军用电站电缆雷电感应过电压影响因素研究
分析导线弧垂对雷电感应过电压的影响

分析导线弧垂对雷电感应过电压的影响
导线弧垂是指导线在悬挂状态下与水平线之间的垂直距离。
导线弧垂对雷电感应过电压的影响主要有以下几个方面:
1. 弧垂越大,感应过电压越小:导线的弧垂越大,相当于导线与地面之间的距离增大,这样就会减小导线与地面之间的电场强度。
由于雷电产生的感应过电压主要是由于电场强度的变化引起的,所以导线的弧垂越大,产生的感应过电压就越小。
3. 弧垂增大时,感应过电压的减小率逐渐减小:当导线的弧垂增大时,感应过电压的减小率逐渐减小,也就是说增加弧垂可以有效地降低感应过电压。
但是当弧垂超过一定限度时,增加弧垂对感应过电压的降低作用就不再明显。
4. 综合考虑弧垂和导线高度:不同的导线高度和弧垂会对感应过电压产生不同的影响。
当导线高度较低时,增大弧垂可以有效地降低感应过电压;而当导线高度较高时,增大弧垂的作用就会减小。
在设计导线时需要综合考虑导线高度与弧垂的因素。
10kV架空线路感应雷过电压影响因素分析

10kV架空线路感应雷过电压影响因素分析作为电力系统主要组成部分的架空线,由于长期暴露在野外,极易受雷擊,造成线路故障,导致巨大的经济损失。
本文首先分析了感应雷的原理,结合常见的地形分析了架空线感应雷的受雷宽度。
其次,从闪络次数角度分析了架空线自身特性与感应雷的关系。
最后,本文分析了避雷线和避雷器降低感应雷跳闸率的效果并提出线路设计与改造的建议。
标签:架空线路;防雷;避雷线;避雷器;闪络次数;跳闸率;0 引言以广州市从化区为例,从化10kV配电网共有馈线226回,线路总长2960.8km,其中电缆线路584km,架空裸导线2198.8km,架空绝缘导线178km。
从化地区山地多,年平均雷暴日80天。
另外,线路以架空为主,容易受雷击。
2018年变电站开关总跳闸次数为263次,重合闸不成功24次,因雷击造成的跳闸事故占比5.5%。
雷击故障中,直击雷占比15%,感应雷占比85%。
因此,通过对感应雷进行分析研究,具有十分重要的意义。
1感应雷过电压的原理1.1 感应雷的形成当雷电击中架空配电线路附近的地面时,在雷电的放电过程中,空间电磁场急剧变化,是处于电磁场中的架空线路上感应出过电压。
感应雷过电压幅值的构成上,以静电分量为主。
雷电负电荷被迅速中和,使先导放电通道电场强度急剧减弱。
由于束缚导线上正电荷的电场消失,导线上的束缚电荷迅速的沿导线向两端运动,形成感应雷过电压的静电分量。
1.2 规程法计算感应雷过电压工程中实际计算按DL/T620-1997标准取值,如雷云对地放电时,落雷地点距架空导线的垂直距离S≥65m时,无避雷线的架空配电线路导线上产生的感应雷过电压最大值可按下式估算:式中:--雷击大地时感应雷过电压最大值,单位为kV;--雷电流幅值,单位为kA;--导线平均高度,单位为m;--雷击点与线路的垂直距离,单位为m。
2 10kV无避雷线线路电气几何模型原理图1为经典的EGM用于无避雷线的配电线路屏蔽保护计算时的几何模型图。
军用电站雷电过电压影响因素及抑制方法

