输电线路杆塔接地电阻对线路反击跳闸率影响研究

随着输电线路建设运行规模的不断扩大,同一走廊的输电线路杆塔包含不同类型的塔头,从而导致杆塔不同类型塔头可能处于不同大气环境和土壤环境中,其接地电阻存在很大差异,因此有必要对不同塔头类型的杆塔在不同接地电阻值下的耐雷水平和反击跳闸率影响进行研究。建立了猫头塔、酒杯塔、鼓型塔等3种500 kV交流输电线路杆塔的反击闪络模型,并研究了3种塔头模型的杆塔接地电阻对线路反击耐雷性能的影响规律:酒杯塔与鼓型双回闪络规律类似,对鼓型单回闪络线路的影响最大,其次是鼓型双回闪络线路和酒杯塔,影响最小的是猫头塔。     

330 kV输电线路采用酒杯塔合理性分析

对单回架空输电线路而言,国内外广泛采用的塔型主要有酒杯塔和猫头塔,两种塔型各有优缺点。然而在330 kV输电线路工程中,单回路直线塔很少使用酒杯塔,《国家电网公司输变电工程通用设计(330 kV模块)》中单回路直线塔全部为猫头塔。本文以甘肃洛大-绿源-巩昌330 kV线路工程为背景,对甘肃南部山区单回架空输电线路直线塔选用酒杯塔的合理性进行分析。建议《通用设计(330 kV模块)》中单回路直线塔增加酒杯塔。     

±660kV直流输电线路反击耐雷性能研究

在现有输电线路防雷研究成果的基础上,基于ATP-EMTP建立了计算±660 kV直流输电线路反击耐雷水平的模型,模型中杆塔采用多波阻抗模型,绝缘子闪络判据采用相交法,雷电波采用双指数波形,考虑导线电压的影响。所建模型经过验证后,首先分析了杆塔高度和接地电阻对输电线路反击耐雷水平的影响,然后以±660 kV输电线路典型塔形ZP2711为例分析了雷电反击对塔顶电位以及绝缘子两端电压的影响。研究表明,降低冲击接地电阻比降低杆塔高度能更有效地减小线路的反击耐雷水平,±660 kV线路在普通地形段的耐雷水平达232 kA,在大跨越段耐雷水平降低到175 kA,因此在大跨越段应加强接地电阻排查,以防由于接地电阻增大进一步降低线路的耐雷水平,从而引起反击闪络。     

500 kV同塔四回输电线路雷电反击特性研究

500 kV同塔四回输电线路电压等级高、杆塔高、回路多,易发生雷电事故。以虞城换流站-玉山500 kV同塔四回输电线路中的主力杆塔SSZ直线塔为实例,分析了500 kV同塔四回输电线路的雷电反击特性。研究表明,随着雷电流幅值的增大,线路第一回、第四回、第六回线路相继发生闪络;随着杆塔呼高和杆塔冲击接地电阻的增大,反击耐雷水平快速降低,反击跳闸率迅速增加;杆塔横担波阻抗对500 kV同塔四回输电线路的反击耐雷水平影响较小。     

高海拔景观塔耐雷性能分析及提升措施研究

本文开展了高海拔景观塔耐雷性能的分析,为制定针对性的高海拔景观塔耐雷性能提升措施提供可靠依据。分别建立了雷电流波模型、输电线路模型、景观塔多波阻抗模型、绝缘子串先导发展闪络模型,基于ATP-EMTP中的仿真计算分析了海拔高度、杆塔接地电阻、杆塔呼高、避雷器设置等对景观塔反击耐雷水平的影响,研究了景观塔的绕击防雷性能,在此基础上提出了针对性的景观塔反击耐雷水平提升措施,并与典型酒杯型杆塔的耐雷性能进行了比较。本文为高海拔地区景观塔防雷方案设计提供了参考。     

高压架空输电线路雷击过电压的仿真计算与分析研究之二:输电线路耐雷水平与雷击跳闸率的仿真计算与分析

对110 kV及220 kV各3种杆塔模型,进行输电线路耐雷水平与雷击跳闸率的仿真计算与分析.计算结果为：有双避雷线的110 kV输电线路（单回线）的耐雷水平比单避雷线的输电线路约高37.2%～47.5%,有双避雷线的双回输电线路的耐雷水平比单回输电线路约低12.7%～10.4%.酒杯型铁塔的220 kV输电线路的耐雷水平比钢筋混凝土单杆约高19.0%～15.7%,比双回线铁塔约高12.6%～7.1%.山区的门型钢筋混凝土双杆塔110 kV单回输电线路的雷击跳闸率比平原线路高65.3%,山区的酒杯形铁塔220 kV单回输电线路的雷击跳闸率比平原线路高71.3%.     

