500kV同塔双回输电线路绕击跳闸率的计算分析

采用电气几何模型算法,克服现有规程中计算方法的局限性,对500 kV同塔双回输电线路的绕击跳闸率进行计算。通过改变地面倾角、杆塔保护角和击距系数等参数,得出2种典型塔型在不同条件下的绕击跳闸率,并分析了杆塔高度、地面倾角等参数对绕击跳闸率的影响。     

特高压输电线路绕击率的分析计算

作为计算绕击率和绕击跳闸率的主要方法,电气几何模型法已广泛应用到输电线路防雷设计中,为改进电气几何模型法中的不合理假设,以考虑击距系数β、地面倾角θ和雷电入射角Φ的电气几何模型为依据,由模型中的几何关系,得出考虑这些因素的绕击率的计算式。针对1 000kV特高压输电线路,计算了耐雷水平下计及雷击入射角时的绕击率,并考虑了不同因素对绕击率的影响,为输电线路绕击耐雷性能的研究提供依据。     

利用地形参数计算超高压输电线路绕击跳闸率

目前雷击仍然是危及输电线路安全可靠运行的主要原因,而超高压输电线路雷击跳闸主要原因是绕击。基于击距理论的电气几何模型在输电线路绕击性能评估中得到了广泛的应用,该模型认为绕击率与导线高度、地面倾角等因数有关,但是输电线路实际地面倾角的获取非常困难。为此,提出了一种利用Google Earth软件来计算地面倾角的方法。首先根据输电线路杆塔经纬度坐标计算位于垂直于输电线路走廊方向上点的经纬度坐标,通过Path Editor工具调用Google Earth软件获得各点的海拔高度;然后根据各点与杆塔所在位置的高差和距离,计算杆塔地面倾角;最后以某500 kV输电线路为例,利用改进的电气几何模型,研究实际地面倾角下整条输电线路的绕击跳闸率。研究表明:输电线路两侧绕击跳闸率差别较大,建议评估输电线路绕击性能时对输电走廊两侧地形的差异加以考虑;计算结果与实际发生过的雷击情况吻合,为差异化的防雷打下了基础。     

1000 kV特高压输电线路防绕击问题的探讨

绕击是1000 kV特高压输电线路雷击跳闸的主要原因,为探讨此问题,分析并比较了目前输电线路绕击计算方法—规程法与电气几何模型法,指出电气几何模型将雷电的放电特性与线路的结构尺寸结合起来,很好解释了线路屏蔽失效现象,用于特高压的绕击计算中,并依据电气几何模型的原理提出减小1000kV线路绕击跳闸率的措施:减小避雷线保护角、安装可控放电避雷针、架设旁路屏蔽地线。     

微地形下输电线路绕击闪络率的计算方法

为反映地形、导线及地线高度的变化对绕击性能的影响,提出了一种获取输电线路微地形及导线、地线与地面的相对位置的方法,并在此基础上计算输电线路杆塔的绕击闪络率。首先沿线路方向将输电走廊进行近似等分,利用地理信息软件得到各分段的海拔高度和地面倾角这2个微地形参数;其次根据导线、地线的特性,结合各分段海拔高度,得到任意分段处导线、地线与地面的实际相对位置,最后以电气几何模型（electrical geometry model,EGM）为基础,计算各分段及各杆塔的绕击闪络率。以某500kV线路为例,计算其实际微地形下输电线路杆塔的绕击闪络率,结果表明该方法不仅能够反映输电线路的绕击范围,而且能够得到输电线路容易遭受雷击的杆塔;遭受过雷击的杆塔位于易击区间,证明了该方法的有效性。     

基于改进电气几何模型的保山220 kV输电线路绕击跳闸率计算

针对传统规程法计算输电线路绕击跳闸率精确度低的问题,采用改进电气几何模型,引入山区地面倾角,通过求出暴露距离,进而根据雷电流概率分布得到绕击跳闸率。对保山电网朝黄II回输电线路进行绕击风险评估,分析地面倾角和避雷线保护角对绕击性能的影响。结果表明,采用改进电气几何模型的结果要比规程法的结果更精确,地面倾角和避雷线保护角增大,绕击跳闸率也随之增大。     

改进电气几何模型对输电线路绕击率的计算及典型故障分析

提出了改进的电气几何模型,成功地解释了用原EGM法难以解释的现场事故原因。应用改进的电气几何模型分析了输电线路杆塔结构、避雷线和导线的布置、雷电流的幅值、地面倾角对绕击率的影响。结果表明,在地形复杂的山区,大电流也能对线路造成绕击。     

