加强线路绝缘对220 kV变电站绝缘配合的影响

针对加强线路绝缘能有效减少污闪事故、减小线路反击率但也可能会对变电站的绝缘配合构成威胁的情况,以瑞金220 kV变电站两种不同运行方式为例,建立了基于电磁暂态程序ATP-EMTP的仿真计算模型,计算了加强线路绝缘后雷电侵入波在变电站电气设备上产生的过电压或雷电流,研究了对变电站绝缘配合的影响.仿真计算结果表明,加强线路绝缘不会对该变电站绝缘配合构成威胁.     

500 kV线路进线段高绝缘对变电站雷电侵入波防护的影响

针对目前500 kV同塔双回线路普遍采用平衡高绝缘设计现状,从反击雷电侵入波和绕击雷电侵入波两个方面分析了500 kV进线段提高绝缘后对变电站绝缘的影响,研究表明:线路提高绝缘对反击雷电流和最大绕击雷电流的幅值没有影响,不会给站内设备带来额外的损害。     

500kV GIS水电站雷电侵入波计算方法及风险评估

针对雷电波沿着输电线路侵入水电站,对电站GIS设备绝缘造成很大威胁的问题,分别建立了进线段的六级杆塔模型及对应架空线路模型,计算了不同坝顶门型构架冲击的接地电阻。并利用仿真软件ATPEMTP计算了不同电站运行方式、不同雷击点及不同门型构架模型时的雷电侵入波过电压。结果表明,在线路侧和主变侧分别配有一组避雷器时,电气设备最大雷电侵入波过电压符合绝缘裕度的要求,说明该水电站的防雷保护具有较高的可靠性。     

基于EMTP的同塔并架多回线路防雷计算

通过对110 kV和220 kV单条输电线和同杆并架双回输电线路的防雷性能的仿真和计算,分析研究在多种雷击方式下输电线路的耐雷水平。采用国际通用的电力系统电磁暂态分析的仿真软件Elector-Magnetic Transient Program（EMTP）,对雷电侵入波在输电线路上所产生的过电压进行分析计算,得出过电压分布和变化的规律,进而从技术上和经济上限制雷电侵入波过电压。     

1000kV变电站雷电过电压的研究

将1000kV变电站与进线段结合起来,考虑雷击点与变电站距离,雷击处雷电流不同的幅值,杆塔冲击接地电阻等不同的影响因素,采用EMTP-ATP对1 000 k V雷电侵入波过电压进行了仿真研究。研究表明,雷击点的不同,雷击处不同的雷电流幅值,杆塔冲击接地电阻的不同都会给变电站内各设备雷电过电压产生较大的影响。验证了避雷器的保护效果,在变电站各设备前加装避雷器能有效的限制雷电过电压,并且在此前提下,在母线上加装1组避雷器,可更加有效的降低雷电过电压。最后提出在避雷器与变压器之前串联电感,以抑制雷电侵入波的陡度,并从工程经济的角度对加装的串联电感值分析,同时兼顾经济性与实用性,可为工程提供一定的参考。     

750 kV同塔双回交流输变电工程防雷保护研究

研究了750 kV线路雷电性能及750 kV变电所和开关站雷电侵入波过电压,指出造成750 kV线路雷击跳闸的主要原因是绕击。建议增加地线间距和提高绝缘子串绝缘水平以减小跳闸率。通过对兰州东变电所雷电侵入波的计算分析和变电所的特点,提出2种相应的MOA布置方案,并验证了绝缘选择的安全裕度,得出2种方案均可以满足防雷要求。     

平波电抗器不同布置方式下雷电侵入波过电压仿真分析

鉴于平波电抗器不同布置方式会影响换流站内一次设备的雷电过电压耐受水平,采用EMTP/ATP电磁暂态仿真软件,建立±800kV典型换流站直流侧雷电侵入波过电压计算模型,计算了高压极母线和中性线母线上平波电抗器不同布置方式下站内设备的反击耐雷水平。结果表明,部分布置方式可以显著降低换流站高压极线侧单台平波电抗器两侧过电压最大值,这对提高平波电抗器运行可靠性和增加绝缘裕度具有一定的参考价值。     

500 kV海底电缆雷电过电压研究

依托南方主网与海南电网联网工程,运用ATP-EMTP电磁暂态分析软件,建立了500 kV架空线路与海底电缆线路的雷电侵入波仿真计算模型,采用修正后的电气几何模型法来计算最大绕击雷电流,采用先导发展法作为绝缘子串和空气间隙放电闪络判据,计算架空线路遭受绕击和反击时,无避雷器和有避雷器2种情况下海底电缆主绝缘上所承受的雷电过电压,据此校核海底电缆雷电冲击绝缘水平及避雷器配置的合理性。研究结果表明,合理配置避雷器大大降低了雷电过电压对海缆的影响,在架空线路遭受绕击和-250 kA雷电流反击时,海底电缆最大雷电过电压分别为-916 kV和-923 kV,海底电缆绝缘裕度和避雷器配置满足防雷要求。     