防护关键部件的电磁 暂态模型 , 构建了军用 电站 雷击 电磁暂
态仿真系统 ; 研究雷 电过 电压对军用电站雷 电防护关键部件
作用机理及影响规律 ; 出军用 电站雷电过电压防护的技 提 术方法 , 在军用电站雷电过 电压的防护主要是在市 电/ 电源, 信 号线路加装浪涌保护器 , 针对其防护薄弱环节研 制的雷电过
me h n s a d i f e c a fi d r c i h ig o e — otg c a im n nl n e lws o n i tl t v r v l e u e g n a i h mi t r p we u py a e ic se ,a d tc n c l n te la i y o r s p l r d s u s d n a e h ia p o o a f t e n i c l h nn r t cin o te r p s l o h id r t i t i g p o e t fr h mi t r e g o l ay i p w r s se i p e e t d h s p o o a i r aie i l y o e y t m s r s n e .T i r p s l s e l d ma n y b z i s l n h S D o t e a f t e lc r s p l i e n t l g te P ai n h p ns o h ee t c u p y l , i n
b t PS y he CAD/ TDC we i EM po r smulto s fwa e ain ot r .Th a to e c in
电压防护装置可靠性 、 安全性高 , 解决 防雷 装置通用化 的难 题, 从而提高军用电站的雷电过电压防护及全天候作战能力 。
雷电流在电缆上的传播过程分析

雷电流在电缆上的传播过程分析【摘要】雷电流是一种常见的自然现象,会对电缆产生影响。
本文从电缆结构与雷电流的相互作用、雷电流在电缆外皮和内部的传播特性、电缆对雷电流的防护措施以及雷电流对电缆的影响等方面展开分析。
通过研究发现,雷电流在电缆上的传播具有一定规律性,但现有电缆防护措施存在不足之处。
为了更好地保护电缆并提高系统可靠性,有必要进一步探讨未来的发展方向和提出相应建议。
本文旨在深入探讨雷电流在电缆传播过程中的规律性,分析现有防护措施的不足,并为未来的发展提供一些建议。
【关键词】雷电流、电缆、传播过程、相互作用、外皮、内部、防护措施、影响、规律性、不足、发展方向、建议。
1. 引言1.1 雷电流在电缆上的传播过程分析雷电流是一种常见的自然电现象,其在电缆上的传播过程一直备受关注。
电缆作为传输电能和信息的重要设备,在雷电流的影响下往往面临着安全隐患。
对雷电流在电缆上的传播过程进行深入分析具有重要的理论和实际意义。
雷电流在电缆上的传播过程可以分为外部和内部传播两个方面。
在外部传播方面,雷电流通常通过电缆的外皮进入到电缆内部,其传播特性受到电缆的结构和材料的影响。
而在内部传播方面,雷电流在电缆内部的传播路径和方式也是需要重点关注的问题。
电缆对雷电流的防护措施和雷电流对电缆的影响也是研究的重点。
通过深入分析雷电流在电缆上的传播过程,可以揭示其规律性,为未来改进电缆设计和加强雷电流防护提供理论支持。
也可以发现现有电缆防护措施的不足之处,并提出未来发展方向和建议,以保障电缆系统的安全稳定运行。
2. 正文2.1 电缆结构与雷电流的相互作用电缆结构与雷电流的相互作用是影响雷电流在电缆上传播过程的重要因素之一。
电缆通常由导体、绝缘层和外皮组成,其中导体起着传输电流的作用,绝缘层用于阻止电流泄漏,外皮则起到保护和防水作用。
在雷电流传播过程中,导体是主要承受雷电流的部分,而绝缘层则起到了隔离和阻挡雷电流的作用。
外皮则可以提供额外的防护,减少雷电流对电缆的影响。
10kV配电线路的雷电感应过电压特性 韩军

