雷击特高压交流同塔双回杆塔对油气管道的影响

线路雷击杆塔会对附近埋地金属油气管道产生电磁影响,而雷击杆塔时大部分高能量的雷电流直接经过故障杆塔接地体入地,对管道的阻性耦合最为严重,为此研究了1000kV特高压同塔双回交流线路,雷击杆塔塔顶时对附近埋地金属管道的电磁耦合。通过建立雷击暂态电磁场简化计算模型,计算分析了雷击杆塔时特高压同塔双回线路与管道间距、交叉角,土壤电阻率/杆塔接地电阻,以及雷电流幅值等因素对管道干扰电压的影响规律。     

特高压线路短路故障时对平行油气管道的电磁影响

电力线路发生短路故障时会对邻近的油气管道产生感性耦合和阻性耦合影响。基于实际的特高压交流输电线路工程参数,建立了特高压线路在单相短路接地的情况下,对平行地下油气管道电磁影响的模型,利用CDEGS软件进行仿真计算,得到了线路故障时相邻长距离油气管道的耦合电压、入地电流和纵向电流沿线分布规律。研究了管道与线路平行距离、平行间距、土壤电阻率、管道防腐层电阻率、埋深、导线高度等因素对耦合电压的影响,比较分析了影响的程度与产生原因,并给出了典型特高压线路与管道最小间距推荐值。     

输电线路短路电流对埋地管道电位抬升及抑制方法研究 已排

针对城市中输电线路与埋地油气金属管道临近问题,通过建立架空导/地线-杆塔-接地网-埋地管道一体化电磁场计算模型,综合考虑导线和避雷线对金属管道的感性耦合影响以及杆塔入地电流对管道的阻性耦合影响。基于此模型研究土壤电阻率、临近距离、管道参数、交叉跨越角度以及不同供流方式对金属管道电位、防腐层耐受电压的影响规律,并开展管道电位抬升的抑制方法研究,可以为输电线路发生接地短路故障时临近燃油（气）管道安全防护提供指导。     

雷击超高压交流输电线路对埋地输油输气管道的电磁影响

以甘肃河西750kV交流输电线路为例,深入研究和解决了超高压交流输电线路遭受雷击时对邻近输油输气管道的电磁影响问题。通过建立EMTP时域仿真计算模型,获得了雷击输电线路杆塔时避雷线电流和杆塔入地电流的分布特性以及杆塔冲击接地阻抗、雷击点位置等对避雷线电流和杆塔入地电流的影响规律。基于线矩量法计算模型,仿真研究了线路与管道平行接近时管道电位、涂层电位和防腐层电压的分布特性和衰减规律,归纳推导了线路与管道交叉跨越时管道防腐层电压的简化计算公式,该公式可以考虑雷电流幅值、管道类型、土壤电阻率以及管道至杆塔接地体距离的影响。结合3层聚乙烯(PE)防腐层的雷电冲击耐压限值,得到了不同幅值的雷电流作用下满足防腐层耐压限值要求的管道与杆塔接地体的允许接近距离,为今后电力工程和油气管道工程的建设提供了重要的参考数据。     

金属管道受入地电流影响的抑制措施研究

直流输电系统处于单极大地回线运行方式时,直流接地极入地电流会导致管道上产生感应电位,在管道的破损点会有电流流进、流出,从而加速管道的腐蚀。从耦合途径、敏感设备两个角度,研究了抑制直流接地极入地电流对埋地金属管道影响的措施。分析了直流接地极与埋地金属管道防护距离对管道干扰电压的影响,研究表明当直流接地极与埋地金属管道防护距离大于一定值时,直流接地极入地电流对管道的影响很小,可以不考虑其影响。着重研究了土壤电阻率对防护距离的影响,发现防护距离受土壤电阻率的影响很大,在一定范围内,防护距离随土壤电阻率增大而增大。对分段绝缘法、旁路排流法、强制阴极电流法三种金属管道自身抑制直流接地极干扰的措施进行了总结。     

