一起线路雷击故障导致的直流差动保护动作分析

文中以一起昆柳龙直流工程柳州换流站在三端双极四换流器正常运行过程中,因线路遭受雷击导致极1直流差动保护动作的事件作为研究对象。指出故障分为两个阶段,第一阶段昆柳段线路遭受雷击,但线路保护未动作;第二阶段为雷击恢复过程中柳州站过压导致极1低端换流器避雷器动作,避雷器动作后产生入地电流导致极1低端换流器产生差流,该差流导致极1直流差动保护动作,同时针对避雷器过压放电导致保护动作,提出了直流差动保护动作逻辑的优化措施。

±800kV特高压直流输电线路单端电气量暂态保护

高压直流(high voltage direct current,HVDC)输电线路两端的平波电抗器和直流滤波器构成现实的边界元件,对暂态电压高频分量呈带阻传变特性,来自直流线路区外的高频电压信号通过平波电抗器和直流滤波器后被衰减,其能量显著减小,不同频带的高频电压信号小波能量可应用小波变换求得。利用区内、外故障时于保护安装处获得的暂态电压小波能量的显著差异来构造直流输电线路区内、外故障判据;利用故障暂态电压小波变换模极大值,构造启动判据;利用正极和负极暂态电压分别与+800和-800kV的相关系数,构造雷击干扰识别判据;利用两极线极波,构造故障选极判据。给出了特高压直流(ultra high voltage direct current,UHVDC)输电线路单端电气量暂态保护方案。对该保护进行了大量仿真分析,计及了雷击干扰、边界上避雷器动作、不同过渡电阻、换相失败故障等因素的影响。仿真结果表明,该保护具有绝对选择性,能可靠有效地保护直流线路全长。

线路避雷器的绝缘配合

为用线路避雷器降低输电线路的雷击跳闸率,分析计算了110～500 kV有、无间隙线路避雷器的u-t特性曲线,比较了其保护裕度差异,总结出其技术要求,在绝缘配合原则下提出了如何增加线路避雷器保护裕度的建议;同时统计出我国线路避雷器的使用实况,提出了线路避雷器的安装和维护建议.

基于正交设计法的220kV同塔双回输电线路反击耐雷水平影响因素

为合理选择输电线路的防雷措施，基于数理统计中的正交设计（OED）方法，以某220kV同塔双回线路为例，分析了不同防雷措施对线路反击耐雷水平的提升效果，并对其进行量化处理和权重划分，通过显著性水平F值来表征。计算结果表明，降低杆塔接地电阻、加强线路绝缘、架设避雷线、架设耦合地线、安装线路型避雷器这5种影响因素对线路反击耐雷水平的提升总效应值为14918，各因素的效应值分别为874、710、357、215、12762，显著性水平F值之比为4．07：3．30：1．66：1．00：59．36。当杆塔接地电阻从15Ω降到10Ω、绝缘子片数从15片增加到16片时，线路反击耐雷水平的提升效果最显著。加装线路型避雷器前后，线路的反击耐雷水平分别在64．2-111．9kA和140．和173．7kA之间。

基于长间隙放电试验适用于大尺寸输电线路的改进电气几何模型

电气几何模型(electric geometry model,EGM)作为解决雷电屏蔽问题的工程模型,广泛应用于计算评估高压、超高压输电线路的雷电绕击性能。然而,随着特高压输电线路杆塔高度的提高和空气间隙的增长,运用现有EGM得到的绕击率和实际观测数据有较大出入。鉴于此,该文基于1~10m的棒-棒长空气间隙负极性20/2500μs操作冲击50%放电电压试验数据,并引入Idone的雷电通道回击速度概率分布,修正了现有击距公式;再根据棒-棒间隙和棒-板间隙的50%放电电压在4m处发生翻转的特点,结合试验结果修正了大地的击距系数,提出了一种适用于大尺寸输电线路的改进EGM。最后运用该文提出的改进EGM分别对日本500、1000和中国1000k V交流输电线路的绕击率进行计算,与日本长期的雷击观测数据对比表明:该文提出的改进EGM较现有EGM更加适合大尺寸输电线路,尤其是各相导线绕击比例和观测数据更加吻合。该文提出的改进EGM能为大尺寸输电线路雷电屏蔽设计提供参考。