10kV配电线路的雷电感应过电压特性韩军摘要:当前,10kV配电线路架设过程中防护配电线路雷电过电压现象已经成为了该领域关注和研究的重点。
实验和研究的结果表明,将地线架设置在配电线路的上方可以在满足底线和导线安全距离的基础上,有效缩短底线、导线之间的距离,从而提高接地的效果。
当接地电阻率上升时,绝缘电子的电压也会相应的降低,配电线路防御雷电的能力就会显著提升。
关键词:10kV配电线路;雷电感应;过电压特性1前言感应雷过电压易造成配电线路跳闸,从而影响电力系统安全运行,而线路上感应雷过电压的影响因素较多,有必要深入研究以减少雷击事故发生。
2当前我国10KV配电线路产生雷击的原因2.1配电线路自身具有的特性我国10KV的配电线路一般是应用在中小城市或者是县级城市的电力运输,随着我国电力设施的不断完善,传统的35KV电力系统逐渐被10KV的配电网络系统代替。
当前配电线路出现雷击过电压有两种情况:其一,雷直接击中配电线路;其二,雷击中配电线路附近的物体,因为电磁感应的存在产生了过电压。
随着10KV配电线路的使用,雷击事故已经明显减少,其本身有一定的防雷能力,但是这种配电线路会受到两种雷击过电压的影响,进而对相关的电气设备产生很大的破坏作用。
配电线路中的导线和塔杆等设施有一些金属物质,使其容易吸引雷电云层中的电荷,导致雷击事故的发生。
2.2人工设计的10KV配电线路防雷设施存在漏洞在对10KV配电线路进行设计的时候没有依据当地的实际情况以及天气的特点进行设计,这使得防雷设施的作用得不到充分的发挥,甚至还有的地方没有安装相应的防雷装置,这些都造成了防雷效率降低。
3雷电感应过电压波特性影响雷电感应过电压形成的因素包括雷电与配电线路之间的距离、雷电流波动的距离、配电线路的高度等。
除了上述的主要因素外,雷电流波前时间、回波速度、大地导电率、接地电阻等都会对雷电感应过电压的形成产生影响。
在雷电感应过电压的计算过程中,接地电阻和雷电同波速度很小,因此可以忽略不计,相应的,雷电同波速度和接地电阻在雷电过电压的变化过程中所产生的影响也很小,同样的可以忽略。
雷电感应过电压对二次设备的影响研究的开题报告

雷电感应过电压对二次设备的影响研究的开题报告一、选题的背景和意义随着电力系统的发展和优化,二次设备在电力系统中的作用越来越重要。
然而,在雷电天气下,电力系统中易受到雷电感应过电压的影响,给二次设备的正常运行带来了极大的威胁。
因此,本文选取了该问题作为研究对象,深入研究雷电感应过电压对二次设备的影响。
二、研究内容和计划本研究主要内容包括以下方面:1.雷电感应过电压的特性分析。
本部分主要对雷电感应过电压的产生原理、频率、幅值、波形等方面进行深入分析,为后续研究提供理论依据。
2.二次设备电气特性和故障机理分析。
通过对二次设备的电气特性和故障机理进行深入分析,了解二次设备在雷电感应过电压下容易出现的故障模式和机理。
3.二次设备受雷电感应过电压影响的仿真分析。
采用仿真工具对二次设备进行仿真分析,在不同幅值、频率、波形等条件下,探究二次设备受雷电感应过电压影响的规律和规范。
4.防护对策的制定。
根据仿真分析结果,提出相应的防护对策,包括保护装置的选型、接地系统优化、防雷设施的加强等措施,以减轻雷电感应过电压对二次设备的影响。
研究计划分为以下几个阶段:1.文献资料的查阅和总结,深入了解雷电感应过电压和二次设备的相关知识,明确研究内容与方向。
2.二次设备电气特性和故障机理的分析,包括二次设备在雷电天气下容易出现的故障模式和机理,为后续仿真分析做好准备。
3.仿真实验的设计和分析,为了探究二次设备受雷电感应过电压影响的规律和规律,本部分主要进行仿真实验,最终得出相关结果。
4.数据统计与结果分析,对仿真实验得到的数据进行统计和分析,依据实验结果提出相应的防护对策。
5.写作和论文的撰写,根据以上步骤和研究成果,撰写论文,最终形成完整的论文。
三、预期目标和效果通过本研究,希望可以深度理解雷电感应过电压和二次设备的相关特性,探究二次设备受雷电感应过电压影响的规律和规范。
并通过仿真分析和实验研究,整理出可行的防护措施,为今后电力系统中的二次设备的安装、维护和保护提供理论依据。
电力系统防雷保护的初步研究

