基于雷电侵入波冲击电流全景数据的避雷器故障诊断

避雷器运行环境差,发生故障频率高,当前方法故障诊断方法耗时长、易出现误判,为此设计基于雷电侵入波冲击电流全景数据的避雷器故障诊断方法。首先采集全雷电侵入波冲击电流全景数据,通过提升小波方法对数据进行分解处理,获取不同层数下的对应细节信号,提取电流信号特征,然后采用神经网络模式识别的自学习能力和自组织能力建立避雷器故障诊断模型。仿真模拟测试结果表明,所提方法不仅可以实现避雷器单个故障的准确诊断,也可以实现避雷器多个故障的准确诊断,具有一定的应用价值。

变电站雷电侵入波过电压研究与应用

高电压等级输变电工程的雷电侵入波保护方案需要通过仿真计算提前确定。以往研究多以仿真为主,本文以实际工程为例,首先对仿真建模的细节进行了归纳和总结,并且研究了运行方式对过电压的影响。结果显示为保障设备安全,应避免单线单变单母线长时间运行。为优化布置,提出取消高抗避雷器,与出线合用一组站内型避雷器的方案。最后用实测设备参数对仿真结果进行了校验,结果表明,设备参数改变会导致过电压重新分布,建议后续工程加强对设备参数的校验,尤其关注变压器设备。

基于正交设计模型的雷电反击侵入波研究

雷击事故是影响电网系统安全稳定运行的重要因素,尤其是雷电反击事故,较大的雷电反击侵入波是引发电力设备故障的主要原因。国内外学者就侵入波的研究很多,但缺乏对诸多影响因素的综合分析。因此,在单独分析影响因素的基础上,采用正交设计法对雷击点、杆塔冲击接地电阻R_(d)及门型构架冲击接地电阻R_(m)进行正交建模和交叉分析。研究发现,反击侵入波过电压最严重的情况为A2B0C0(雷击#3、R_(d)=10Ω及R_(m)=10Ω)和A2B0C2(雷击#3、R_(d)=10Ω及R_(m)=0.5Ω)。

变电站线路断路器雷电侵入波故障分析与防治

为保障变电站安全运营,需要对线路断路器雷电侵入波故障相关内容做深入研究。本文将变电站线路断路器雷电侵入波故障作为研究对象,简单分析故障基本情况,再设计相应的仿真模型,最后从安装对地间隙保护、避雷器选型、安装氧化锌避雷器保护等维度,提供具体的防治措施,旨在为更多变电站提供技术指导,提升线路断路器雷电侵入波故障防治质量,为地区提供稳定的电力资源,助力地区经济有序发展。

高海拔地区500 kV线路降压运行工况下雷电侵入波过电压及避雷器优化配置

依托吉隆500 kV变电站新建工程,计算不同运行方式下高海拔地区降压运行的500 kV线路分别遭受雷电反击和雷电绕击时变电站内的雷电侵入波过电压;计算常规220 kV线路遭受雷击时变电站内的雷电侵入波过电压并与降压运行的500 kV线路遭受雷击的情况进行对比,发现两种情况下变电站内的过电压水平存在一定差异,基于本文的计算条件分析造成差异的原因;确定该变电站的避雷器优化配置方案,并对避雷器优化配置方案的保护效果进行了验证。

500kV线路进线段高绝缘对变电站雷电侵入波防护的影响

针对目前500 kV同塔双回线路普遍采用平衡高绝缘设计现状,从反击雷电侵入波和绕击雷电侵入波两个方面分析了500 kV进线段提高绝缘后对变电站绝缘的影响,研究表明:线路提高绝缘对反击雷电流和最大绕击雷电流的幅值没有影响,不会给站内设备带来额外的损害。

35kV变电站雷电侵入波特性的仿真与分析

为考察低压配电网中变电站雷电侵入波特性,用ATP-EMTP仿真计算了雷击35 kV变电站进线段时站内设备的过电压值。仿真结果表明:随着进线段杆塔高度的增加、冲击接地电阻的增大以及避雷器与被保护设备间距离的增长,设备所遭受的过电压值随之增大。仿真结果可供低压配电网变电站进线段设计参考。

750kV敞开式变电站雷电侵入波的防护

雷电波沿着输电线路侵入变电站,对变电站设备构成了很大的威胁。为此笔者将某750kV敞开式变电站和进线段结合起来,根据具体的雷击条件,将雷电流直接作用于雷击点,把输电线路、铁塔、变电站内的连接线、母线和电气设备作为一个网络整体来考虑。采用国际通用的电磁暂态计算程序(EMTP)对雷电侵入波过电压进行了计算,给出了不同运行方式下不同避雷器配置方案的变电站设备上的绕击和反击雷电过电压最大值并进行了分析,最后提出了避雷器的布置方案。结果表明,MOA可以抑制南雷电侵入波产生的过电压,从而能够有效保护变电站设备。

