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基于atp-emtp的10kV配电网架空绝缘导线防雷技术研究

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自动化应用 2024年第7期65卷 220-222页

作者：周文龙刘登云金兰刘毅国网浙江省电力有限公司永嘉县供电公司浙江温州325100 浙江科畅电子股份有限公司浙江温州325800

针对现有防雷技术雷击绝缘导线的感应过电压幅值过大、绝缘子雷击闪络率较高的问题,研究了一种基于atp-emtp的10 kV配电网架空绝缘导线防雷技术。首先,确定雷击点,计算架空绝缘导线的静电感应雷过电压最大幅值,并结合实际情况对过电压... 详细信息

针对现有防雷技术雷击绝缘导线的感应过电压幅值过大、绝缘子雷击闪络率较高的问题,研究了一种基于atp-emtp的10 kV配电网架空绝缘导线防雷技术。首先,确定雷击点,计算架空绝缘导线的静电感应雷过电压最大幅值,并结合实际情况对过电压结果进行修正。其次,结合具体的防雷措施,建立atp-emtp杆塔等效模型,使用电压控制开关模拟绝缘子的闪络特性,并分析雷击的闪络特性。再次,计算雷电流作用下各节点的电压和直击雷作用下线路的雷击闪络率。最后,加入避雷线保护,使避雷线与导线发生耦合,计算导线过电压幅值,并在电压幅值变小时完成防雷保护。结果表明,当导线高度增加时,雷击绝缘导线的感应过电压幅值为420.12~460.10 kV;每个小组的绝缘子雷击闪络率均保持在30%以下,满足预期要求,线路耐雷水平显著提升。

关键词： atp-emtp 配电网绝缘导线防雷

短路电流对二次设备电磁干扰分析及抗干扰措施

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高压电器 2024年第1期60卷 182-189页

作者：张赢袁晓东曹春诚程显朱剑鹏国网呼伦贝尔供电公司内蒙古呼伦贝尔021100 郑州大学电气工程学院郑州450000 河南省输配电装备与电气绝缘工程技术研究中心郑州450000

目前智能配电网的建设不断推进,加快了配电开关一二次设备相关技术的发展,也对长期处于复杂电磁环境下的二次设备提出了更高的要求。文中基于合成试验回路搭建了短路电流对配电开关二次设备电磁干扰试验平台,开展开断故障电流对相关干... 详细信息

目前智能配电网的建设不断推进,加快了配电开关一二次设备相关技术的发展,也对长期处于复杂电磁环境下的二次设备提出了更高的要求。文中基于合成试验回路搭建了短路电流对配电开关二次设备电磁干扰试验平台,开展开断故障电流对相关干扰对成套设备的影响研究,分析干扰信号产生原因、频谱特性。针对干扰的特性设计一套抗干扰测量系统,利用atp-emtp模拟合成回路进行仿真分析并进行实际测试验证。结果表明:成套设备进行开断试验时,二次设备端口会受到较大的干扰。电流波形也会发生畸变,干扰电流的最高可到26 A,且干扰电流受电流互感器磁饱和和退饱和的影响,通过增加抗干扰措施,二次设备输出准确度与之相比提升约40%。本次的试验结果可为一二次融合成套设备中二次设备电磁兼容研究提供相关依据。

关键词：一二次融合电磁干扰合成试验回路暂态恢复电压 atp-emtp 二次设备

连续雷电冲击下杆塔导电混凝土基础的热效应分析

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电力科学与技术学报 2024年第2期39卷 249-254页

作者：张牧桑冯子阳汤昕周力行长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114 长沙电力职业技术学院电网技术系湖南长沙410131

导电混凝土做输电线路杆塔基础接地已在国内多个工程中得到试点应用。但其连续雷电冲击作用下杆塔导电混凝土基础的温升特性目前尚需理论分析与试验研究。为此,考虑连续雷电冲击下土壤电离的火花效应及其累积效应,建立杆塔导电混凝土基... 详细信息