基于蒙特卡罗法对输电线路绕击跳闸率的计算与分析

随着电压等级的升高,由雷电绕击引起的线路跳闸事故所占比例越来越大。为了准确评价线路绕击耐雷性能,本文提出一种基于蒙特卡罗法计算输电线路绕击跳闸率的算法。此算法以改进的电气几何模型作为绕击判据,并用Matlab软件进行编程。文中选用110kV、220kV、500kV典型线路,并分别用蒙特卡罗算法和规程法对绕击跳闸率进行计算,对其结果进行比较。该算法分别分析了地面倾角大小、保护角大小、线路跨越山谷的深度以及地面倾角与保护角的综合因素对输电线路绕击跳闸率的影响。结果显示,此算法确信度较规程法高、计算的速度快、分析能力强。     

复杂地形下紧凑型输电线路绕击跳闸率计算方法

紧凑型输电线路正在得到日益广泛的应用,但对其在复杂地形下的防雷性能研究却很少。笔者提出了一种计算分析500 kV紧凑型输电线路绕击防雷性能的方法,并将其应用于输电线路的雷击风险评估中。该方法基于经典电气几何模型,考虑三维空间内导、地线相对于地面的位置变化以及输电线路走廊地形的变化,以一个档距为研究对象来计算分析输电线路的绕击防雷性能。以某500 kV紧凑型输电线路的一段线路为例,计算其在复杂地形下的绕击防雷性能,结果表明,该方法能更好地反映线路实际运行情况,并为输电线路差异化防雷研究提供了参考。     

输电线路旁物体对线路绕击跳闸率的影响

国内目前在输电线路雷击跳闸率计算中,考虑输电线路绕击跳闸率的主要影响因素有保护角、塔高、地面坡度等.我国输电线路大部分地处旷野,以山区、丘陵地带较多.输电线路长度较长,难免跨越高山、森林植被覆盖率较高的地区,因此考虑输电线路旁一定高度物体对线路绕击跳闸率的影响相当必要.应用 EGM 法分析输电线路旁物高对线路绕击率的影响因素.结果表明,输电线路旁物高对线路绕击跳闸率的影响因素包括线路高度、物体高度、物体与输电线路的水平距离等.     

1000kV交流特高压输电线路的防雷保护

利用研究输电线路雷电性能的自编程序LLPP,对UHV输电线路的雷电性能进行研究。介绍了对UHV输电线路避雷线屏蔽性能的研究结果和改进建议,并对UHV输电线路雷电反击耐雷性能进行计算。交流特高压输电线路的运行经验表明:特高压输电线路仍有相当的雷击闪络跳闸,初步分析是因避雷线屏蔽失效而致;杆塔较高和导线上工作电压幅值大,可能是较重要的因素。在工程设计中,对耐张塔和转角塔也要专门研究,使其具有较少的保护角。对于山区,因地形影响(山坡、峡谷),避雷线的保护可能要取负保护角,这些有待于进一步研究,从而保证我国特高压输电线路具有较好的雷电性能。交流特高压输电线路杆塔上较高的绝缘强度,使其具有良好的承受雷电反击的能力。     

1 000 kV特高压交流试验示范工程线路走廊雷电分布特征研究

为给特高压交流试验示范工程防雷设计及今后运行提供参考依据,利用覆盖输电线路的中国电网雷电监测网2002—2005年185万次地闪主放电监测数据,采用网格法将线路走廊以0.2°×0.2°(约20km×20km)等间隔划分网格,从北向南依次编号为0￣28,对这29个"统计段"的雷电日Td、地闪密度Ng、地面落雷密度g、雷电流幅值概率分布P(I)进行统计分析,得出沿线路走廊雷电活动分布特征,同时分析认为晋东南段(0￣3)的危险雷电流所占比例和地闪密度均最集中,是特高压线路中容易遭受雷击并发生闪络的薄弱线段,在防雷设计和今后运行中应引起足够重视。     