雷击情况下500kV同塔双回输电线路对并行油气管道的电磁干扰

针对输电线路在雷击情况下对同走廊并行油气管道的电磁干扰问题，结合500 kV同塔双回输电线路的运行参数，利用电磁暂态仿真程序ATP-EMTP建立输电线路与油气管道相结合的雷击暂态时域模型。在计及冲击电晕的前提下，仿真分析电晕损耗、雷击位置、雷电流幅值、管线距离、土壤电阻率及管道参数等因素对油气管道电磁干扰的影响。计算结果表明：电晕损耗使管道暂态电压发生衰减和畸变；落雷点及雷电流幅值对油气管道电磁干扰影响较大；管线距离与管道电磁干扰呈负相关；土壤电阻率及管道参数对管道电磁干扰影响较小。     

特高压单回线路正常运行时对平行埋地油气管道的电磁影响

建立特高压交流单回输电线路与埋地油气管道平行接近时,前者对后者的电磁影响模型,并利用CDEGS软件进行仿真计算,得到单回交流特高压线路正常运行时,相邻长距离埋地油气管道耦合电压、泄漏电流、纵向电流的沿线分布规律。研究表明:最大耦合电压随着管道与线路间距、导线高度的增加而减小,随着涂层电阻率、负荷电流的增加而增大。石油沥青防腐层管道与三层PE防腐层管道分别与特高压单回输电线路保持200 m、500 m间距时,任意平行长度的管道最大耦合电压均在60 V以下。     

基于地理信息的配电网感应雷闪络风险评估

感应雷过电压是10 kV配电网跳闸和停运的主要原因.为评估其风险,首先,建立了感应雷过电压的电磁暂态仿真模型,分析了雷击距离、雷电流幅值、土壤电阻率对过电压幅值的影响,据此提出了一种感应雷过电压幅值简化计算方法;然后,根据输配电线路杆塔坐标、土壤电阻率和雷电流幅值概率密度,建立配电网杆塔闪络概率计算模型;最后,结合地闪...     

接地棒和接地线冲击接地电阻的计算

接地棒和接地线可以用具有波阻Г的传输线路或用串联电感和并联电阻组成的л型四端网络来表示。雷电流的传播要比光速小得多。暂态接地电阻可根据地线的有效长度来计算,地线的有效长度是由接地电阻率和雷电流的波头时间决定的。 1.一根接地捧的波导常数由一根接地律流入地中的电流束以及地面与雷电通道的耦合电容示于图1。i为流入接地棒中的雷电流。     

基于地理信息的配网感应雷闪络风险评估

感应雷过电压是10kV配网跳闸和停运的主要原因。为评估其风险,首先,建立了感应雷过电压的电磁暂态仿真模型,分析了雷击距离、雷电流幅值、土壤电阻率对过电压幅值的影响,据此提出一种感应雷过电压幅值简化计算方法;然后,根据输配电线路杆塔坐标、土壤电阻率和雷电流幅值概率密度,建立配网杆塔闪络概率计算模型,最后,结合地闪密度构建感应雷闪络风险评估模型。     

基于分布式辅助散流接地网的天然气管道过电压防护

由于共建城市地下走廊,输电线路常与天然气管道并行敷设,当输电线路遭受雷击时,通过杆塔接地网向附近土壤散流会导致邻近天然气管道损耗的问题。为了研究雷击输电线路对天然气管道的具体影响,本文通过COMSOL Multiphysics仿真软件建立临近管道处杆塔辅助接地网散流模型,对比分析了杆塔辅助接地网的外延长度、面积、敷设方向、连接线数量以及土壤电阻率等因素对杆塔接地电阻和天然气管道电压峰值的影响,进而提出了基于杆塔辅助地网的管道过电压防护方案。仿真结果表明:减小土壤电阻率、增加辅助地网外延长度、面积和连线数量会降低天然气管道感应电压峰值;135°敷设辅助地网对天然气管道感应电压峰值防护效果最优。本文研究结论可为城市综合能源走廊建设提供参考。     

交流架空线对平行埋地钢制管道感性耦合的计算研究

随着城市发展和能源需求的持续增大,交流架空输电线路对埋地钢制管道的电磁影响问题愈加突出。而传统方法主要利用电磁场仿真或大地回路等效模型实现耦合电压的计算,其方法复杂且耗时长。针对上述问题,提出了一种针对交流架空输电线路正常运行时对平行埋地钢制管道耦合电压的计算方法。文中首先建立计及多因素影响的单位长度管道耦合电压计算模型,其次通过分析绝缘连接和管道破损等因素对感性耦合电压最低点位置的偏移作用,给出了最低点位置的计算方法以确定管道耦合电压分布形式,最后提出了基于单位长度管道感性耦合电压增量和耦合电压分布形式的管道耦合电压计算方法。实例分析表明,相比于仿真值和实测值,其误差低于10%,能对管道耦合电压进行合理计算。     

