输电线路雷击灾害风险层进式评估体系的构建

在深入研究各种输电线路雷击跳闸率计算方法并结合目前各网省公司线路管理现状的基础上,提出了输电线路雷击跳闸率预评估、再评估的层进式评估流程,并利用Visual Studio高级程序设计语言开发了一套输电线路雷击跳闸风险评估系统。该风险评估系统综合应用规程法、改进电气几何模型(EGM)、Google Earth地理信息软件和ATP/EMTP仿真计算等技术,评估范围覆盖了雷电绕击、反击等主要雷害型式,评估模型涉及线路地理特征信息、线路结构特征信息等影响要素,评估结果量化分析了各要素对雷击风险的影响,拓宽了输电线路防雷技术的思路及领域。笔者应用开发的雷击灾害风险评估系统对一条实际的输电线路进行雷击风险评估,并分析了该线路某次历史跳闸的原因。     

高压输电线路绕击跳闸率的研究

基于改进电气几何模型并充分考虑了雷击避雷线与大地的不同,引入击距系数。提出了利用暴露距离计算线路绕击跳闸率,以500 kV输电线路为例,采用该方法计算绕击跳闸率比规程法计算更准确。并且结合实例研究分析了输电线路避雷线保护角和导线高度、地面倾角、线路绝缘强度对绕击跳闸率的影响。结果表明绕击跳闸率与保护角、地面倾角、杆塔高度有关,随着保护角、地面倾角、杆塔高度的增加而增加,当避雷线保护角为-6.24°时,绕击闪络率从0.213 5(100 km·a)-1降到0。     

计及雷电入射角输电线路绕击跳闸率的计算

电气几何模型能够有效的计算出输电线路的暴露宽度进而求出绕击跳闸率。利用改进电气几何模型将雷击的方向扩至[-π/2,ψmax],通过求出暴露弧、屏蔽弧不同雷电入射角下在地面上的投影,根据先导入射角的概率分布得出绕击跳闸率。该方法表明传统模型中仅仅将雷电流看为垂直向下算得的误差很大,无法反应线路真实情况。最后,通过计算分析220 kV单回输电线路和同塔双回输电线路,并将其与实际情况对比分析,进而验证了此方法的准确性,在实际应用中具有借鉴意义。     

一起典型的800kV直流线路雷击故障跳闸分析

特高压直流输电线路雷击故障跳闸所占总跳闸数的比列已越来越高,对供电的可靠性造成了一定威胁。因此,针对一起典型的800 k V直流线路雷击跳闸事件,通过雷达定位系统与故障巡查处理并进行了详细分析,得出雷电绕击是本次故障事件的主要根源。最后,提出并分析了特高压输电线路雷击的主要防范措施。     

基于改进跳闸率计算方法的输电线路雷击风险评估及防雷配置研究

雷电是威胁输电线路安全稳定运行的关键因素,开展新建输电线路雷击风险评估及差异化防雷配置对线路投运后的可靠运行具有重要意义.基于改进的雷击跳闸率计算方法,综合考虑建弧率、实际雷电流幅值概率分布特性、雷电入射角、地面倾角、多导体相互屏蔽及线路周围树木等因素的影响,对广州某500 kV新建线路段开展了逐塔雷击风险评估及防雷措...     

输电线路雷击暴露空间的三维计算方法研究

雷击暴露宽度对于准确评估输电线路的防雷性能起着重要作用。基于导地线对地高度与输电线路雷击暴露宽度之间的非线性关系,发现EGM中采用等面积法将平均高度处的暴露宽度积分和替换输电线路沿线各处的暴露宽度积分和时存在不可控误差,据此提出了输电线路雷击暴露宽度的三维拓展方法,将传统计算方法中的雷击暴露宽度沿着输电线路每个档距拓展为三维暴露空间,并推导了由暴露宽度组成的暴露空间的三维计算公式与采用暴露空间的绕击跳闸率计算公式。以500kV双避雷线输电线路为例,计算了输电线路档距内雷击暴露宽度三维分布与雷击暴露宽度积分和的二维分布,分析发现该方法可以规避EGM中由暴露宽度导致的不可控误差,能够直观地分析输电线路不同位置的雷击暴露情况,可为输电线路防雷性能的精确计算与差异化防雷的定量分析提供参考。     