电力系统防雷保护的初步研究电力系统在雷电环境下容易受到雷击的危害,因此防雷保护对于保障电力系统的稳定运行至关重要。
本文旨在对电力系统防雷保护进行初步研究,探讨雷电的危害、防雷保护的原理以及有效的防雷保护措施。
一、雷电的危害雷电是指由大气中产生的强电流和强电磁辐射,常常伴随着强烈的雷声和明亮的闪电。
雷电对电力系统造成的危害主要包括以下几个方面:1.1 直接打击:当雷电直接击中电力系统设备时,会导致设备的瞬间过电流,损坏电气设备的绝缘层和电子元件,甚至引起火灾事故,给人身和财产带来巨大的损失。
1.2 感应过电压:雷电经过任何线圈都会产生感应电压,当电力系统中的导线或设备处于雷电电磁场的感应范围内时,会受到雷电感应电压的影响,从而导致电力系统设备的击穿或故障。
1.3 地电位差:雷电通过大地传播时会形成地电位差,当电力系统的接地电阻较大或不良时,雷电产生的地电位差会导致设备之间产生高电压,进而造成设备的击穿或损坏。
二、防雷保护的原理防雷保护的原理主要是通过合理规划、设计和安装相关设备,以减轻雷电对电力系统的危害。
常用的防雷保护原理包括:2.1 降低直接打击风险:通过安装避雷设施如避雷针或避雷带,将雷电引至地下或周围的物体,减少雷电直接击中电力设备的风险。
2.2 降低感应过电压影响:合理设置避雷器和带状接地电阻器,吸收和分散雷电感应电压,保护电力系统设备不受雷电感应过电压的影响。
2.3 降低地电位差风险:通过设置良好的接地系统、合理规划设备接地,降低地电位差,在雷电传播过程中保护电力设备和人身安全。
三、有效的防雷保护措施为了有效实施防雷保护,以下是一些常见的防雷保护措施:3.1 合理规划设备的位置:设备的位置应避免在暴雨、雷暴和电闪雷鸣的地方,减少被雷电直接击中的概率。
3.2 安装避雷装置:根据电力系统的规模和需求,合理选用并配置避雷装置如避雷针、避雷带等,引导雷电击中地下或周围物体。
3.3 设置避雷器:在电力系统的供电侧安装避雷器,吸收和分散雷电感应电压,保护电力设备免受雷电感应过电压影响。
500KV输变电工程设计中雷电过电压问题

国家电力公司武汉高压研究所武汉 430074 0 前言我国在500 kV输变电工程设计方面做了大量的研究工作,取得了很大的成绩,但也有不足。
本文着重就500 kV输变电工程设计中的雷电过电压方面的问题提出一些看法。
1 500 kV变电所雷电侵入波保护 1.1 雷击点我国规程规定只计算离变电所2 km以外的远区雷击[1],不考虑2 km以内的近区雷击。
而实际上对变电所内设备造成威胁的主要是近区雷击。
2 km以外的雷击,雷电波在较长距离传送过程中的衰减和波头变缓,在站内设备上形成的侵入波过电压较低,以它为考察的主要对象不合适。
这可能是沿袭中压系统和高压系统作法,认为进线段有避雷线或加强绝缘,不会因反击或绕击而进波。
实际上,进线段和非进线段并无本质差异,完全可能受雷击而形成入侵波。
在美国、西欧和日本以及CIGRE工作组,均以近区雷击作入变电所侵入波的重点考察对象。
我们所进行大量500 kV变电所侵入波的研究,也均是以近区雷击为主要研究对象,同时也考虑远区雷击。
大量研究表明,近区雷击的侵入波过电压一般均高于远区雷击的侵入波过电压。
有人认为雷击#1塔会在变电所形成最严重的侵入波过电压,以此为近区雷击。
这种想法在某些情况下可能是正确的,但在我国,大多数情况下不合适。
大量研究表明,#1塔和变电所的终端门型构架(也称#0塔)距离一般较近,雷击#1塔塔顶时,经地线由#0塔返回的负反射波很快返回#1塔,降低了#1塔顶电位,使侵入波过电压减小。
而#2、#3塔离#0塔较远,受负反射波的影响较小,过电压较高。
所以仅计算雷击#1塔侵入波过电压不全面。
进线段各塔的塔型、高度、绝缘子串放电电压、杆塔接地电阻不同,也造成雷击进线段各塔时的侵入波过电压的差异。
根据经验,一般为雷击#2或#3塔时的过电压较高。
建议我国现有规程对原以考虑2 km 以外的雷击改为主要考虑2 km 以内雷击,或者兼顾近区和远区雷击,以近区雷击为主。
1.2 雷电侵入波计算方法过去受条件限制,主要依靠防雷分析仪来确定侵入波过电压。
配电线路感应雷过电压防护研究

