接地网格的雷电冲击特性

系统地分析了发、变电站接地网格在雷电流作用下的冲击暂态特性 ,建立了基于分布的、时变电路参数的等效电路模型。该模型考虑了接地导体周围土壤电离引起的动态、非线性火花效应以及导体间互感的影响 ;详尽分析了不同接地装置的结构。

CF_(3)I-CO_(2)混合气体在稍不均匀和极不均匀场中的雷电冲击特性

为了解决当前SF替代气体的问题,近年来人们对三氟碘甲烷(CF_(3)I)及其混合气体的研究颇多,发现其混合气体在一定电压内有替代SF的潜力。通过搭建放电实验平台,控制放电间隙距离、气压和混合比率对CF_(3)I-CO_(2)的混合气体在稍不均匀电场和极不均匀电场下的雷电冲击特性进行了实验研究。研究发现CF_(3)I-CO_(2)混合气体在这两种不同电场下的击穿电压都随间隙距离呈正相关,但两者增长趋势不相同,而击穿电压随气压则表现出明显差异化的规律。在稍不均匀电场下,间隙距离较小时击穿电压与距离呈线性关系,而当间隙距离偏大时则呈现饱和状态的现象;击穿电压与气压的关系则呈现出增长速率加快的现象。在极不均匀电场下,击穿电压与距离呈饱和趋势增长;气压上则是以较慢的速率增长;此外,在一些特殊情况下还出现了极性反转现象和“驼峰”现象。通过与纯SF的击穿电压相比,两种电场下CF_(3)I-CO_(2)混合气体的绝缘性能在混合比率k=30%时最佳,可以为CF_(3)I混合气体应用于气体绝缘设备中提供参考。

高海拔地区绝缘子并联间隙雷电冲击试验研究

针对阿里联网工程中海拔4000 m以上线路的雷电防护需求,设计并试制了高海拔地区用110 kV、220 kV电压等级的绝缘子串并联间隙,每个等级的并联间隙依据基准绝缘子串长度的85%和90%设计有两种不同的结构型式,在西藏国家电网高海拔试验基地对绝缘子串和并联间隙开展了雷电冲击特性试验,测试研究了高海拔110 kV、220 kV瓷绝缘子串以及不同型式并联间隙的雷电冲击50%放电电压、伏秒特性和并联间隙保护有效性。试验结果表明,所有型式的并联间隙均能有效疏导电弧路径保护绝缘子串免遭电弧烧蚀,而考虑到并联间隙伏秒特性曲线较绝缘子串的应降低10%以上,110 kV电压等级并联间隙适合选用85%间隙距离型式,220 kV电压等级并联间隙两种型式则均可满足运行需求。

低气压下开关柜空气间隙雷电冲击放电特性

以空气为绝缘介质的开关柜,其电气安全距离受海拔、电极形状等影响明显,但低气压下开关柜空气间隙的选择目前尚无相关标准可供参考。为此以40.5 kV开关柜内存在的4种空气间隙和典型棒–板间隙为研究对象,在人工气候实验室展开了低气压下空气间隙正极性雷电冲击放电特性试验,并分析了电极形状、气压p、相对湿度h、间隙距离对其放电特性的影响。结果表明:开关柜空气间隙放电特性与棒–板差别较大,不同间隙类型放电特性差异明显;低气压下空气间隙雷电冲击电压U50与零海拔、标准大气压p0下冲击电压U50,0满足U50=U50,0(p/p0+ch)n关系,其气压影响特征指数n和湿度附加影响指数c与电极形状有关;间隙雷电冲击放电电压在不同湿度下有一定分散性,且间隙放电电压与间隙距离(<400mm)之间不呈线性关系。研究结果可为高海拔地区开关柜电气安全距离的选择提供指导。

不同配置方式下的同杆双回输电线路雷电冲击特性的研究

同杆双回输电线路在电能传输中登场的几率越来越高,特别是110kV、220kV输电等级更是占了该等级传输网络的47%～64%,而运行资料表明输电线路三分之二的故障是由于雷击引起,雷击地闪时双回面临单跳和同跳的风险比单回进一步提高。通过ATP-EMTP电磁暂态软件对不同配置方式下的同塔双回输电线路的仿真计算,得到在不同配置方式下的雷电冲击特性并给出了各种配置方式下雷电冲击特性效果最好的方式,可以为在建以及规划中的双回电网防雷提供建设性参考建议。

正极性雷电冲击电压下天然酯绝缘油油纸沿面流注动态变化规律研究

油纸绝缘复合电介质沿面放电是电力设备内绝缘的研究基础,其在雷电冲击电压下的绝缘特性是变压器绝缘设计的重要参数之一。为了获得油纸沿面流注传播与消散过程中电学、空间电荷分布演化规律及其关联关系,以交界面平行于施加电场方向的油纸系统为研究对象,通过构建适用于绝缘油油纸沿面流注动态变化特性的试验观测系统,可同步获得正极性雷电冲击电压下流注传播和消散过程中的电压、放电电流和放电通道流注阴影图像。利用该平台还测量了油纸沿面正极性雷电冲击击穿电压。试验结果表明,在正极性雷电冲击电压下天然酯绝缘油油纸绝缘相对介电常数差异并不会促进油纸沿面流注的传播过程,而粘度对于油纸沿面流注侧向分支影响显著。粘度越低,空间电荷在迁移过程中所受到的阻力越小,流注头部空间电荷在受到表面电荷的斥力后越容易往油中扩散,空间电荷在绝缘油中所形成的空间电场使得油纸沿面流注的主分支能够在绝缘油中传播,增加了油纸沿面流注传播距离,从而使低粘度天然酯绝缘油油纸沿面正极性雷电冲击击穿电压略高于其纯油击穿电压。

关于复合线路绝缘子常规闪络电压特性的研究

介绍了复合线路长棒形绝缘子和线路柱式(横担)绝缘子的常规雷电、操作冲击和工频干、湿闪络电压的特性,并与相应的传统绝缘子特性进行了比较,为复合线路绝缘子外绝缘尺寸的确定提供了一定的依据。

一种基于耦合电容的电网过电压在线监测技术研究

电力系统过电压监测与防护一直是高压智能电网建设领域里关注的重点。设计了一种适用于电网过电压在线监测的耦合电容传感器,该传感器高低压臂分别由传感器与大地以及传感器与高压导体之间杂散电容组成,对低压臂上信号进行采集和处理,即可获取高压导线上过电压数据。对传感器结构设计、参数获取方法以及监测原理等进行分析,并结合实际挂网运行经验,最终确定了传感器各部分元件的参数。然后对传感器进行相关试验,试验结果表明,传感器测量精度较高,并且雷电冲击响应特性良好,结合实际工程应用案例分析,表明本文过电压在线监测技术可满足实际电网过电压监测的需求。