±800 kV直流和1 000 kV交流线路同走廊时的最小接近距离研究

±800kV直流线路在一些地区将与1000kV交流线路同走廊架设,合理确定交直流线路之间的接近距离,对控制混合电场和充分利用走廊资源非常重要。忽略交直流电场之间的相互作用,研究了±800kV直流线路与1000kV交流线路同走廊架设时的电场分布规律;在特高压交直流线路电场限值的基础上,采用加权方法控制混合电场,确定了特高压交直流线路同走廊时允许的最小接近距离。结果表明,当±800kV线路和直流1000kV交流线路均分别采用经过非居民区和居民区所要求的导线最小对地高度时,考虑电场的影响,特高压交直流线路的最小接近距离分别为85￣100m和95￣115m。如果走廊宽度受到限制,可适当增加交直流线路的对地高度来缩小接近距离。     

交流1000kV特高压线路三相故障暂态过程分析

通过理论分析和仿真验证得到特高压线路三相故障后相关暂态电气量的特点:特高压线路故障电流中除有一很大的衰减直流分量外还存在高频分量:故障电压中也含有较大的高频分量但没有直流分量;故障高频分量的初始值与短路角(以电压角为基准)有关.当故障角为90°时.高频分量的初始值最大:高频谐波的频率与故障距离和系统运行方式有关.系统方...     

1000kV特高压输电技术在我国的开创与应用

阐述了我国第一条1 000 kV特高压输电示范工程的概况,论述特高压工程的意义、特点、必要性及发展前景。     

1 000 kV特高压交流输电线路直升机平台法带电作业侵入路径

基于MD500直升机和国内1 000 k V三角形排布输电线路的实际参数,建立了直升机带电作业平台(HLLWP)模型。在不同的直升机带电作业平台的侵入角度和直升机带电作业平台与导线的距离下,通过有限元方法计算了直升机带电作业平台和操作人员身体表面的电场强度。考虑操作人员的人身安全,提出了直升机带电作业平台靠近不同相导线时的侵入路径。     

1 000 kV交流输电线路导线的电晕特性

电晕损耗是超高压及特高压线路损耗的重要组成部分,为深入研究不同导线方案的电晕特性,优化1000kV交流输电线路导线分裂形式及其子导线直径,分析了不同分裂形式和不同子导线直径的导线表面电位梯度、导线起晕电压、导线电晕损耗,研究了高海拔条件对导线起晕电压、导线电晕损耗的影响,对比了各导线方案对不同海拔地区的适应性,最终提出了平原和高海拔地区电晕损耗特性较优的导线配置方案,其有助于保证输电系统经济运行和节约工程投资。     

1000 kV交流特高压输电线路舞动区的划分

随着全球大气候的变化,中国极端风雪天气愈加频繁,架空输电线路导线舞动时常发生,往往会引起线路跳闸,电弧烧伤,金具、绝缘子损坏,导线断股、断线,倒塔等严重事故,造成巨大的经济损失。因而,对高压架空输电线路舞动区的研究与划分显得尤为重要。笔者对1 000 kV线路进行了全线的实地调研,并且搜集了大量线路经过地区的气象资料,在分析了舞动区基本理论的基础上,结合线路经过地区的地形地貌和气象条件,对该线路进行了舞动区的划分,希望对运行单位更高效的开展运行维护管理提供一定的帮助和指导。     

交流特高压晋东南变电站1 100 kV GIS 接地系统设计

在我国特高压交流试验示范工程中,晋东南1 000 kV变电站采用的1 100 kV 气体绝缘金属封闭开关设备（gas insulated metal-enclosed switchgear,GIS）,为世界上首次投入商业运行的特高压交流GIS。该设备的接地系统设计,因其电压高、容量大而具有新的特点,结合施工条件提出了设置辅助地网的概念。通过对GIS的结构布置、接地点数目和可能通过的工频短路电流、雷电冲击电流和特高频电流大小的分析计算,最终确定了辅助地网网格大小。     

1 000 kV瓷外套金属氧化物避雷器的抗地震设计

根据国家电网公司1000 kV特高压交流试验示范工程招标文件及技术协议中对瓷外套金属氧化物避雷器(MOA)的要求,参照有关国家标准、国际标准及文献资料,廊坊电科院东芝避雷器有限公司应用两项株式会社东芝已有运行实绩的关键技术:减震技术(装置)及高强度瓷套设计技术进行了1000 kV瓷外套MOA的抗地震设计。文章详细介绍了1000 kV瓷外套MOA抗地震设计的解析结果,对现场安装的课题进行了探讨。解析结果表明,减震技术(装置)可大幅减小瓷套根部应力(500 kV瓷外套避雷器可减小61%);应用减震技术(装置)和高强瓷套设计技术,可使1000 kV瓷外套避雷器的抗地震能力满足招标文件和技术协议的要求。