配电线路感应雷过电压防护研究随着现代工业的发展,电力系统的规模越来越大,电压的稳定性成为一个重要的问题。
在变电站到配电站的高电压输电过程中,雷电引起的过电压问题是常见的。
这些过电压超过了电力系统的耐受能力,会对设备和线路造成严重的损坏,甚至可能导致事故。
因此,研究配电线路感应雷过电压防护措施至关重要。
首先,我们需要了解配电线路雷电的工作原理。
雷电是由大气层中的电荷分布不均匀引起的,当雷电击中地面附近的物体时,会引起土壤中的电荷分布不均。
当电荷的分布不均匀达到一定程度时,会产生电压。
这种电压在地下电缆和设备上导致感应雷过电压。
为了防止配电线路过电压的损坏,我们可以采取以下措施:1.防雷接地系统:良好的接地系统是预防过电压的关键。
接地系统通过将过电压引入地下,分散雷电的能量,从而保护线路和设备。
接地系统应当包括接地线、接地极和接地深度等。
2.金属屏蔽:在电缆和设备周围使用金属屏蔽可以有效地降低感应雷过电压的影响。
金属屏蔽能够吸收部分雷电的能量,阻止电荷的积聚和释放,降低过电压的大小。
3.引雷装置:在配电线路的高处设置引雷设备,如针尖或螺旋形的导体。
它们能够吸引雷电,将其引导到地下,减少雷电对线路和设备的干扰。
4.使用过电压保护器:过电压保护器是一种能够快速响应过电压并将其引到地下的装置。
它可以监测电缆和设备上的电压变化,并在过电压出现时立即采取行动。
5.建立多级保护系统:配电线路的过电压防护应当是一个多级的系统,包括针对不同电压等级和应用场景的不同保护措施。
每个级别的保护措施应当相互补充,形成一个完整的保护链。
总之,配电线路感应雷过电压防护研究是一项重要的工作,对于保护电力系统的稳定性和设备的安全运行具有重要意义。
通过合理的感应雷过电压防护措施的实施,我们可以有效地降低雷电对配电线路和设备的影响,减少事故发生的可能性。
配电线路感应雷过电压计算与防护的研究

配电线路感应雷过电压计算与防护的研究【摘要】经过研究发现,感应雷过电压是导致配电网10kV架空线路产生线路故障和绝缘子闪路的主要原因,故障率可以占到90%。
为了使配电线路的可靠性得到提升并使线路防雷设计有清晰的参考依据,本文对配电线路感应雷过电压计算和防护的研究很有必要。
【关键词】配电线路;感应雷过电压;防护措施1.雷电放电过程及雷电流1.1雷电流的物理过程在运动比较强烈的对流云中,当云体处在零摄氏度一下时,会出现冰晶和过冷水滴共存的现象,冰晶之中存在着大量的自由离子,有的带正电,有的带负电。
在温度升高之后,正负离子的浓度会不断加大,如果在冰晶的两端温差稳定,那么随着温度的升高,较冷的一端会出现多余的正电荷,较热的一端则会出现多余负电荷。
当冰晶发生破裂时,会造成一部分冰晶带正电,一部分带负电。
目前,广大的专家和学者认为温差起电机理是形成雷雨云起电的最主要因素。
当雷云聚集区形成的电场强度达到放电的临界点时,就会出现雷电放电现象,放电的种类分为雷云内部、雷云与大地、雷云和雷云以及雷云与空气。
一般情况下,雷电放电发生在云体的内部,不会威胁到电力系统。
但是当雷云对大地放电时,会引起电磁场机理的变化,进而对电力系统产生严重影响。
雷云和大地之间产生的雷电主要分为向下负雷电、向上正雷电、向下正雷电和向上负雷电四种。
1.2雷电流的数学模型1.2.1 Heidler模型i(0,t)=I0/η[kns/(1+kns)]exp(-t/τ2)式中I0为峰值电流,η为峰值,,ks=t/τ是电流陡度因子,一般情况下取n=10。
这是基于霍德勒模型(Heidlermodel)和传输线模型(TLmodel)提出的,适用于首次雷击(10/350μs)和后续雷击(0.25/100μs)。
这里Heidler函数的上升沿由kns/(1+kns)项决定,而指数项exp(-t/τ2)决定了其衰减部分。
1.2.2脉冲函数模型i(0,t)=I0/η[1-exp(-t/τ1)]nexp(-t/τ2),t≥0脉冲函数第一项为击穿电流,第二项是电晕电流。
10kV线路雷击过电压分析及防雷措施研究