雁门关直流接地极附近地表电位分布研究

超高压直流输电系统采用单极大地回线方式运行时,直流入地电流会造成接地极附近地表电位发生变化。不同地区由于土壤结构的差异,地表电位分布并不相同。为了研究雁门关换流站单极运行时地表电位变化规律,采用Wenner四电极法实测雁门关直流接地极附近土壤视在电阻率,建立了3层大地土壤水平分层模型,用CDEGS计算了接地极在额定电流下附近100Km范围内变电站、风电场、输气管道的电位分布,并定量给出了地表电位随距离变化的函数关系式。最后研究了注入电流、土壤电阻率、埋地金属管道对地表电位分布的影响。     

同塔双回直流输电线路的感应电压仿真研究

随着对输电能力需求的扩大,同塔双回输电技术不仅在交流输电领域应用广泛,而且在直流输电领域也逐渐得到了应用。针对同塔双回直流输电线路之间电磁耦合带来的感应电压问题,采用雷电流仿真模型、杆塔多波阻抗模型和绝缘子先导闪络模型。并建立雷电绕击故障计算模型和接地故障计算模型,对不同运行电压、导线排列方式、土壤电阻率以及排列间距等对同塔双回直流输电线路感应电压的影响进行分析,以溪洛渡直流工程为参考．研究在不同运行方式、输送功率以及加装线路避雷器情况下,同塔双回线路间的电磁耦合特性。在对溪洛渡工程实例采用ATP—EMTP进行仿真的基础上,分别对雷电绕击和接地故障2种情形下的感应电压进行计算。比较并得出了影响线路间感应电压的主要因素。     

交流输电线路对埋地金属管道稳态干扰的影响规律

随着电力和石油能源需求不断发展,电力线路和埋地金属油气管道建设在全国各地迅速展开。土地资源紧张的地区,高压输电线路和油气管道往往面临同走廊并行走线的状况。高压交流线路正常运行时,线路上的电流周期性变化产生交变磁场会在管道上产生纵向感应电动势从而引起交流稳态干扰。探讨并获得了管道外径/壁厚、管道埋深、防腐层厚度、管道防腐层绝缘电阻率等参数对交流稳态干扰的影响规律,可供电力和管道设计单位参考之用。     

A damage mechanism: lightning-initiated fault-current arcs tocommunication cables buried beneath overhead electric power lines

A lightning strike to an energised overhead conductor of an electric power line is dangerous; the lightning impulse will establish a conductive path across the power-line insulator, down the pole, and through the soil to any buried utility line. In a significant number of cases, this conductive path will allow the establishment of a large, long-duration power fault current from the lightning-struck power conductor to the buried utility line. This power arc will terminate on the grounded pipe or cable shield, causing rupture and failure. The existence of this damage mechanism was confirmed in the laboratory with a full-scale mock-up of a utility right-of-way. The phenomenon of lightning-triggered arc establishment through soil was then examined more closely with a high-resolution apparatus in which most parameters could be tightly controlled. Artificial lightning impulses from 0.3 to 2.8 MV and 60-Hz power-line voltages from 6.24 to 15.71 kV were used. Soil condition, electrode spacing, power-line voltage, lightning impulse voltage, and geometry were found to govern the probability of a lightning-initiated fault current arc through the soil in a predictable manner. For soil of 500 000-Ω·cm resistivity, the distance between a simulated power system lightning ground and a buried cable at which a fault current arc is not initiated was found to be about 40 cm. This safe distance was proportional to the geometric mean of the power-line voltage and the peak lightning impulse voltage     

地下通信电缆外套金属管道与附近铺设屏蔽线屏蔽效果的比较

提出了一种同时考虑感性耦合和阻性耦合时的地下导体电磁屏蔽的计算模型,利用该模型进行了地下金属管道对其内通信电缆和屏蔽线对其附近通信电缆的电磁屏蔽计算。计算结果表明,不仅从感性耦合的屏蔽效果考虑,则金属管道和屏蔽线对地下通信电缆屏蔽保护效果基本相同;从阻性耦合影响和对防雷影响的屏蔽效果考虑,则套装金属管道的效果要优于敷设屏蔽线。