输电线路综合防雷技术应用与探讨

介绍了近年来固原电网输电线路雷击跳闸情况、科学分析了跳闸机理、指出了传统防雷技术存在的漏洞和新的防雷技术如何堵漏．能更有效的防止绕击和反击：当怀疑线路发生了雷击跳闸时,如何根据保护动作情况利用雷电定位系统和GPS迅速找到故障点;以及工区结合固原电网输电线路雷击跳闸的特性．在不同地区按照不同电压等级线路,因地制宜分别安装线路型金属氧化物避雷器、防绕击侧向避雷针和可控放电避雷针等诸多防雷措施．挂网运行三年多以来,线路的耐雷水平比以前大幅度提高,有效降低了雷击跳闸事故,值得大力推广应用。     

重庆地区自渝500kV输电线路的防雷性能

鉴于500kV线路的重要性,以重庆地区500kV自渝输电线路为例,针对其特殊的地形、地貌,用规程法计算线路的雷击跳闸率（包括反击和绕击）、行波法计算线路的反击跳闸率、击距法计算线路的绕击跳闸率,分析影响雷击跳闸率的主要因素,比较计算结果,找出绝缘薄弱点、雷电易击段,并提出相应的改进措施。计算结果表明：畦电流陡度对反击跳闸率的影响很大,雷电流陡度越大,反击跳闸率越高;规程法计算反击还比较接近实际运行经验,计算绕击则存在明显缺陷;击距法（EGM）计算绕击跳闸率考虑的因素比较全面,评估避雷线对导线的屏蔽性能与实际更接近。     

后续雷击对输电线路绕击耐雷性能的影响研究

为分析负极性后续雷击对输电线路绕击耐雷性能的影响,采用电磁暂态程序计算绕击耐雷水平、改进电气几何模型计算线路绕击跳闸率的方法,研究了首次雷击、与首次雷击相同以及不同回击通道的后续雷击下雷电流波形和幅值分布、杆塔高度和地线保护角对典型结构的110、220、500和1 000kV输电线路绕击耐雷性能的影响.结果表明:后续雷击的电流分布对线路绕击跳闸率影响极大,而后续雷电流波形影响很小;异回击通道后续雷击对500kV以下线路的绕击跳闸率影响很大,而对特高压线路影响较小;500kV线路有必要考虑后续雷击的影响;在线路首次雷击和异回击通道后续雷击绕击跳闸率为0的情况下,同回击通道后续雷击仍可能造成绕击跳闸.     

特高压直流输电线路耐雷水平和雷击闪络率的研究

本文结合云广±800kV直流输电线路工程实际,采用＂ATP-EMTP＂数值模拟软件,对线路的反击和绕击耐雷水平进行研究,根据＂过电压保护规程＂[1]和修正的电几何法计算反击和绕击的闪络率,为线路运行和工程设计提供参考。     

先导发展模型法特高压输电线路雷电绕击分析

随着电压等级的升高,由雷电绕击而引起的线路跳闸事故所占比例越来越大。为准确评价线路的绕击耐雷性能,考虑先导发展随机性,建立了输电线路雷屏蔽性能的雷击仿真模型。模型仿真结果算得的对地击距与IEEE推荐的击距公式一致,绕击概率与雷击模拟实验结果相符,证实了模型的可信性。应用该仿真模型对特高压输电线路绕击屏蔽性能进行了评估。     

唐山地区220kV输电线路综合防雷模拟仿真研究

为研究220 kV输电线路易发生雷电跳闸事故的原因及其综合防治措施,通过对输电线路仿真建模,利用ATP-EMTP仿真计算输电线路的反击跳闸率,利用基于EMG电气几何模型开发的C++程序计算输电线路的绕击跳闸率,以唐山地区某220 kV输电线路为例,对输电线路各基杆塔进行雷击闪络风险评估及防雷风险等级划分,确定了输电线路9个易闪点杆塔;且针对雷击风险较高的杆塔,进行原因分析,因地制宜提出了具有针对性的各基杆塔防雷改造措施。结果表明,差异化防雷对提高输电线路耐雷水平作用显著,所开发软件可提高仿真计算速率。     