导电混凝土做输电线路杆塔基础接地已在国内多个工程中得到试点应用。但其连续雷电冲击作用下杆塔导电混凝土基础的温升特性目前尚需理论分析与试验研究。为此,考虑连续雷电冲击下土壤电离的火花效应及其累积效应,建立杆塔导电混凝土基础散流的atp-emtp仿真模型,计算导电混凝土的杆塔基础在受到连续雷电流冲击作用时的热稳定情况,为工程实际提供理论参考。结果表明:在雷电冲击下,导电混凝土基础的热效应改变了周围土壤的盐碱度和含水量,提高周围土壤的电阻率,使得接地电阻相较于雷击前提高了6.56%;当连续雷电冲击次数n≤2时,导电混凝土基础上产生的温升Δt=287.06300℃,导电混凝土基础的结构存在被破坏的可能,有可能给电力系统稳定运行带来安全风险。因此,在工程实际中采用导电混凝土基础作为杆塔接地装置,应当尽可能减小导电混凝土基础周围土壤的电阻率,增强其散流散热能力。

关键词：连续雷电冲击导电混凝土热效应 atp-emtp

基于磁环的海上风电场高频重燃过电压的抑制研究

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高压电器 2024年

作者：方春恩王渊朝潘麟李伟牟霖西华大学电气与电子信息学院

随着“低碳环保”的发展，国家在节能减排和环境污染上愈发的重视，作为清洁能源之一的风电，成为国家政策大力支持的产业。为了准确模拟出海上风电场的高电压暂态特性及抑制措施，对海上风电场重燃过电压进行了建模仿真，在分析了海上... 详细信息

随着“低碳环保”的发展，国家在节能减排和环境污染上愈发的重视，作为清洁能源之一的风电，成为国家政策大力支持的产业。为了准确模拟出海上风电场的高电压暂态特性及抑制措施，对海上风电场重燃过电压进行了建模仿真，在分析了海上风电场过电压的机理上，基于atp-emtp进行了真空断路器、变压器、高频磁环的建模，建立了海上风电系统并仿真了真空断路器的分闸重燃现象。提出了利用高频磁环对重燃过电压的抑制措施，分析了不同磁环材质、不同磁环长度、不同磁环内外径、不同磁环形状大小对重燃过电压的抑制效果，得出磁环对海上风电场重燃过电压抑制的可行性及有效性。

关键词：高频磁环真空断路器重燃过电压 atp-emtp 过电压抑制

基于组合赋权法分析后续回击对线路反击跳闸影响研究

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电测与仪表 2024年第3期61卷 70-75页

作者：甘艳柳双肖劲松顾德文汪旸杜志叶国家电网公司华中分部武汉430077 武汉大学电气与自动化学院武汉430072 武汉大学后勤集团武汉430072

为探究后续回击对500 kV输电线路反击跳闸率的影响,文章统计出后续回击的次数及雷电流幅值的分布规律。通过组合赋权法分析了不含后续回击的首次回击、含后续回击的首次回击及后续回击的次数和雷电流幅值对线路反击跳闸的影响。根据后... 详细信息

为探究后续回击对500 kV输电线路反击跳闸率的影响,文章统计出后续回击的次数及雷电流幅值的分布规律。通过组合赋权法分析了不含后续回击的首次回击、含后续回击的首次回击及后续回击的次数和雷电流幅值对线路反击跳闸的影响。根据后续回击次数与雷电流幅值在反击跳闸的影响比重,确定后续回击次数是线路反击跳闸的主要影响因素。根据组合赋权法分析结果,提出了一种考虑后续回击的反击闪络模型,通过atp-emtp模型分析后续回击对反击耐雷水平的影响。仿真结果可知:首次回击未跳闸时,考虑后续回击线路的反击耐雷水平会降低,降低程度与导线工频电压周期有关,平均降低原反击耐雷水平的36.4%。仿真结果和理论分析结果一致,可为输电线路运维和防雷设计提供有效的理论支撑。

关键词：后续回击组合赋权法反击跳闸 atp-emtp

10 kV架空线路用氧化锌避雷器的保护范围研究

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电瓷避雷器 2024年第1期 36-45页

作者：吴文锋杨鑫蒋凌峰周秀王延夫长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410114 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院银川750002

加装氧化锌避雷器(MOA)是10 kV架空线路的主要防雷措施,MOA的安装密度对线路运行可靠性和经济性有重要影响。目前,关于避雷器保护范围的研究已有较成熟的理论,但针对10 kV架空线路来说,存在感应雷、雷击塔顶和雷击导线这3种雷击形式,且... 详细信息