10kV线路雷击过电压分析及防雷措施研究摘要:随着经济的不断发展,社会在不断的进步,本文对10kV架空线路感应雷击过电压的产生机理进行了探讨;通过建立雷击静电感应过电压模型并求解,给出了感应雷过电压的计算方法,通过计算绘制出感应雷过电压波形图;针对感应雷的危害,提出了避雷线、降低杆塔接地电阻、氧化锌避雷器(MOA)等多种感应雷击的防护措施,分析其在应用中的不足,结合10kV水头线多次感应雷断线情况,采用无工频续流放电间隙装置对线路进行防雷综合治理,通过改造前后防雷击断线效果比对,说明其实施效果。
关键词:架空线路雷击跳闸配网防雷放电间隙引言配电线路是电力输送的重要媒介,我国电力系统中以10kV配电线路居多,针对10kV配电线路的检修维护一直以来都是电力企业关注的重点。
在新形势下,电力用户数量的提升使得电网负荷不断增加,对配电线路的安全性和可靠性提出了更高的要求。
本文探究降低10kV线路故障率的有效措施,对我国电力事业的发展具有重要意义。
1雷击过电压产生的机理10kV线路的雷击过电压有两种形式:直击雷过电压和感应雷过电压。
经调查,10kV线路中绝大多数的线路闪络或者其他雷击故障都是由感应雷过电压引起的,约占雷害事故的75%。
因此本文主要讨论对感应雷过电压的研究。
以负极性雷云为例,绘制其感应雷过电压的形成过程如图1所示。
在雷云放电初始阶段的先导放电过程中,雷云与先导通道形成一个沿导线方向的电场,场强Ex将对导线两端的正电荷产生吸引力,将其束缚在靠近先导通道的一段导线上;同时,场强Ex 将对导线上的负电荷产生排斥力,使其转移到导线两端,通过泄漏电导流入大地。
先导通道缓慢扩展,使得导线上电荷的转移也较为缓慢,不会形成明显的电流,且导线电位将与远离雷云处的导线电位相同。
在雷云放电的瞬间,先导通道中的负电荷将被迅速中和,电场强度Ex急剧下降,使得导线上的束缚电荷突然得到释放沿导线两侧运动,形成感应雷过电压。
同时,雷电通道中的雷电流在通道周围空间建立了强大的电磁场,该电磁场的变化也将使导线感应出很高电压。
论500kV输电线路易受雷电干扰原因及解决措施