500kV同杆双回输电线路耐雷性能分析

为了减少线路走廊占地，采用同杆架设双回输电线路将成为500kV主干网架的发展趋势，利用电磁暂态计算程序(EMTP)、击距法对500kV同杆双回输电线路耐雷性能进行研究。在分析反击耐雷性能时，考虑雷击塔顶时导线上交流周期电压的随机性，提出利用统计法分析，通过计算得到雷击塔顶导线上交流周期电压值不同时。线路的耐雷水平相差较大。在分析绕击耐雷性能时，充分考虑了风速的影响因素，对击距法进行了改进，并通过编程计算得到风速对保护角和绕击率都有影响的结论。     

架空输电线路雷电电气几何模型的优化分析

绕击率的计算是架空输电线路防雷性能评估中的重要内容。本文采用电气几何模型(EGM)计算雷电绕击率,重点阐述了计算模型中关键因素的处理方法,指出其他处理方法的优缺点,并给出优化措施。计算结果与实际线路运行情况的对比表明,该推荐方法可以较为准确的计算架空输电线路的绕击率。     

输电线路耐雷性能计算方法的研究现状分析

从实际运行来看，雷击仍然是危及输电线路安全可靠运行的主要原因。文中较为详细地介绍目前用于分析输电线路反击耐雷性能的规程法、行波法、蒙特卡洛法、故障树法、EMTP程序等各种计算方法的原理及特点和用于分析输电线路绕击耐雷性能的规程法、击距法、先导发展模型等各种计算方法的原理及特点，同时对于输电线路绝缘闪络的判据也作了简单介绍，并就今后的研究重点提出了自己的看法。     

雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法

为了更有效地利用雷电定位系统数据评估输电线路的雷击跳闸风险,以东莞地区1999—2008年雷电流幅值数据为例,分析了规程推荐公式、IEEE推荐公式及其改进公式的拟合曲线与实际雷电流幅值概率分布的偏差,在此基础上提出了雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法,并进行了连续性修正.最后,分别采用规程推荐公式、IEEE改进公式和文中拟合公式计算东莞地区110kV、220kV、500kV三个电压等级下的输电线路雷击跳闸率,并与实际值进行对比.结果表明:采用文中方法得到的雷电流幅值概率分布函数曲线与自然概率曲线的相关性最强,仅牺牲了分段点附近的相关性;采用文中分段拟合方法计算得到的110kV、220kV电压等级输电线路雷击跳闸率与实际运行数据较相符,而对500kV电压等级线路雷电跳闸率的计算存在偏差.     

针对山区输电线路防绕击雷性能的探讨

绕击是超高压、特高压输电线路雷击跳闸的主要原因,山区绕击跳闸率计算相对平原更为复杂。通过分析,在地面倾角和风速情况下对EGM电气几何模型进行了修正。根据实际算倒探讨了影响山区输电线路绕击率的不同因素,重点分析了因雷电先导入射角以及地面倾角变化对绕击率的影响。     

考虑后续回击的500 kV单回交流线路耐雷水平研究

雷电严重威胁着电力系统的安全稳定运行,随着电力系统的不断发展,传统的线路防雷评估技术已无法满足目前线路的雷击风险评估需求.基于此,本文利用变异系数法对华中区域十条500 kV省间联络线重要输电通道10 km范围内近年来的落雷数据进行分析,发现后续回击会对线路的雷击跳闸率产生较大影响,同时多起线路实际雷击跳闸故障与后续回击相关.据此,本文在传统绝缘子串闪络模型的基础上,提出了考虑后续回击的绝缘子串闪络判据模型,分析考虑后续回击的500 kV重要输电通道的线路耐雷水平.研究结果表明：后续回击会使500 kV输电线路的耐雷水平降低,降低程度与工频电压周期有关,且后续回击对反击耐雷水平的影响程度与绕击耐雷水平相比更为显著.本文的研究结论可以辅助提升高压输电线路的雷击风险评估准确度,为高压输电线路防雷预警提供帮助.     