加装氧化锌避雷器(MOA)是10 kV架空线路的主要防雷措施,MOA的安装密度对线路运行可靠性和经济性有重要影响。目前,关于避雷器保护范围的研究已有较成熟的理论,但针对10 kV架空线路来说,存在感应雷、雷击塔顶和雷击导线这3种雷击形式,且线路跳闸机制为相间短路,这些特点使得10 kV线路MOA的保护范围具有自身特性。分别研究了过电压来波和高电位转移2种不同原理的10 kV避雷器保护范围计算方法;使用atp-emtp搭建了10 kV线路过电压模型,通过判定MOA流通的能量是否超限以及杆塔是否发生相间短路为依据,分析了在感应雷、雷击塔顶和雷击导线的作用下,MOA在两种过电压来波时的综合保护范围。结果表明,对于10 kV架空线路的典型设置下,MOA在感应雷、雷击塔顶和雷击导线时的保护范围依次为[55,172]m、[49,∞)m和[50,96]m;降低杆塔接地电阻,感应雷和雷击导线时MOA的保护范围的提升效果明显;70 m档距下,10 kV架空线路隔一基杆塔安装一组避雷器的安装方式具有最优化的技术经济性,所得结果对于提高配网的可靠性具有重要意义。

关键词： atp-emtp 保护范围氧化锌避雷器 10 kV架空线路波过程相交法

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变电站雷电侵入波过电压研究与应用

电力勘测设计 2024年第1期 10-15页

作者：王磊晶科电力科技股份有限公司江苏南京210000

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... 详细信息

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。

关键词：变电站过电压雷电侵入波 atp-emtp

基于atp-emtp的风电机组塔筒二次雷电回击暂态分析

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高压电器 2023年第5期59卷 163-169页

作者：张萍赵新贺聂鑫鹏田丰源闫敬敏河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300131 河北工业大学人工智能与数据科学学院天津300131 中电建(海口)新能源有限公司海口570203

针对风电机组在雷击事故中严重损坏的现状,对二次雷电回击引起的暂态电位变化进行了分析研究。文中通过搭建叶片、机舱、等效圆锥体塔筒与接地系统的等效模型,考虑塔筒内部电缆与塔筒之间的耦合互感等问题,并结合某风电公司所提供数据... 详细信息

针对风电机组在雷击事故中严重损坏的现状,对二次雷电回击引起的暂态电位变化进行了分析研究。文中通过搭建叶片、机舱、等效圆锥体塔筒与接地系统的等效模型,考虑塔筒内部电缆与塔筒之间的耦合互感等问题,并结合某风电公司所提供数据与相关等效参数公式,搭建出π型叶片与接地体、“十段式”塔筒等效电路,后续利用电磁暂态软件atp-emtp计算分析塔筒在两种雷击情况下的暂态电位变化。结果表明:两种雷击均会使风电机组产生兆伏级电位变化;塔底处暂态电位变化在两种雷击情况下差别最大;二次雷电回击下塔顶暂态电位将在0.200μs时达到峰值3.856 MV,故二次雷电回击严重威胁风电机组塔筒内部结构与电子器件的正常运行,不容忽视。

关键词：二次雷电回击风电机组耦合互感塔筒 atp-emtp 暂态分析

基于atp-emtp的线路避雷器优化配置研究

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电瓷避雷器 2023年第3期 9-14,23页

作者：艾上美马御棠张林华潘浩云南电网有限责任公司楚雄供电局云南楚雄675005 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650214

安装线路避雷器是输电线路最有效的防雷方法之一,常规的避雷器安装方式未考虑实际杆塔的结构、地形以及闪络成本等问题,导致技术经济性较差,存在一定的盲目性。为研究避雷器的经济性安装方案,基于atp-emtp与电气几何模型建立了同塔双回... 详细信息

安装线路避雷器是输电线路最有效的防雷方法之一,常规的避雷器安装方式未考虑实际杆塔的结构、地形以及闪络成本等问题,导致技术经济性较差,存在一定的盲目性。为研究避雷器的经济性安装方案,基于atp-emtp与电气几何模型建立了同塔双回杆塔电磁暂态分析模型。研究了杆塔结构、地形地貌对双回线路闪络风险的影响,并考虑线路闪络成本对避雷器安装方式的影响,提出利用技术经济性指标W对避雷器不同安装方式下的防雷效果和经济性进行综合评估,当W>0时,避雷器安装具有经济性,W值越大,技术经济性越强。

关键词：线路避雷器技术经济性输电线路 atp-emtp 电气几何模型