基于EMTP的500kV变电站典型过电压辨识研究

过电压辨识对变电站故障分析及改善变电站电气设备绝缘配合具有重要意义。为准确快速辨识出现在变电站的各类典型过电压,基于电磁暂态仿真软件EMTP,建立某实际500kV变电站过电压仿真模型,获取工频过电压、操作过电压、雷电过电压在内的七种典型过电压波形。通过小波多尺度分析方法提取过电压信号能量相对分布状态,结合过电压信号的谐波畸变率,提出过电压辨识特征。EMTP仿真分析结果表明该辨识特征可靠,有望提高过电压辨识的正确率。     

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。     

多重雷击导致变电站重合闸失败原因分析

多重雷击导致变电站重合闸失败对输电线路及站内设备影响较大。对此,通过分析南方电网某500kV输电线路雷击故障后变电站重合闸失败的案例,利用雷击监测系统,全面监测雷击闪络过程工频故障电流、雷击暂态行波电流,基于监测数据,实现了故障精确定位、原因辨识以及重合闸失败原因分析。结果表明,分闸到合闸期间连续多次雷击使得故障点绝缘无法恢复,最终导致了重合闸失败。研究成果可为类似线路故障分析提供参考。     

改进的暂态过电压监测与暂态分量提取方法

暂态过电压威胁着电网运行的稳定性、可靠性和电气设备绝缘安全,尤其是在交直流混联电网中交流电网产生的暂态过电压会对直流电网造成严重影响,监测暂态过电压有重要意义。针对带高频分量的暂态过电压难以监测的现状,介绍了一种基于常规电容式电压互感器(CVT)加装大电容单元,设计了500kV暂态电压监测装置,通过冲击电压试验验证了装置的响应性能及测量准确度,在将该装置实际挂网运行后,成功监测到电网中的暂态过电压波形;进而基于离散频谱的能量重心校正法提出了一种改进的暂态电压分量提取方法,通过雷电过电压波形仿真试验,对采集到的波形数据进行暂态分量提取,并对结果进行比较和分析,验证了改进后的方法更具实用性。     

高耸建筑群对附近10 kV架空线路雷击跳闸率的影响

针对高耸建筑群的存在会降低周边10kV架空线路雷击跳闸率的问题,根据线路雷击跳闸率的计算公式分析了建筑物的存在对附近10kV架空线路雷击跳闸率的影响,并结合电气几何模型的击距理论分析了引入高耸建筑物后导线暴露弧与大地暴露弧交点的变化及建筑物相对介电常数、高度、距离、面积对雷电先导阶段导线附近电场、感应过电压和感应雷跳闸率变化的影响,为城区10kV架空线路防雷水平的评估提供一条新途径。     

750 kV变电站门形构架双联耐张绝缘子串均压环选型研究

变电站门形构架绝缘子金具表面电场强度超过规定限值后,会在金具尖端或均压环外端面形成电晕放电,增加了站内整体电磁噪声和电能损耗,尤其海拔高度对电晕放电场强限值影响较大。以海拔高度大于1 000 m的750 kV沙州变电站为例,采用ANSYS仿真计算了变电站门形构架双联耐张串绝缘子金具不同均压环管径、连接板表面的电场强度,获得了相应的电场分布图,通过对比确定了750 kV变电站门形构架双联耐张串绝缘子均压环优化选型方案。在天气较好条件下,分别测量了沙州750 kV变电站门型构架四分裂母线与跨线处的噪声,1～6 kHz频段内噪声最大值均低于相关标准的昼间要求,这验证了金具优化后效果较好。     

基于随机失活LSTM网络的避雷器阻性电流预测方法

金属氧化物避雷器(MOA)老化后,会丧失对过电压的抑制力,从而使电气设备暴露在过电压的危险下,因此及时了解MOA老化情况,对于电力系统设备的安全、可靠运行十分重要。在此背景下,提出了引入随机失活技术的长短期记忆网络(LSTM)避雷器阻性电流预测方法,来判断MOA的老化趋势,该方法能有效避免深度学习的过拟合问题并改善网络性能。采用某变电站避雷器数据对所提方法进行训练,结果表明所提出的深度LSTM算法与BP神经网络、循环神经网络相比精度显著提升,预测结果的均方误差在4.3%左右。     

基于MapX的电力系统GIS人机交互设计

应用基于地理信息系统(GIS)的电力系统可视化界面开发方法,使用MapInfo软件,设计绘制包括基础地理层、发电厂层、变电站层、220 kV输电线路层、500 kV输电线路层的GIS图.在此基础上,实现基于MapX的电力系统GIS人机交互基本功能及高级功能,基本功能包括空间功能、查询功能、详细数据展示功能、专题图功能、鹰眼图功能、等高线图功能、3D可视化功能,高级功能包括关联多屏显示功能、自适应调节功能.在整个系统中,基本功能可以较为简单地进行实现;高级功能突破了简单的二次开发限制,针对性更强,且具备了更专业的人机交互功能.依据电力系统中不同的使用特点和需求,还可以在此基础上开发出更多的其他高级功能.在对电网数据进行管理、分析和维护时具有显著的效果.