一种提高山区500 kV输电线路耐雷水平的新方法

为了提高山区500kV输电线路耐雷水平，提出了在易遭受绕击的边相安装单支线路悬挂式金属氧化物避雷器、在另外一个边相增加绝缘子片数的不平衡绝缘方法．通过理论分析和电磁暂态计算程序EMTDC的仿真，证明了这种方法可以有效地提高输电线路的耐雷水平，使得绝缘子的闪络概率降低了90％左右，同时增加的投资仅为安装3支避雷器的33％，具有较高的经济效益．     

输电线路雷电屏蔽若干问题及雷击仿真模型

针对现有的雷电屏蔽理论--电气几何模型(EGM)和先导传播模型(LPM)的不足,对雷击物理过程和输电线路绕击分散性进行了研究．提出了对输电线路雷电屏蔽及其模拟理论的一些新认识,建立了考虑放电分散性的输电线路雷击仿真模型,将此模型用于500kvZM1-39型线路在平原地段的绕击率的计算,计算结果与运行情况比较相符．     

山区紧凑型500kV交流输电线路绕击耐雷性能研究

本文作者对平原和几种山区典型地形下500kV紧凑型输电线路的绕击耐雷性能进行了对此分析,并计算了保护角、杆塔呼高、地面倾角对500kV紧凑型输电线路绕击耐雷性能的影响,从而得出分析结论。     

安徽电网220 kV输电线路雷击跳闸分析

220 kV输电线路跳闸对电网供电可靠性影响较大,这其中雷击引起的占较大比例,分析认为绕击是安徽电网220 kV输电线路雷击跳闸的主要原因,避雷线保护角、杆塔高度、地形、杆塔型式等对绕击都有影响.文章还对雷击发生的时间、雷电定位系统使用、重合闸成功率进行了分析.     

输电线路雷电屏蔽仿真模型

输电线路很容易遭受雷击,而屏蔽失效是线路雷害事故的重要原因,因此应加强对输电线路雷电屏蔽的研究。文中在对已有的输电线路雷电屏蔽模型进行充分了解的基础上,合理考虑了上行先导的引雷作用,采用变步长的方式模拟下行雷电先导的下降,建立了一个新的输电线路雷电屏蔽仿真模型。仿真计算结果表明,该模型与输电线路现场运行经验比较吻合,可用于输电线路的防雷屏蔽设计和评估输电线路的雷电屏蔽性能。     

输电线路雷电屏蔽若干问题及雷击仿真模型

针对现有的雷电屏蔽理论－电气几何模型（ＥＧＭ）和先导传播模型（ＬＰＭ）的不足,对雷击物理过程和输电线路绕击分散性进行了研究,提出了对输电线路雷电屏蔽及其模拟理论的一些新认识,建立了考虑放电分散性和输电线路雷击仿真将此用模型用于５００ｋＶ ＺＭ１－３９型线路在平原地段的绕击率的计算,计算结果与运行情况比较相符。     

计算输电线路绕击跳闸率的新模型

为了能够更精确地计算输电线路的绕击跳闸率，将电磁暂态程序EMTP与蒙特卡罗法相结合，提出了一种新的计算输电线路绕击跳闸率的模型．该模型既能充分计及影响输电线路绕击跳闸的各种随机因素，又具有电磁暂态程序对过电压计算准确的优点，从而提高了计算绕击跳闸率的准确性．仿真计算结果表明，利用该模型所得到的绕击跳闸率与实际值的相对误差在10％以内．因此，该模型较规程法能更好地反映输电线路绕击跳闸的实际情况．     

山区架空输电线路绕击跳闸率的计算研究

采用一种改进的绕击跳闸率计算方法对某山区110 kV易击线路段两个相邻档距范围内的输电线路进行绕击跳闸率的计算分析。此方法在充分考虑沿线路档距方向输电走廊任意点处的海拔高度和地面倾角的情况下,以悬链线方程为依据,计算出输电线路任意点处的导、地线对地实际高度及任意点处所对应的保护角,然后,以输电线路位于山脉不同位置时的绕击跳闸率计算公式为基础,利用MATLAB开发应用程序对输电线路任意档距范围内任意点处的绕击跳闸率进行计算分析,并于实际雷击数据进行比较,其仿真计算结果验证了本文采用的计算方法的正确性,为高海拔山区复杂地形条件下架空输电线路的防雷设计和改造提供参考依据。