海南联网工程500kV交流海底电缆雷电侵入波过电压研究

海底电缆雷电侵入波过电压问题对于南方主网与海南电网联网工程的设计、运行和管理具有重要影响。基于EM TP/ATP软件,对海南联网工程进线段架空线遭受雷电绕击及反击时海底电缆的过电压水平进行了计算分析,得到了该工程500 k V海底电缆的雷电耐受电压值,提出了提高电缆安全裕度的措施和建议。研究成果可为海底电缆雷电冲击水平的确定及电缆设计、运行提供参考。

变电站实测雷电侵入波统计特性及测试分析

目前变压器绝缘设计和试验研究常采用1.2/50μs的标准雷电波,但是有关站内实际雷电侵入波的研究成果较少,不利于变压器的合理绝缘设计和绝缘考核。为了给变压器合理的绝缘配合提供技术依据和支撑,首先统计得到了某110 kV变电站内实际雷电侵入波的时间参数,然后对比研究了变压器油纸绝缘在该站实测雷电侵入波和标准雷电波作用下的击穿特性。统计显示:该站实测波前时间主要在几十μs以内,波尾时间主要在几百μs以内,与1.2/50μs的标准雷电波形相差甚远,站内具有50%统计概率的波前时间和波尾时间分别为20μs和198μs。试验结果表明:油纸绝缘在实测雷电波和标准雷电波作用下的50%击穿电压U50和50%伏秒特性曲线均存在明显差异,在20/198μs的实测雷电波作用下,油纸绝缘的U50比标准雷电波作用时高10%以上,其50%伏秒特性曲线也位于标准雷电波之上。变压器最佳的绝缘配合方式还需要综合考虑大量的实测雷电数据。

计及工频电压的特高压变电站雷电侵入波过电压分析

线路的工频电压越高对雷电侵入波过电压的影响就越大,我国现行的计算雷电侵入波过电压的规程都没有考虑线路的工频电压。为了研究计及工频电压的特高压变电站侵入波过电压,基于淮南1000kV特高压GIS变电站,采用电磁暂态计算程序PSCAD/EMTDC建模并研究了不同的工频电压对变电站雷电侵入波过电压的影响。结果显示,工频电压对雷电侵入波过电压的影响显著。因此,提出了3种考虑工频电压的计算方法:均匀分布法、正态分布法和比例法,由3种计算方法得到的统计过电压的值分别为2364、2459、2271kV。通过比较可知,比例法是一种较为合理的方法,推荐电力系统采用比例法设计特高压变电站的绝缘水平。

±800kV换流站的雷电侵入波过电压仿真分析

特高压直流换流站的绝缘配合对系统的安全运行和经济成本至关重要。为此,针对糯扎渡送电广东±800 kV特高压直流输电工程,采用PSCAD/EMTDC软件仿真分析受端换流站雷电侵入波过电压分布及其对设备雷电冲击绝缘水平的影响。建立了换流站各设备的雷电冲击暂态模型和交、直流侧进线段线路的频率相关模型,并选取合适的换流站运行方式进行仿真分析。采用先导发展法作为绝缘子串的闪络判据计算出交、直流侧输电线路进线段内反击和绕击耐雷水平,并由电气几何模型计算最大绕击电流。根据线路耐雷水平计算交、直流侧进线段内反击和绕击时雷电侵入波在换流站内设备上形成的最大过电压,校核设备雷电冲击绝缘水平,提出了改进措施。

基于柔性直流的±10kV配电网雷电侵入波过电压仿真

基于柔性直流的配电系统因方便新能源接入等各种优点而成为国内外的研究热点,过电压及防护是其重要研究方向之一。为此,针对某基于柔性直流的±10kV配电网开展了雷电侵入波过电压及防护措施研究。首先,依据±10kV配电网主接线形式分析换流器在雷电侵入波下高频模型的建模方法,并基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真程序建立交/直流侧雷电侵入波过电压仿真模型。其次,仿真分析了雷电流直击导线和雷击塔顶反击时换流器内各设备雷电过电压分布及影响因素,并对比分析杆塔侧加装L型避雷器对各设备雷电过电压的限制作用。仿真结果表明：交/直流侧不配置L型避雷器雷直击导线、反击塔顶时换流器承受最大雷电流幅值分别为50 k A/34 k A和28 k A/32 k A,而配置L型避雷器后交/直流侧承受最大雷电流幅值提高至75 k A。最后,根据交/直流侧雷电侵入波在各设备上形成的最大过电压,校核避雷器配置方案并确定关键设备的雷电冲击绝缘水平。计算结果表明：直流侧开关场设备、直流电抗器及交流侧联接变压器雷电冲击绝缘水平取为60kV,而直流侧母线上设备、直流侧联接变压器雷电冲击绝缘水平取为40kV。

