1000kV特高压输电线路防雷工程设计研究

为针对绕击雷害的特点做好1000kV特高压线路的防雷工程设计以提高线路的安全可靠性,根据10~500kV输电线路的防雷运行经验,考虑特高导线电压的影响,取避雷线、导线的引雷角为25°,杆塔的引雷角为45°,利用雷电击距理论,分析了1000kV特高压输电线路的雷害特性,提出了确定线路的避雷线、杆塔的引雷范围及绕击范围的设计方法,并提出了线路的防雷措施。分析及计算结果表明,1000kV特高压输电线路附近38m以内的地面凸出物如树木、建筑、山丘等都有可能构成线路的绕击雷害隐患,必须引起足够的重视。     

220kV输电线路防绕击侧针防护效果研究

雷击是高压及超高压输电线路的主要事故之一,反击跳闸发生的概率很低,绕击是发生故障跳闸的主要原因。可以在地线上架设水平侧向短针的分布式绕击防治措施以有效提高地线引雷能力,防止绕击跳闸。以西昌220 kV输电线路N148号杆塔为例,分析并比较了杆塔附近地线上安装防绕击侧针前后,线路绕击率、绕击跳闸率以及绕击雷电流幅值的变化情况。通过实例计算发现,防绕击侧针安装以后明显改善了线路的防绕击能力,可见安装防绕击侧针作为输电线路的防雷改造措施,具有较好的实用性。     

500kV紧凑型输电线路绕击耐雷性能评估与分析

在考虑紧凑型线路杆塔结构、架空线弧垂和线路走廊地形地貌对输电线路绕击耐雷性能影响的基础上,通过仿真计算得到500 kV罗百Ⅱ线紧凑型输电线路事故段线路绕击率沿线路走向的变化情况.结合输电线路走廊微地形特点,对事故原因进行分析,并提出建议改造措施.对各种典型地形下500 kV紧凑型输电线路绕击耐雷性能进行比较,分析不同地形下输电线路绕击耐雷性能存在差异的原因.计算分析了避雷线保护角、杆塔呼高和地面倾角对500 kV紧凑型输电线路绕击防雷性能的影响.     

线路型头部分裂均压式避雷针在防雷中的作用

为了降低输电线路的雷击跳闸率,在线路的杆塔顶部安装线路型头部分裂均压式避雷针(专利产品),屏蔽杆塔顶部,将杆塔顶部改造为具有等效宽大截面的均压式头部结构。计算结果表明,头部分裂均压式避雷针可以大幅度减小雷云电荷下行先导与杆塔迎面先导之间的空气间隙泄漏支路的泄漏电阻,加速雷云电荷向大地泄漏消散,降低雷云电荷下行先导的电位,有效避免雷击杆塔现象的发生,并改善线路的绕击雷害。这一结果与6年的运行经验相吻合。     

35kV输电线路的雷击跳闸概率分析

对35kV输电线路的雷电跳闸概率进行计算,分析线路可能发生雷电跳闸的途径,计算获得冲击接地电阻与绕击耐雷水平、反击耐雷水平和感应耐雷水平的关系,并分析杆塔冲击接地电阻对杆塔耐雷水平的影响.     

500 kV高杆塔输电线路绕击跳闸率计算

为研究500 kV高杆塔输电线路的绕击耐雷性能,采用改进的电气几何模型算法,通过暴露弧地面投影计算了线路的绕击跳闸率.比较了目前常用的击距公式和击距系数公式在计算高杆塔绕击耐雷水平时的适用性,选出了较为合适的公式.实例分析时,通过ATP仿真计算得到了各杆塔的绕击耐雷水平,然后分别计算了杆塔高度,地面倾角,避雷线保护角对线路绕击跳闸率的影响,结果表明:绕击跳闸率随着杆塔高度,地面倾角,保护角的增大而增大.适当降低杆塔高度,采用负保护角是提高绕击耐雷性能的有效方法.     

