线路保护装置跳闸甚至线路电气设备元件的损坏,从而造成供电中断,影响了广大用户的生产和生活。对配电网架空线路感应雷过电压产生机理进行了详细的探讨,提出静电感应分量是配电网线路感应雷过电压的主要构成部分。并研究了目前常见的计算雷击导线附近大地时架空线路感应雷过电压的HC/idalen模型,并通过仿真分析表明大地电导率对架空线路感应雷过电压有一定的影响。     

计及架空地线的配电线路雷电感应过电压模型及应用

该文提出一种基于MODELS语言计算雷电感应过电压的工程模型方法。用于对雷电通道建模以及与架空线路的电磁耦合进行了分析,并在ATP/EMTP中实现且验证。方法考虑了有损地面对径向电场的影响,能够搭建适用于用于配电网输电线路及架空线路的感应雷模型,开发了模型新的应用方式,采用解析方法计算线路中的雷电感应电压,再通过感应电压分析架空线路受到的影响。实例结合南方电网配电线路实际情况,给出了在安装有架空地线性线和没有安装架空地线的低压系统中雷电感应过电压,感应电流的分布,以及其耐雷水平的计算结果,讨论线路的承受能力以及可能产生的电磁干扰和影响范围。研究了系统中架空线路配置的作用。结果显示架空地线能够大幅提高配电线路对感应雷的耐雷水平,降低闪络概率。该模型被验证能够很好的应用于配网线路的防雷工作。     

10 kV配电线路雷电感应过电压在线监测装置及其应用

雷电感应过电压是引起配电网故障的主要因素之一。为收集配电线路上的感应雷过电压数据,研究其波形特性,以期用于指导架空配电线路的雷电防护,文中采用了一个自供电、无线传输的雷电过电压在线监测装置,接触测量了配电线路中雷电感应过电压信号。通过对某10 kV配电线路上雷电感应过电压波形进行观测,并根据波形特征获取过电压相关波形参数。结果显示,感应雷过电压主要以高频分量形式叠加至工频相电压,所观察到的感应雷过电压波表现为波头时间短、波尾出现双极性高频振荡,最终衰减到零的特点,并就耦合地线耦合感应降低线上感应过电压幅值情况进行讨论。     

10kV线路型过电压保护器接地电阻及安装间距研究

通过数值计算,分析10kV线路型过电压保护器对架空线路感应雷的防护作用,并对直击雷进行EMTP模拟仿真,认为接地电阻大小对带串联间隙避雷器的防雷效果意义不大,每基安装过电压保护器可以基本解决10kV架空线路因感应雷而发生的闪络。     

架空配电线路感应雷过电压的数值计算

对架空配电线路感应雷过电压进行了数值计算,介绍了数值计算的具体方法,给出了大量的计算结果,并同理论值作了比较,进而分析了配电线路感应雷过电压的特点和分布特性。     

多导体配电线路感应雷过电压分析

为分析多导体架空线负载感应雷过电压及架空地线屏蔽特性,利用傅里叶变换计算雷电流的频谱分布,根据求多导体传输线负载响应的BLT方程,在频域内求其外电磁场激励下的电报方程,计算多导体配电线路感应雷过电压的频域响应,再根据傅里叶反变换求得负载端的暂态响应。配电线路感应雷过电压特性及架空地线屏蔽作用的分析结果表明,线路垂直排列时,感应雷在负载端引起的差模干扰较大,大地电导率越小架空地线的屏蔽作用越好。     

氧化锌避雷器在配电线路防雷中的应用

根据配电网易受感应雷过电压威胁的特征,建立输电线路感应雷过电压的数值计算模型,计算出线路安装氧化锌避雷器前后的闪络几率,进而证明了氧化锌避雷器对感应过电压的抑制作用,并提供了氧化锌避雷器在线路上的参考布置方案.     

架空配电线路耦合导线安装位置抵御感应雷过压效果分析

架空配电线路大多数都是裸露的架设在空中,这样的线路很容易遭受雷击,产生雷击过电压从而使得供电中断,给用户的生产生活带来不便。由于直击雷对架空配电线路的影响远远大于感应雷造成的影响,之前的防雷研究主要集中到了直击雷上,对感应雷的防御性研究很少。据可靠性研究表明,10kV架空配电线路中频繁出现的因雷击引起的闪络和故障的根本原因是感应雷,而不是直击雷。本文将对架空配电线路耦合导线安装位置抵御感应雷过压效果进行分析。     

避雷器提高10kV架空绝缘线路耐雷性能研究

采用电磁暂态计算软件(EMTP)建立仿真计算模型,比较、分析了线路避雷器不同安装方案对线路耐雷水平的改善效果,分析了杆塔冲击接地电阻及雷击导线位置对耐雷水平的影响;采用Chowdhuri-Gross模型计算感应过电压水平,分析了避雷器对感应过电压的抑制效果。结果显示:装设线路避雷器能够有效提高线路耐雷水平,抑制感应过电压;通过降低杆塔冲击接地电阻、安装线路避雷器、安装穿刺型防弧金具能够有效降低10 kV架空绝缘线路雷击跳闸及断线率。     

基于改进Agrawal模型和FDTD法的感应雷过电压算法

为了计算架空配电线路雷电感应过电压,利用Nucci提出的雷电回击通道模型(MTLE模型),计算雷电回击电流产生的空间电磁场,采用Cooray-Rubinstein公式计算大地电导率影响的水平电场分量,并改进Agrawal场线耦合模型,建立架空配电线路雷电感应过电压方程,基于时域有限差分(FDTD)法,计算10 kV架空线路的雷电感应过电压数值。结果表明,大地电导率对计算结果影响较大,大地电导率使线路上的感应电压幅值降低接近20 kV;不同回击传播速率也影响感应雷过电压的数值。定量计算雷电感应过电压,需要分析各种因素对计算感应雷击过电压的影响,完善计算方法,保障计算准确性,使理论与计算方法适用于实际的配电线路防雷设计,提供有价值的参考依据。     

