沿输电线路档距方向绕击概率的变化

开展了输电线路沿档距方向的绕击概率变化的模拟试验研究，结合现场运行经验和理论分析，提出了沿档距方向存在绕击的安全区。

500kV 线路直击雷典型事故调查研究

介绍了近几年华东地区５００ｋＶ线路发生的４次典型直击雷事故的情况，并就事故原因和５００ｋＶ线路防雷问题进行了分析和探讨。

接触网引雷范围划分及跳闸率的计算方法

为了对接触网的雷击可靠性进行评估,根据接触网雷击过电压的产生途径,将其分为3种主要的雷击类型,提出了接触网雷击类型与雷电先导的位置有关。结合电气几何模型的基本原理,建立了单线区段和复线区段接触网的电气几何模型,给出了回流线、承力索的暴露弧范围,并推导了各暴露弧的交点坐标方程组,利用该方程组可以求得不同雷击类型的引雷范围。结合电力行业标准DL/T 620—1997中推荐的雷电流幅值分布概率与建弧率公式,分别给出了3种不同雷击类型的跳闸率计算公式以及总跳闸率的评估方法;并利用该方法计算了电气化铁路的雷击跳闸率,发现直供方式下复线区段的雷击跳闸率低于单线区段,提出了回流线对承力索的屏蔽作用是造成该现象的主要原因。

输电线路地线上安装水平侧向短针的防绕击效果分析

为评估在地线上安装水平侧向短针对输电线路的绕击保护效果,提出并建立了三维的电气几何模型(EGM)来计算水平侧向短针对导线的保护距离,总结了其安装和使用的规律。对110～500kV典型杆塔的计算结果表明:水平侧向短针具有一定的保护作用,但每根水平侧向短针的保护距离有限,其防绕击效果较依赖于安装数量;并且水平侧向短针对导线的保护距离受到导地线相对位置的较大影响,仅对部分保护角和塔头尺寸都较小的单回线路有效;而对于同塔多回输电线路,水平侧向短针无法起到实质上的防雷保护作用;此外,安装水平侧向短针后还会对地线的机械性能产生负面影响。因此可以认为,水平侧向短针的绕击保护效果有限,适用范围较窄,限制了它在输电线路防雷保护中的应用,该防雷措施还有待进一步的提高与完善。

山区送电线路雷害事故分析及防雷措施

通过对具体的山区送电线路雷害事故的分析 ,探讨了山区送电线路雷击事故的规律 ,根据“反击”及“绕击”事故的发生机理 ,探讨了山区送电线路在防止“反击”及“绕击”事故方面存在的问题 ,提出了杆塔降阻 ,装设线路避雷器和“侧向避雷针”

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杆长度和安装位置的影响，针杆的长度应大于2m，并且尽量架设在避雷线保护角较大的导线横担上。实际工程的运行经验表明，侧向避雷针确实可以在输电线路上起到较好的防雷效果，其有效性已得到证明。因此，对于雷害严重的高杆塔、山区输电线路，在杆塔的横担上安装侧向避雷针是线路防绕击治理的有效途径。

基于先导发展法的特高压直流输电线路绕击特性分析

雷电绕击是影响高压输电线路安全稳定运行的关键因素之一,特高压直流线路对雷电防护的需求与常规线路相比更加迫切。为此介绍了基于先导发展法的特高压直流线路雷电绕击跳闸率分析方法;利用该方法针对±800 kV特高压直流线路绕击特性开展仿真研究,分析了绕击跳闸率随绝缘水平、保护角的变化规律,研究了典型地形条件下雷电绕击路径和绕击电流的分布特性,分析了山坡、山脊和跨谷地形条件下线路的绕击跳闸率,研究了线路极性对跳闸率的影响。研究表明,减小保护角可明显降低绕击跳闸率,在山坡地形条件下,外侧导线由于受屏蔽减弱更易受到雷击,雷电先导可从近似水平的方向击中导线;跨谷深度增加时,由于地面屏蔽作用减小,雷击跳闸率明显提高;理论分析和运行经验都表明,直流线路正极导线遭受雷击的概率远高于负极,线路位于山脊时雷电绕击基本发生在正极导线侧。

云广±800kV特高压直流输电线路绕击模拟试验

为了研究±800 kV特高压直流输电线路绕击性能,指导云广±800 kV特高压直流输电工程建设,通过模型试验模拟了云广±800 kV特高压直流输电线路中工作电压、保护角、地面倾角等因素对绕击性能的影响并采用统计的方法对影响云广±800 kV特高压直流输电线路的各种因素进行了分析,同时也对防绕击预放电避雷针的防雷效果进行了模拟试验。试验得出:正极性工作电压下,线路的屏蔽性能差,绕击率大,地面倾角和保护角增大时,绕击率随之增大;防绕击预放电避雷针可以有效地降低绕击率,建议在云广±800 kV特高压直流输电线路中推广使用。

超高压输电线路雷击事故分析及保护措施

介绍了可控放电避雷针的保护原理和线路避雷器的保护原理以及超高压输电线路典型雷击障碍的情况,并对障碍原因进行了分析和探讨。当被保护对象遭受绕击概率允许达到0.1%时,可控放电避雷针的保护角可达66.4°。对主要参数绕击概率和保护范围而言,可控放电避雷针的保护特性明显优于富兰克林避雷针;500 kV线路在雷电活动强的地区安装一组金属氧化物避雷器,即使杆塔冲击接地电阻达40Ω,耐雷水平也能达350kA,即装一组金属氧化物避雷器基本上能满足线路防雷要求。