500kV同塔双回线路雷电反击同跳故障分析

雷害是造成输电线路跳闸的主要原因之一,湖北地区近5年雷害跳闸占比高达33％.对某500 kV同塔双回线路雷电反击同跳故障进行了分析,计算了各绝缘子串和空气间隙的雷电冲击放电电压和各相导地线间几何耦合系数,校核了两回线路各相不同间隙的反击耐雷水平,剖析了线路故障跳闸原因.通过对比考虑/不考虑线路运行电压的耐雷水平,超高压...     

基于ATP-EMTP的山区220kV输电线路反击耐雷性能计算与仿真

分析了反击产生的原理,建立完整的反击计算模型,利用ATP-EMTP程序对山区220kV输电线路反击耐雷水平进行了仿真计算.结果表明:随着接地阻抗的减小,杆塔高度的降低,线路绝缘水平的增强,输电线路反击耐雷性能增强.     

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.     

750kV单回和同杆双回输电线路反击耐雷性能

利用ATP-EMTP仿真程序对单回和同塔双回750 kV输电线路典型杆塔的反击耐雷性能及其影响因素进行了仿真计算研究。研究中杆塔采用了多波阻抗模型,考虑了雷电波在杆塔中的传播速度、杆塔呼称高度及杆塔接地电阻等因素的影响,采用统计法确定750 kV超高压线路的反击耐雷性能。研究结果表明:杆塔中的传播速度影响不可忽略;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;导线排列方式和档距的变化,对线路反击性能影响很小;对于ZB329和ZGU315型杆塔,仅其单回反击跳闸率都会高于预期雷击跳闸率,因此在建设750 kV输电线路时,需要认真计算研究输电线路的反击耐雷性能。     

单地线单回路330kV直线塔塔头型式选择研究

某330 kV单回线路可采用单地线架设方式,可选用的直线塔塔头型式有导线三角排列、上字排列、垂直排列等。从经济性和防雷性能上对比了不同导线排列方式的单地线塔头型式,再对比了单地线猫头塔和双地线酒杯塔,得出了导线三角排列的单地线猫头塔最优的结论。进一步通过对导线悬挂方式的对比分析,单地线直线塔塔头推荐采用IVI型串的猫头塔。通过计算不同地线支架高度雷击跳闸率,结合地线支架高度对塔重的影响,选取了合理的地线支架高度。     

杆塔模型对同塔双回110kV高杆塔雷电反击过电压的影响

杆塔模型对同塔双回110kV高杆塔上的雷电反击过电压幅值影响较大。为准确评价输电线路上雷电过电压的波特性,参考国内外输电线路反击耐雷性能中有关杆塔模型的研究,采用集中电感、单波阻抗、多波阻抗3种杆塔模型和9种波阻抗的计算方法,用ATP-EMTP建立雷击输电线路模型,计算并分析了实际运行同塔双回110kV线路中的一种高杆塔上的雷电反击过电压幅值与不同杆塔模型的适用性。计算结果表明,不同杆塔模型的计算结果存在一定的差异。     

山区220 kV新型错层横担直线塔防雷性能研究

针对山区地形坡度影响输电线路杆塔防雷性能的问题,为降低山区输电线路的雷击跳闸率,设计了一种220 kV新型错层横担直线塔。分析了错层横担直线塔在不同坡度条件下的防雷性能,确定了错层横担杆塔在山区地形的可行性,建立了新型错层结构杆塔的多波阻抗模型及其接地体等效电路模型。基于PSCAD软件搭建了错层横担杆塔的整体模型,仿真计算出了杆塔的反击跳闸率;建立了适用于新型错层杆塔求解绕击跳闸率的电气几何模型,并推导了求解的计算公式;分析比较了错层横担杆塔在几种坡度条件下的雷击跳闸率的数据结果。通过常规杆塔和错层杆塔的雷击跳闸率对比发现,错层横担结构有效地提高了杆塔的耐雷水平。研究结论可为山区错层横担杆塔输电线路防雷设计、防雷改造以及线路运行和维护提供参考。     