采用线路避雷器降低500kV线路雷电绕击跳闸率的研究

为了解决 5 0 0 k V架空线路雷击跳闸率过高的问题 ,提出了在线路的重点雷害地区加装线路避雷器以降低线路绕击跳闸率的方法 ,并对线路的分布参数模型采用 EMTP程序进行了仿真计算 ,取得了令人满意的结果     

±500kV直流输电线路耐雷性能研究

直流架空输电线路的耐雷特性不同于交流系统,特高压直流输电线路杆塔高、跨度大,且工作电压幅值、极性不变,使得雷击直流高压输电线路的概率增大,有必要对直流架空输电线路耐雷性能进行研究。针对近年来葛南±500 kV直流输电线路多发的雷击故障,以葛南±500 kV直流单、双回架空输电线路为工程背景,采用ATP-EMTP和电气几何模型法分别对线路的反击和绕击耐雷性能进行了仿真计算研究,并与交流输电线路耐雷性能进行了分析比较。研究表明:±500 kV直流输电线路的雷电绕击跳闸率远高于反击跳闸率;工作电压对雷电先导发展、建弧率以及导线绕击距的影响比交流更大,使得直流输电线路正极性导线的雷击跳闸率高于负极性。     

输电线路综合防雷及雷击跳闸风险评估系统研究

以Visual C++6.0高级程序设计语言为开发平台,研发出输电线路综合防雷及雷击跳闸风险评估系统,可快速计算出输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,实现差异化的防雷保护计算,并对输电线路的防雷性能进行评估,同时还提供了分析反击耐雷水平的影响因素曲线图,方便用户采取相应防雷措施。通过选取沈阳供电公司的实际线路计算,验证了本系统可运用于实际电力系统的输电线路防雷保护计算。     

直流输电线路防雷侧针防护效果研究

随着电力系统电压等级的不断提高,雷电绕击成为高压及以上输电线路雷击跳闸故障的主要因素,且山区高压输电线路绕击更为严重。防雷电绕击侧针是对高压及以上电压等级输电线路绕击雷防护的改进措施。以某500 kV直流输电线路为例,分析并比较了一基G1型杆塔附近15~30 m范围内安装防绕击侧针前后,线路绕击率及绕击跳闸率的变化情况。基于电气几何模型计算了防绕击侧针对最大绕击雷电流幅值的影响。通过定量分析发现,防绕击侧针安装以后明显降低了高压线路绕击率及跳闸率,且在降低高压输电线路的绕击雷电流幅值同时,起到将绕击雷转变为高压系统可以承受的反击雷的目的。可见安装防绕击侧针作为已投运的高压及以上电压等级输电线路的防雷改造措施,具有较好的实用性。     

根据雷电定位数据对输电线路雷击跳闸率计算方法修正的探讨

雷电参数的选取对于评估输电线路的防雷性能具有重要的意义.笔者采用0.125°×0.125°的小网格统计区域雷暴日并用于跳闸率计算公式中;根据雷电监测数据以2km边长网格为单位统计网格地闪密度;在跳闸率计算公式中使用拟合珠三角某市雷电流幅值概率函数代替规程推荐函数.采用Ng=0.002 3NsT1.3d/Nd修正规程法中...     