变电站进线段应用避雷针保护的优势

针对在研究雷击变电站高压进线段时雷电波侵入造成的电气设备过电压问题,采用PSCAD/EMTDC搭建雷电波入侵变电站的整体模型并进行仿真分析。对雷击杆塔、雷击档距中央避雷线、绕击导线3种雷击情形分别进行仿真计算,比较了避雷线引至变电站的门型架构即避雷线全线保护与避雷线终止在终端杆塔,变电站避雷针与终端杆塔上装设的避雷针联合保护剩余线路两种情形下雷电侵入波对变电站电气设备的影响。经分析后者能够有效地防止终端杆塔至变电站间的档距落雷,且减小了雷击进线段时的反击过电压。

一种新型煤矿瓦斯抽放站防雷接地方法

针对目前煤矿瓦斯抽放站使用独立避雷针防护直击雷这一现状,分析了其所存在的问题及隐患,提出了一种新型防雷接地方法。该方法用防雷构架、上层避雷网取代避雷针以防护直击雷,用侧向防绕击避雷线以防护雷电绕击,同时外引接地装置,保证其与站内的易燃、易爆物质保持一定的安全距离。实际应用结果表明,该方法具有良好的防雷效果,对油库、煤气站等其他易燃、易爆场所的直击雷防护及接地也具有借鉴价值。

架空输电线路防绕击避雷针接闪性能试验研究

为了研究不同形状、不同材质的避雷针接闪体的引雷性能,采用雷云板模拟雷云对装有防绕击避雷针的地线放电,统计雷云板对防绕击避雷针的击闪概率,对比分析了不同结构、不同材料防绕击避雷针的接闪性能。试验表明,针形铜避雷针闪络率较环形铜避雷针接闪率更高,引雷效果更优,而针形铜避雷针和针形钢避雷针的接闪性能一致。研究结论对线路雷电绕击的实验室模拟方法以及防绕击措施的改进研究均有参考价值。

±800kV云广特高压直流线路雷电防护特性

雷击是造成输电线路闪络的主要原因之一。为了解决±800kV云广特高压直流线路的雷电防护问题,通过分析该线路的参数和调研线路沿线的雷电活动特点,以先导发展法为基础建立特高压线路雷击计算方法,对线路的反击和绕击防雷性能进行分析。首先调研了沿线各区域的雷电活动情况,给出了各区域境内的雷电日取值。然后,对云广特高压直流线路的雷击闪络特性进行了分析,给出了不同地形条件下地面倾角、绝缘强度、跨谷深度对雷击绕击特性的影响,以及杆塔高度、接地电阻等对雷击反击特性的影响。考虑地形对雷击故障的影响,通过地形加权和分段分析的方法求得线路各段的雷击闪络率。最后,就降低接地电阻、减小保护角等防雷措施进行了研究。

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。

再析避雷针(线)防直击雷作用

从影响避雷针(线)保护范围主要因素及其无法定量等方面说明了世界各国的避雷针(线)保护范围计算方法均是经验公式,并就GB 50057—1994选用外国经验公式提出质疑;同时指出避雷针(线)保护范围的绕击率除应经理论、实验室分析研究外还要靠实践运行统计分析得出,并分析了实际工程中不宜设置较高的独立避雷针(线),非金属结构屋顶应用避雷网,不宜用避雷针的原因。

别把避雷针(线)保护范围“绝对化”

分析了避雷针(线)的防雷保护原理和影响避雷针(线)保护范围的主要因素,认为:1)当今国内外所有避雷针(线)防雷保护范围的计算公式都是经验公式,这是因为影响着避雷针(线)防雷效应的主要因素无法定量;2)所谓避雷针(线)保护范围是相对于被保护物在此空间内遭受雷击的概率而言的,各种文献规定的保护范围不同,是因允许遭受雷击概率不同;3)不能把避雷针(线)保护范围"绝对化"。

500kV源安二线的防雷改造研究

冀北大同超高压供电公司所辖500kV源安二线是2003年4月投产的,由于沿线经过山区,每年发生1~3次雷击跳闸事故。针对此问题,采用蒙特卡罗法对该线路的防雷性能进行计算分析,并于2006年提出综合治理措施,包括接地网改造、安装防绕击避雷侧针、安装线路避雷器等。计算结果以及2007—2009年的运行结果证明了500kV源安二线防雷综合治理措施的有效性以及蒙特卡罗法的有效性。

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,开发了输电线路自控防绕击避雷针(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。

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。

黑龙江省直击雷防护效率空间分布特征

基于2008-2016年黑龙江省ADTD闪电定位数据,利用反距离权重插值法和Pearson相关分析法,研究了地闪密度、地闪强度、绕击率和反击率的空间分布特征,分析了黑龙江省不同防雷类别的直击雷防护效率。结果表明:地闪密度和地闪强度的空间分布呈负相关,相关系数为-0.608;绕击率和地闪密度呈正相关,与地闪强度呈低度负相关;反击率地闪密度呈低度负相关,与地闪强度均呈显著正相关。黑龙江省不同防雷类别直击雷防护保护范围内的绕击率分别为0.04%、0.71%和4.59%,即第一、二、三类防雷类别直击雷防护效率分别为99.96%、99.29%和95.41%。按照《建筑物防雷设计规范》计算第一、二、三类防雷建筑物的安全距离时,将会分别存在3.16%、4.64%和7.32%左右发生反击的风险。