500kV变电站雷电侵入波研究

将 50 0kV变电站和进线段结合起来 ,考虑绝缘子串冲击伏秒特性、进线段冲击电晕和杆塔冲击接地电阻等影响因素 ,分远区及近区落雷 ,采用国际通用的电磁暂态计算程序 (EMTP)对 50 0kV变电站的雷电侵入波过电压进行了研究。研究表明将 50 0kV变电站和进线段结合起来更接近实际情况 。

750kVGIS变电站雷电侵入波过电压的研究

为使模拟计算结果更接近实际,需要研究雷电侵入波过电压计算模型的误差及影响因素,基于输电线路的伏库特性,用简单的电路模型模拟输电线路电晕特性,建立了集中电感、单波阻和多波阻3种杆塔模型;研究了电晕效应对雷电过电压及杆塔模型对变电站雷电侵入波过电压计算结果的影响。利用EMTP计算雷击塔顶和绕击输电线路2种雷击方式下750kVGIS变电站内断路器、电流互感器及变压器等设备雷电侵入波过电压的结果表明,冲击电晕使雷电侵入波产生很大的衰减和变形,和不考虑电晕所得过电压幅值相差约5%;3种杆塔模型算得的结果相差近10%;GIS出线方式等其它因素对过电压值也有较大的影响。

500kV HGIS变电站雷电侵入波的计算分析

针对500 kV HGIS新型设备不断涌现,以往建立的变电站雷电侵入波计算模型需要改进的问题,采用HGIS新型设备的某500kV变电站,分析设备生产厂家提供的HGIS结构参数和试验参数,建立其雷电过电压计算模型,并结合以往采用常规设备变电站的设计经验,优化变电站雷电过电压计算方法,采用国际通用的EMTP电磁暂态仿真计算程序,对500kV HGIS变电站的雷电侵入波作了较为深入的计算分析和研究,提出了该工程针对雷电过电压500kV母线侧可不加装避雷器,出线侧需加装避雷器的配置方案,该研究可供变电站雷电过电压建模仿真计算参考。

同塔双回直流换流站雷电侵入波特性

以单回直流系统的换流站为基础,搭建一个同塔双回直流换流站系统,利用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP,仿真计算同塔双回直流系统换流站直流侧的雷电侵入波过电压,以研究换流站的雷电侵入波特性和分析同塔双回和单回直流系统雷电侵入波特性的差别。结果表明,同塔双回直流系统换流站雷电侵入波过电压幅值与雷击形式、雷击点、系统运行方式以及工作电压极性均有关系,而且在直流侧的这个过电压幅值比起单回直流系统的要小。

MOA对750kVGIS-GIL系统侵入波防护效果的研究

雷电波沿着输电线路侵入变电所,对变电所设备构成了很大的威胁。在某750kVGIS变电站的基础上,建立了以气体绝缘输电线路(GIL)作为GIS出线的750kVGIS-GIL系统。通过雷击塔顶和绕击输电线路这两种雷击方式以及考虑地面倾角、接地电阻的影响,利用EMTP程序计算了当雷电波侵入GIS-GIL系统后引起的在隔离开关(DS)、断路器(CB)、电流互感器(CT)以及变压器上的雷电过电压,并根据各设备能够有效地抑制雷电侵入波,从而保证了该750kVGIS-GIL系统内部各设备的正常运行。

变电站雷电侵入波保护的仿真分析

针对一220 KV变电站的雷电侵入波保护进行仿真分析.考虑变电站雷击过电压最严重的一线一变的运行方式,对近区和远区雷击(即考虑到雷直击于变电站入口处及变电站进线段2 km处),母线加设避雷器和不加设避雷器进行比较分析.结果表明近区雷击产生较高的过电压,母线装设避雷器能有效抑制过电压,满足绝缘要求.

±500kV柔性直流输电系统雷电反击侵入波对直流断路器的影响

500 kV张-北柔性直流输电工程拟采用架空线路输电和混合式直流断路器方案,雷电侵入波会对混合式直流断路器绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolartransistor,IGBT)等器件的绝缘产生较大威胁。为此,基于混合式直流断路器支路阻抗频率特性,分析双端±500k V柔性直流架空输电系统中雷电反击侵入波在断路器各支路中的分布规律,研究断路器元件参数对由电阻(resistor)电容(capacitor)和二极管(diode)构成的RCD支路分流'窗口期'及固态开关支路各个节点过电压的径向分布特性的影响规律,包括杂散电感和RCD支路电容、电阻值。结果表明,RCD支路对侵入波有显著的分流作用,而且存在于一个'窗口期'内。此外,增大RCD支路杂散电感可有效降低RCD支路的雷电冲击电流;增大RCD支路电容可有效降低该支路冲击电流的陡度,然而会增大该支路冲击电流的幅值。因此电容C的选择需综合考虑混合式直流断路器的开断性能、关断过电压峰值及RCD回路冲击电流值。研究成果可为±500k V柔直架空输电系统中混合式直流断路器各支路参数和绝缘参数的设计提供参考。