500 kV防冰防雷复合绝缘子防雷特性仿真研究

雷击和覆冰是输电线路面临的两大自然灾害,将避雷器和绝缘子结合设计了一种500 k V防冰防雷复合绝缘子。设计采用外径86 mm、内径26 mm、高度22 mm氧化锌电阻片,对冲击电流下电阻片的吸收能量进行了数值研究。建立了电磁暂态仿真模型,分别对-32 k A绕击和-300 k A反击雷电流下的防冰防雷复合绝缘子的通流、能量、残压进行分析,结果表明防冰防雷复合绝缘子防雷段的耐受能量和残压满足标准和线路运行要求。仿真分析了不同幅值工频相电压和差异化接地电阻对于防冰防雷复合绝缘子防雷特性的影响,得到了不同影响因素下其防雷性能变化规律。基于数值计算和仿真分析,文中所设计的防冰防雷复合绝缘子,在通过幅值为100 kA的4/10μs波形脉冲电流测试情况下,500 kV线路运行时最大耐受的绕击雷电流幅值为-59 k A。

具有防雷功能的500kV防冰闪绝缘子结构设计及电场仿真研究

雷击和覆冰是输电线路面临的两大自然灾害,严重威胁电网的稳定运行。文中将避雷器和绝缘子结合,通过绝缘段雷电冲击和工频闪络试验,设计出一种新的500kV防冰防雷复合绝缘子,并利用有限元法对该500kV防冰防雷复合绝缘子电场分布进行仿真计算,研究了清洁和覆冰工况。结果表明:局部高场强区域集中在高压段、绝缘段和避雷段交界处,最大场强为18.1kV/cm,满足现场运行要求;结合间隙雷电冲击试验,采用带1.8 m均压环间隙的绝缘段和避雷器串联具有较好的防雷保护效果。

一种配网防冰防雷复合绝缘子绝缘段结构设计研究

将避雷器和绝缘子结合应用于配网线路中,开发出配网防冰防雷复合绝缘子。基于防冰防雷绝缘子的工作机理,对绝缘段的电气性能进行了试验分析。测试结果表明:100 k V正极性雷电冲击下,当放电球直径从9.87 mm上升到39.98 mm,不同直径放电球对应的空气间隙距离从80.32 mm下降到32.54 mm;26 k V工频湿耐受下,间隙击穿特性随着放电球直径的增大受雨水的影响显著上升。并运用有限元法搭建了防冰防雷绝缘子仿真模型,对放电球进行了电场仿真分析。基于仿真分析和试验结果,得到相同雷电冲击电压作用下放电球直径与空气间隙距离关系的经验公式。结合雷击和工频测试结果,得到放电球直径的取值应≯25 mm。对不同长度支撑件进行了正极性雷电冲击测试,得到了正极性冲击耐受电压随着支撑件长度的变化的经验公式。试验结果表明:当支撑件长度从25 mm上升到60 mm,击穿电压从67.19 k V上升到150.20 k V。基于测试结果,结合防冰防雷绝缘子设计原理表明支撑件的长度应≮60 mm。

探析如何提高山区输电线路防冰防雷抗灾能力

随着电力系统的快速发展,输电线路的重要性日益凸显。然而,山区输电线路的建设和运行面临着诸多困难,特别是在冰雪和雷电等自然灾害的影响下,输电线路容易遭受破坏,严重影响电力系统的运行和供电质量。因此,如何提高山区输电线路的防冰防雷抗灾能力成为当前亟待解决的问题。本文将着重分析如何提高山区输电线路防冰防雷抗灾能力,旨在为山区输电线路的建设和运行提供有益的参考和指导。

220kV架空线路防雷防冰灾地线系统直流融冰电源设计

架空地线因其不存在负载电流(除了很小的感应电流外),在冬季冰冻雨雪天气下较输电导线更易产生覆冰现象。而为了达到防雷效果,架空地线必须经铁塔可靠接地,这与在通电融冰工况下需使其对地绝缘相矛盾。文中针对所提出的一种220 kV防雷防冰灾架空地线系统,在简介其拓扑结构与工作原理基础上,根据该架空地线电缆参数及假设的融冰场景,通过计算直流融冰电流、电压,确定直流融冰电源的额定输出容量,并对该直流融冰电源的全桥模块化多电平换流器等核心部件的结构参数、元器件选型等进行了分析计算。最后在PSCAD平台上搭建了基于模块化多电平直流融冰电源的220 kV防雷防冰灾架空地线融冰仿真系统模型,对该直流融冰电源的控制性能进行了验证。