计及风速影响的500kV同杆双回线路绕击耐雷性能计算模型研究

目前雷击仍然是危及输电线路安全可靠运行的主要原因，而现有评估输电线路绕击跳闸率的模型还不能与线路实际运行经验一致，该文在分析500kV同杆双回输电线路绕击耐雷性能时，以三峡电站的出线为例，充分考虑了风速的影响，对击距模型进行了改进，同时还较详细分析了地面倾角、杆塔高度等对绕击跳闸率的影响。通过编程仿真计算结果表明，随着风速的增加，输电线路保护角和绕击跳闸率都将增加，建议今后在评估输电线路绕击耐雷性能时，对风速影响因素应加以考虑。     

超特高压输电线路绕击性能分析

运用电气几何模型(EGM)的方法来分析超/特高压交流输电线路的绕击耐雷性能,并给出了计及导线工作电压的绕击耐雷水平和绕击跳闸率计算式。然后,再对影响超/特高压输电线路绕击耐雷特性的雷电流幅值、杆塔高度、线路绝缘水平,线路所经过的地形、保护角、工频瞬时电压、地面植被等主要因素做了分析研究。     

自控防绕击避雷针电气和机械特性研究

针对220 kV及以上输电线路的绕击问题,开发了输电线路白控防绕击避雷针(XBL-Ⅱ).输电线路自控防绕击避雷针作为针体串联自控放电装置,采用针杆对称结构,针尖带有场畸变外套,自带平衡锤,能够自动恢复平衡.通过对其引雷能力,大电流冲击耐受、微风振动和低频大振幅等电气和机械特性进行试验研究证明,可增强避雷针的引雷能力,有效防止线路绕击.     

特高压直流架空输电线路雷击仿真研究

特高压直流架空输电线路的防雷对系统的安全运行极为重要.本文运用ATP-EMTP建立特高压输电线路、杆塔、绝缘子串的伏秒特性等计算模型,对特高压直流输电线路三种形式的雷击过电压仿真计算.得出绕击的耐雷水平比雷击塔顶、雷击档距中央避雷线要低.并与500 kV直流输电线路的绕击耐雷水平相比较,提出应关注绕击的小雷电流有入侵换流站的可能性以及对设备绝缘存在的威胁.     

山区特高压交流输电线路用边坡塔的设计

雷电绕击是特高压线路发生故障的主要原因,特别在山区走线时由于雷电活动频繁,大地屏蔽作用差,雷击跳闸率更高。为降低特高压线路雷电绕击跳闸率,提出一种适用于山区特高压交流单回输电线路的边坡塔。与常规酒杯塔相比,边坡塔将两相导线横担布置在下山坡侧,降低了下山坡侧导线对地高度,通过电气几何模型法计算得出绕击跳闸率大大降低;同时通过结构受力分析、电磁环境比较、工程造价对比,表明了边坡塔的多方面优势,该塔型适用于多雷山区特高压单回路输电线路,为山区特高压交流线路的防雷设计提供参考。     

JG及ZGUT型铁塔防绕击避雷针的应用

针对输电线路的雷电绕击问题,阐述了发生雷电绕击的原因,研究了防止绕击雷的方法。结合江西省输电线路的运行经验,分析了JG及ZGUT型铁塔绕击跳闸的原因,提出了防止JG及ZGUT型铁塔绕击跳闸的新措施。研究表明,在JG及ZGUT型铁塔的导线悬挂点横担上安装TH型避雷针,可以减少JG型铁塔的中相跳线保护角和ZGUT型铁塔的中相导线保护角,大幅度降低雷击故障跳闸率。     

1000 kV单回特高压交流输电线路的绕击防雷保护

风雨在空中的漂移和空气中不均匀介质的存在使闪电的轨迹呈不规则曲线形。考虑自然闪电轨迹的随机性和雷电主先导与次先导并存现象等因素,有必要引入动态防雷保护角概念,建议特高压交流线路中地线(针)对导线的实际保护角形成的角平分线应与雷电先导的来向一致,并应计及垂直档距和水平档距的比值和风速的影响。根据杭州1962-1988年220 kV新杭I线雷击统计结果,认为特高压线路防雷绕击分析应结合塔头和档内中央线路两处的防雷情况,并分别进行了防雷保护角计算与比较。     

同塔三回输电线路耐雷性能研究

在珠三角地区,为缓解输电线路走廊紧缺与电力输送能力不足之间的矛盾,建设了大量的同塔三回输电线路。与普通的同塔双回线路相比,同塔三回线路的杆塔更高,更容易引雷。介绍了反击和绕击耐雷性能的计算方法,在此基础上,以广东地区某500kV同塔三回线路为例进行了计算分析。计算结果表明：对于500kV及以上输电线路,工作电压会对反击和绕击性能产生影响;同塔三回线路的杆塔较高,可根据各层横担高度不同进行差异化绝缘配置;同时,当考虑多层导线间相互屏蔽效应后,处于不同层的导线绕击跳闸率均减小;导线的绕击跳闸率不仅随地面倾角的减小而减小,还随保护角的减小而减小。     