基于VSC-HVDC的线路过电压抑制策略研究

在电力系统发生大停电事故后的恢复过程中,控制启动方案中的重要因素即充电空载长线路时的工频过电压与合闸空载长线路时的操作过电压,分析了电压源换流器直流输电(VSC-HVDC)技术用于联网的优势,及由空载长线路电容效应引起的工频过电压与合闸空载线路引起的操作过电压的形成机理;提出利用联网的VSC-HVDC抑制空载长线路工频过电压与操作过电压的概念以及相应的过电压控制策略与系统并建立了联网的VSC-HVDC启动空载线路的数学模型。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,VSC-HVDC能够有效抑制空载线路的工频过电压与操作过电压。     

配电线路避雷器雷电感应过电压防护研究

应用ATP-EMTP对配网架空线路雷电感应过电压下,线路避雷器的保护效果进行了仿真计算研究。仿真计算结果表明,安装线路避雷器可以对配网架空线路雷电感应过电压进行防护,其保护效果与避雷器的配置方式及线路杆塔接地电阻有关,降低杆塔接地电阻可以减小线路避雷器的安装密度。     

高压架空输电线路雷击过电压的仿真计算与分析研究之一:输电线路雷电过电压仿真计算模型的建立

为加强高压架空输电线路抵御雷害的能力,通过阐述我国110kV及以上高压输电线路的基本情况,利用ATP—EMTP电磁暂态计算程序建立输电线路雷电过电压仿真计算模型,为进一步深入开展高压架空输电线路雷电过电压仿真计算分析提供依据。     

20kV架空绝缘电缆防雷措施的研究

20 kV电压等级作为一种新型的配电电压等级,目前已在世界范围内被公认为可以取代10 kV电压等级。工程应用表明,20 kV线路多采用架空绝缘电缆,但架空绝缘电缆的雷击事故率却明显高于传统的架空裸导线。针对上述状况,全面分析了架空绝缘电缆雷击事故的特点,计算了20 kV线路多种情况下的感应雷过电压幅值。计算结果表明,感应雷过电压幅值可大于450 kV,超过现有20 kV线路的绝缘水平。基于10 kV线路以往的防雷经验和措施,分析并提出综合运用氧化锌避雷器、过电压保护器、屏蔽分流线等防雷措施来保护20 kV架空绝缘电缆线路。该研究为20 kV配电网安全供电提供了参考。     

考虑工频过电压的海上风电场无功配置方案研究

随着海上风电能源的不断开发,海上风电场的过电压问题对系统的安全运行极为重要,而无功补偿问题影响着系统的电能质量,因此在确定无功补偿方案的同时也应该考虑过电压的限制。本文基于海上风电场含有架空线路和海底电缆混合输电线路的风电场电磁暂态模型,提出了一种考虑工频过电压的无功配置方案,利用ATP/EMTP仿真软件分析了海上风电场工频过电压,并在此基础上对风机不同出力情况下的风电场无功容量需求进行计算,从而得到符合系统安全运行范围的海上风电场无功容量配置方案,并以某海上风电场为例,最后利用MATLAB/Simulink仿真验证了所提方案的可行性。     

佛山电网220kV雷岗变电站10kV母线电压超标问题的研究

针对佛山电网220kV雷岗变电站10kV母线电压超标的问题,详细分析了该地区10kV直供大用户安装的并联电容补充装置、配电网无功功率补偿、电缆较普通架空线路呈现较强的容性等因素对电压超标的影响。同时,借助电力系统计算分析软件建立该地区的仿真模型,以轻负荷运行为研究对象,考虑10kV母线侧投入感性无功功率补偿情况,在仿真计算后分析出感性无功功率补偿方案,较好地解决了该地区电压超标的问题。     

浅议变电站防雷措施

变电站防雷安全关系到供电可靠性、工农业生产的正常运行和城乡居民的日常生活.提出了变电站直击雷的保护、架空线路的雷电感应过电压、直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站的防范措施,指出了变电站的防雷接地的要点.     

220kV城市电缆及混合线路过电压及绝缘配合研究

城市电网的发展要求对城市高压电缆线路的过电压进行深入研究。详细叙述了220 kV多种电缆排列方式以及混合线路的过电压的计算分析。研究结果表明:当电缆长度大于20 km时,开关重燃后的开关断口电压过大,需要加装高压电抗器予以限制,而50 km以内的线路合闸过电压均在规程规定范围内;架空线和电缆混合线路面临的最突出问题是工频过电压,当电缆长度占总长度约20%或者40%～60%时,需采取措施限制线路切空线重燃过电压。     

基于HHT小电流接地故障选线与在线故障定位方法

小电流接地系统发生单相接地故障,系统仍可运行1~2小时,要求在不断电的情况下,实现故障选线,并对故障进行定位。提出一种基于HHT小电流接地故障选线与在线故障定位的方法,利用奇异性检测法判断各线路在故障时刻的极性,实现故障选线,在线路参数未知的情况下,采用合闸时产生的操作过电压行波在线测量行波波速,单相接地故障发生后,利用HHT寻找电压行波瞬时频率突变时刻,并运用单端测距法实现对架空线、电缆和电缆-架空线混合线路故障定位。最后,对算例进行数值仿真,仿真结果验证了该方法的可行性和实用性。