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。     

±800 kV直流输电线路Z型边坡塔结构特性研究

针对特高压直流线路所经山区雷电活动频繁,大地屏蔽作用差,提出一种适用于山区直流特高压输电线路的Z型边坡塔。与常规T型塔相比,Z型边坡塔对左右两极导线横担进行阶梯布置,降低下山坡侧的导线横担对地高度,充分利用杆塔有效高度,降低雷击跳闸率,提高特高压直流线路耐雷水平。通过通用有限元软件对铁塔结构的内力分布进行了线性和非线性分析,并以塔重和混凝土等指标对比分析Z型塔的经济可行性,研究揭示了Z型塔的结构受力特点,结果表明,铁塔内力与T型塔相当,工程造价与T型塔基本一致,可为Z型塔在多雷山区特高压直流线路中的应用提供参考。     

特高压直流输电线路山区边坡塔研究

特高压直流线路主要经过山区,雷电活动频繁,采用负保护角设计后雷击跳闸率仍然较高。提出一种减小绕击跳闸率的新塔型——边坡塔,采用电气几何模型法分析其防绕击性能,同时采用CDEGS 软件结合公式法对边坡塔的电磁环境做了评估,通过结构受力分析判断铁塔内力情况,从塔重、混凝土指标对比分析边坡塔的经济性。结果表面,边坡塔防绕击性能明显优于常规T型塔,电磁环境满足限值要求,铁塔内力与T型塔相当,工程造价与T型塔基本一致,为边坡塔在多雷山区特高压直流线路中的应用提供依据。     

广东电网同塔多回线路雷击跳闸影响因素及故障分析

近年来广东地区线路工程用地趋紧,同塔多回线路规模迅速增大,导致多回线路雷击同时跳闸比例显著上升,给电网安全运行带来新的挑战。介绍同塔线路雷击同时跳闸的特点,分析雷击跳闸关键因素的影响,并对典型雷击同时跳闸故障进行电磁暂态复原分析。指出雷电反击是造成同塔线路多回同时跳闸的绝对主因,但强雷暴过程中连续雷电绕击也会导致多回线路同时跳闸,强调应重点防止110、220 kV同塔线路双回雷击同时跳闸。并指出同塔线路反击跳闸受工频电压及相序排列影响较大,雷击同时跳闸较多发生在同名相,且上横担绝缘子距雷击点较近较易发生闪络。     

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。     

500kV同塔双回输电线路反击耐雷性能分析

与单回500 kV输电线路相比,同塔双回500 kV输电线路杆塔高度增加,引雷面积增大,将直接影响到线路的耐雷水平。文章依据先导发展闪络判据,模拟电弧的非线性特性,建立了绝缘闪络模型。利用电磁暂态仿真软件（ATP-EMTP）,搭建了500 kV同塔双回输电线路反击耐雷性能仿真电路,分析了杆塔高度、冲击接地电阻和工频电压等因素对线路反击耐雷性能的影响。结果表明：杆塔高度增加后,线路反击耐雷水平显著降低;杆塔冲击接地电阻的增大,将导致线路跳闸率上升,在电阻较高的情况下尤为明显;同时工频电压对500 kV同塔双回输电线路耐雷性能影响尤为明显,因此,在500 kV同塔双回输电线路的设计中应充分考虑工频电压对线路耐雷性能的影响。     

1 000 kV与500 kV同塔四回交流输电线路杆塔型式研究

同塔四回输电技术是电网建设中解决输电走廊紧张、提高输电容量、实现“资源节约型”电网的有效手段。依托特高压交流输电技术研究成果,通过理论分析和数值计算对1 000 kV与500 kV同塔四回交流输电线路杆塔型式进行研究。借鉴超高压输电线路同塔四回输电技术的经验,基于2种典型杆塔结构,从电磁环境、防雷性能、覆冰校验和经济性等方面进行了比较和分析,选择出合理的杆塔型式,并推荐了塔头布置方案,为1 000 kV与500 kV同塔四回输电线路塔型设计提供借鉴和参考。