输电线路绕击防护的新措施

针对当前输电线路故障开断重要原因的雷电绕击事故阐述了输电线路雷电屏蔽体系的构成、绕击发生的原因及绕击防护新措施的思路,提出了地线上加装水平侧向短针的绕击防治新措施。雷击模拟试验的研究结果表明,水平短针长度大于间隙的临界电晕半径时,该措施能显著防治绕击事故。根据长间隙放电理论、现场运行经验和模拟试验结果提出实际线路加装长度20cm或稍长的侧针,保护范围约6m。     

特高压直流输电山区线路Z型杆塔与T型杆塔的比较

我国特高压直流输电工程途经大量山地,雷电活动频繁,而常规T型塔在山区的绕击跳闸率较高,为此针对溪洛渡—浙西特高压直流输电山区线路设计了一种新型杆塔(Z型塔)。针对Z型塔,对比T型塔,采用改进电气几何模型与ATP-EMTP软件,计算分析了反击、绕击耐雷性能及其影响因素,同时采用CDEGS软件结合公式法对Z型塔的电磁环境做了评估。结果表明:Z型塔的反击耐雷水平很高,绕击耐雷性能明显优于T型塔,因此Z型塔的整体防雷性能明显优于T型塔。在呼称高最小时Z型塔各项电磁环境参数均达标,且均优于T型塔。可见Z型塔更适合在山区使用。     

铁塔横担侧向避雷针的绕击保护效果分析

为评估在杆塔横担上安装侧向避雷针的防雷电绕击效果,提出建立三维的电气几何模型,计算侧向避雷针对导线的绕击保护距离,并总结了其安装和使用的规律。针对110～500kV典型杆塔线路的计算表明：侧向避雷针能较好地保护杆塔附近的重点绕击危险区域,从而可以有效地降低线路的绕击跳闸率。研究还表明,侧向避雷针对导线的保护效果会受到针...     

导线电压对其雷电绕击耐雷性能的影响

雷电绕击是高压线路的雷击事故的主要因素。为了提高压输电线路绕击耐雷性能,考虑雷击大地、避雷线和导线的差别,分析了导线工作电压对击距的影响,推导出最大击距的计算公式,从而得到最大击距与雷电的正负极性、导线电压的大小及正负极性、击距系数的关系,并以实例论证了可以通过平衡塔高、地面倾角、击距系数和保护角的取值有效地提高线路的绕击耐雷性能。     

超高压输电线路典型雷击故障分析和研究

针对雷击危及输电线路安全可靠运行的问题,采用电力系统计算机辅助设计(power systems computeraided design,PSCAD)对惠州供电局超高压输电线路雷击杆塔进行反击耐雷水平仿真计算。根据雷击杆塔前视塔和后视塔输电走廊范围内的典型地形,利用改进的电气几何模型计算其最大绕击雷电流,并结合雷电定位系统监测数据,判断2起雷击事故均由雷电绕击导线引起,其主要原因是地面倾角较大及地面的屏蔽效果减弱。考虑惠州供电局本身所处特殊强雷区,超高压输电线路走廊地形复杂,建议考虑输电走廊地形地貌,对超高压输电线路各杆塔的耐雷性能进行评估,采用安装避雷针、避雷器等经济合理的措施降低雷击跳闸率。     

云广±800 kV特高压直流输电线路耐雷性能研究

国内外运行经验表明，雷击是造成输电线路跳闸的主要原因。基于杆塔的多波阻抗模型和基于先导发展的雷电屏蔽模型，分析了云广±800 kV特高压直流输电线路的反击、绕击耐雷性能及其影响因素。结果表明：随着杆塔高度的降低，冲击接地电阻的减小，线路反击性能增强；随着保护角的减小，地面倾角的减小，海拔的降低，线路雷电屏蔽性能增强；引起特高压输电线路雷击故障的主要因素是雷电绕击，建议特高压输电线路采用负保护角运行。