架空输电线路防绕击避雷针防护效果试验研究

为了研究在地线上加装防绕击避雷针的可行性和安装原则,以贵州500 kV输电线路为研究对象,通过对1:25缩小的输电线路典型杆塔模型进行雷电绕击模拟试验,研究防绕击避雷针长度以及安装位置与防绕击效果的关系,为防绕击避雷针在500 kV的应用上提供科学依据。试验结果表明:在架空地线上合理布置防绕击避雷针,对雷电绕击导线具有较好的防止效果,防绕击避雷针长度以及位置对绕击率影响较大,建议防绕击避雷针安装在距杆塔10～50 m区域,并提出了针间距应满足的公式。     

计及冲击电晕的输电线路雷电过电压影响因素研究

基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,在考虑了冲击电晕对雷电过电压影响的同时,研究雷电流波形与幅值、避雷线布置方式、杆塔塔型、导线布置方式(包括导线排列方式、导线分裂数)、接地电阻等因素变化时,杆塔塔顶或导线上雷电过电压的特点及其参数关系,用以找到各种情况下输电线路雷电过电压的关键影响因素。结果表明:冲击电晕对输电线路雷电过电压的影响很大;雷电流幅值与波形、杆塔塔型、接地电阻对输电线路的反击过电压有较大的影响;而雷电流幅值与波形、避雷线布置方式、导线分裂根数对输电线路的绕击过电压有较大的影响。     

考虑雷电入射角后电气几何模型的改进

电气几何模型法是计算输电线路绕击率的有效方法之一。传统的电气几何模型法未考虑雷击入射角方向,直接假定雷击的方向为竖直向下,通过求出电气几何模型中保护弧、暴露弧在水平面上的投影最后得出绕击率。为更接近于实际,假定雷击入射角在一个平面内进行变化,首先在每个特定的雷击入射角下将保护弧、暴露弧分别在垂直于雷击入射角的方向上进行投影,通过计算求出与特定入射角对应情况下的绕击率,再将雷电入射角的概率和某一入射角下对应的绕击率综合考虑,得出考虑雷击入射角概率后绕击率的计算式;并以某平原500 kV交流输电线路为例,计算了雷电流为22 kA,考虑入射角φ(0～π/2)概率后绕击率为9.97%。改进后的计算方法更能反应雷击的实际情况,加强了输电线路屏蔽性能的研究。     

佛山地区雷电流幅值概率分布研究

规程DL/T620-1997经验公式lgp1=-I/88与佛山地区实际的雷电流幅值概率分布存在较大差异,小电流发生概率偏低,而大电流发生概率偏高。经过拟合分析,结合IEEE推荐,公式p1=1/(1+(I/37)3)能正确表达佛山地区雷电流幅值概率分布,其分布曲线与实际吻合,是指导防雷工作的重要基础。结果表明,处在绕击区...     

吉林省66kV及220kV输电线路防雷措施及应用效果分析

电力系统输电线路的各种防雷措施长期使用效果需要得到评估,笔者通过对吉林省66 kV及220 kV输电线路落雷、雷击跳闸情况的数据汇总,并对所采取的线路防雷措施的效果进行分析统计,同时提出一个有效雷击跳闸率公式,对各种防雷措施的效果进行分析和比较,结果表明66 kV线路雷击跳闸率变化规律与220 kV线路雷击跳闸率变化规律类似,但220 kV线路雷击跳闸情况确实较66 kV线路严重;线路避雷器防雷效果很理想,少长针驱雷器防雷效果不理想,可控避雷针防雷措施虽然有一定效果,但安装时间太短还需进一步防雷效果分析,耦合地线防雷效果一般,最后提出防雷措施建议。     

避雷器耐受输电线路雷电绕击的能力分析

对雷电绕击输电线路时 ,线路避雷器的雷电放电电流及吸收的雷电放电能量进行了分析计算。分析表明 ,绕击时避雷器能够耐受雷电作用时的放电电流和吸收的雷电放电能量。     

雷电定位系统在输电线路雷击故障分析中的应用

雷击故障是输电线路的主要故障,识别雷击故障原因能有效提高和改进输电线路的雷击可靠性水平。结合220kV输电线路雷击故障的现场调查数据,采用雷电定位系统得到的雷电流参数在电磁暂态仿真软件ATP-EMTP建立输电线路雷击过电压仿真模型,分析了输电线路在不同雷电流下的跳闸性质。仿真结果表明,基于雷电定位系统和电磁暂态仿真能有效判别线路故障的性质,为线路的运行、维护和改造提供参考。