高速铁路牵引供电接触网用带间隙避雷器的研制

中国高速铁路线路高架桥路段比例大,且相对集中在雷电活动较强烈地区,牵引供电接触网雷击故障多,须采取措施加以解决。在接触网绝缘子旁并联安装带间隙避雷器是一种有效的防雷措施。根据接触网布局结构和运行可靠性要求高的特点,提出了一种与绝缘子一体化安装的避雷器分体结构型式,特别设计抱箍增强安装稳定性,提出了一种避雷器本体压力释了U型放结构可有效释放短路能量,研究选择了本体关键参数和串联间隙距离,确定了短路试验和振动试验方法和条件,对样品进行了雷电冲击放电伏秒特性试验、短路试验和振动试验,从而验证该技术性能的可靠性。最后,研制了适合接触网正馈线、接触线和加强线绝缘子使用的3种形式避雷器,并获国家发明专利授权,已在京沪高速铁路上试运行,状态良好。

线路避雷器应用情况分析和新型线路避雷器的设想

加装线路避雷器是减少线路雷击跳闸事故,提高供电系统可靠性,进一步降低运行成本的一种有效的手段。根据供电线路的实际情况,笔者阐述了线路避雷器的基本要求,通过对目前国内线路避雷器的结构类型、技术性能和运行情况的分析,重点讨论了空气间隙、固定间隙和无间隙不同结构线路避雷器的技术特点和优缺点,提出了一种具有“免维护”功能的新型线路避雷器。

500kV线路避雷器的雷电过电压保护性能的研究

研究了安装线路型避雷器后 ,5 0 0 k V线路在雷电反击和绕击情况下的雷击保护范围问题 ,并就绕击情况下线路型避雷器的雷电过电压保护性能进行了讨论分析 ,指出当绕击雷电流高达百千安级时 ,避雷器的放电电流亦会升至近百千安的水平 ,将对避雷器的固有能量吸收能力形成威胁。

川藏联网工程500kV高海拔线路避雷器配置方法与结构参数

川藏联网工程输电线路经过地区年平均雷暴日高达70日,线路雷击跳闸率较高,需要在雷电易击塔和易击相加装线路避雷器。鉴于目前国内外尚没有500 kV高海拔线路避雷器,因而对其开展了专题研究,分别给出了串联纯空气间隙和串联绝缘子支撑间隙线路避雷器的结构设计和技术参数初步推荐值。同时给出了500 kV高海拔线路避雷器的配置原则和配置方法,并对线路避雷器的实施效果进行了仿真计算。结果表明:加装线路避雷器后,乡城—巴塘线路段的雷击跳闸率可由0.24次/(100 km·a)降低至0.13次/(100 km·a),巴塘—昌都线路段的雷击跳闸率可由0.17次/(100 km·a)降低至0.11次/(100 km·a)。研究成果对保障川藏联网工程的防雷安全具有重要意义,对后续工程亦具有参考价值。

110kV变压器中性点雷击闪络故障分析及防治措施

为获得雷电流冲击下110 k V变压器不接地中性点上的过电压,采用线饼模型对110 k V变压器绕组进行建模,并用PSCAD仿真软件对该模型进行仿真计算。利用该模型对广州地区110 k V变压器中性点击穿事故进行仿真分析,结果表明对变压器中性点仅加装放电间隙不足以防止雷电侵害,并且雷电波入侵变压器时中性点故障率高达到0.686次/年,说明需要结合其他防护措施对这一地区变压器中性点进行保护。根据仿真结果提出采用130 mm的间隙并联Y1.5W-72/186避雷器实施改造措施。

10kV架空绝缘导线雷击断线防护措施应用与研究

从绝缘导线雷击断线机理分析入手，介绍了环形电极和穿刺电极两种带外串联间隙金属氧化物避雷器解决雷击断线问题的工作原理，阐述了绝缘导线雷击断线防护措施，提出了在变电所10kV侧设立长度约1～2km的进线保护段方案。

山区送电线路防雷保护措施的探讨

探讨了山区送电线路雷电“绕击”事故发生的地理、地貌和气象特征,以及山区送电线路在防止“反击”及“绕击”事故方面存在的不足,提出了“侧向避雷针”防止绕击的防雷保护新措施,以及降低杆塔接地电阻防止“反击”事故、采用线路避雷器等山区送电线路防雷的综合技术措施。

500kV线路型不带支撑件串联间隙MOA

介绍了新型交流 5 0 0 k V线路型不带支撑件串联间隙 YH2 0 CX2— 370 / 10 5 0复合外套 MOA的各项参数 ,其设计关键即间隙距离由其工况和一系列研究试验确定。型式试验结果证明设计的各项参数正确 ,达到预期目标。

山区高压输电线路雷击跳闸分析和改进措施

针对近年来宁波地区处于山区的输电线路雷雨季节频遭雷击引起跳闸故障,分析跳闸原因,为提高线路耐雷水平减少雷击跳闸故障,提出防雷改进措施,提高了电网供电可靠性。

线路型避雷器的应用

输电线路跳闸原因约有60%是因为雷击输电线路引起的,所以,采用线路型避雷器降低线路的雷击跳闸率是很有必要的。为此,对线路型避雷器分类作了介绍,并对各类线路型避雷器原理及应用作了详尽的介绍分析。从已安装了线路型避雷器的输电线路运行情况来看,线路型避雷器在输电线路防雷及变电站防止雷电侵入波方面发挥了重要的作用。

变电所防雷保护几个问题浅见

提出了对中国现行变电所防雷保护几个主要问题的看法 :1由于东西方国家在防护概念上的差异 ,采用的保护不尽相同。2变电所防雷保护是一个系统工程 ,由三个子系统即三道防线构成一个完整的变电所防雷保护系统。这三道防线之间关系密切 ,互相影响 ,各负其责 ,缺一不可 ,不存在谁替代谁的问题 ,把三道防线弧立地割裂开来是错误的。3电力变压器不论哪侧绕组损坏 ,后果都是一样的 ,因此绕组各侧设定的耐雷可靠性应一致。选用的无间隙金属氧化物避雷器 (WGMOA)的 In 等级应相同。4选用沿架空输电线路导线上侵入变电所的雷电波陡度和幅值不应“一刀切”,应根据被保护物 (如电力变压器 )的技术经济重要性的不同区别选取 ,以获最佳经济效益。

外串间隙线路型避雷器在架空输电线路中的防雷作用

针对阳江地区输电线路存在遭受严重雷击跳闸的问题,分析了各种雷击过电压引起的线路闪络跳闸,介绍了外串间隙线路型避雷器在输电线路中间防雷的机理,指出在阳江电网中应用外串间隙线路型避雷器解决架空输电线路中间防雷的必要性及避雷器的安装选点原则,可供同行参考。

城市轨道交通接触网带间隙避雷器的应用

设计了城市轨道交通架空接触网雷电防护用串联间隙金属氧化物避雷器的结构,分析选择了避雷器的额定参数,通过雷电冲击放电伏秒特性等型式试验对避雷器样品性能进行了检验,最后简要介绍了产品的应用效果。

特高压直流输电线路雷电屏蔽模型试验设计

采用模型试验方法修正特高压直流输电线路雷电屏蔽性能的计算方法,并对其影响因素进行了分析.针对当前国内外已开展的模型试验、现场观测与计算方法中存在的问题和不足,结合昆明特高压国家工程实验室的试验条件和国内外已有试验与观测结果,设计了±800kV特高压直流输电线路典型间隙试验、击距模型试验和上行先导模型试验的关键参数、结构布置与试验方案.

建筑物的直接雷击防护

建筑物的防雷保护分为防直接雷击和感应雷击两个方面。直接雷击防护在建筑设计、施工中通常会因为不符合的现场的实际条件而给建筑物的正常使用带来隐患,甚至使建筑物内部的电气设备不能正常运行。做好建筑物的直接雷击防护,要从防雷装置的规范化着手。