论500kV输电线路易受雷电干扰原因及解决措施摘要:通常来说,5OOkV输电线路为我国高压线路,输电线路运转状态一旦受到影响,将直接对工业生产造成影响而对高压输电线路运转影响最大的便是雷电事故,雷电是自然反应,不受人为控制的,但它却很大程度上影响着电网的运行安全。
故而本文致力于分析5OOkV输电线路容易受到雷电干扰的原因,旨在寻找其解决措施,以求保障5OOkV输电线路高压电的输送安全。
关键词:5OOkV输电线路;雷电干扰;成因;解决措施;就目前来说,5OOkV高压电输电线路承担着国内企业主要电力的输送工作。
考虑到高压线路长期裸露在野外,其线路长、分布广等特点,一旦受到雷击的力量超过高压线路的承受力,就会诱发跳闸故障,进而影响到一整片区域的用电情况。
因此我国电力工作者的重点一直是有关5OOkV输电线路的防雷工作。
本文即从此方向出发,深入分析其受雷电干扰的原因,旨在寻找高压线路的防雷措施。
1 5OOkV输电线路受雷电干扰的理论依据电力行业中的过电压与大气层中的过电压是有所区别的。
前者一般是指将所有可能造成电气设备绝缘系统破坏的电压增高因素,后者则是电气设备或地上建筑物受到自然环境中的雷电击打形成的。
因其能量来源于电力体系外部,后者也叫外部过电压。
通过雷电和地面建筑物等之间产生的放电是对电力设备造成破坏的主要方式。
若在输电线路中发生这一现象,则极大地增加了雷电击穿高压线路绝缘部分的可能性,电路对地连接间则会产生短路,而5OOkV输电线路的体系是直接接地的,很容易造成电路跳闸,进而引起大面积停电或造成电网的不稳定。
据资料可考,输电线路容易遭受雷电干扰,击穿高压线路绝缘部分的原因有如下几种:1.1外部因素产生的过电压通常情况下,雷电对输电线路的电击主要有感压雷过电压和直击雷过电压两种。
前者是直接电击到高压线路周围地面而形成的过电压,后者则是电击在高压线路的杆塔或导线等线路上而形成的过电压。
电力工作者往往会因为雷电干扰因素,对线路保护的情况有误差判断,尤其是当高压线路处于暂时性保护状态的时候,大量电流会随着感应雷击的过电压流到高压线路上,高频次的电流会对线路本身产生巨大的威胁。
10kV配电线路感应雷过电压特性及影响因素 梁文忠

10kV配电线路感应雷过电压特性及影响因素梁文忠摘要:本文首先介绍了10kV配电线路感应雷过电压的特性及影响因素,分析了感应雷的保护范围。
感应雷过电压会造成配电线路频繁跳闸,因此供电企业应当加强对配电线路感应雷过电压特性及影响因素的分析,保障我国供电线路的安全。
关键词:10kV配电线路;感应雷;过电压特性感应雷过电压可以使配电线路频繁跳闸,这就会影响电力系统的正常运行,同时还会引发雷电事故。
因此相关部门应当重视研究感应雷过电压的影响因素及特性,深入研究感应雷过电压的形成机理,这样才能有效减少雷击事故的发生。
1 10kV配电线路感应雷过电压特性落雷位置不同对过电压波形以及幅值的影响也不同,配电线路两端感应雷的电压幅值会随着落雷点同线路之间的距离增大而增大。
雷电流幅值只能影响感应雷过电压的幅值,不会影响其波形。
感应雷过电压波头陡度和幅值会受雷回击速度的影响,而配电线路两端的感应雷过电压会因为雷电流幅度增加而增大,随着波头时间增大而减小,随着雷电回击速度增大而增大。
10kV配电线路感应雷过电压幅值还会随着大地电导率的增加而减小,大地电导率较小则其对感应雷过电压的幅值影响会增强。
大地电导率增大对电压幅值的影响也会降低。
相关技术分析人员可以采用不同的数值计算方法来计算雷电参数、大地参数以及感应雷过电压的影响等,减少雷电对配电线路的影响。
直击雷过电压可以保护避雷器安装塔,但是没有外延保护范围,因此安装人员需要在每个输电塔上安装线路避雷器,而感应雷过电压控制可以在雷电击中大地之后迅速中和先导通道中的电流,这时通道中的电场会迅速降低,继而释放导线上的束缚电荷,使导线两侧运动而产生感应雷过电压。
由此可见,工作人员在导线上放置更多的束缚电荷可以降低感应雷过电压的影响,保障线路的供电安全。
2 10kV配电线路感应雷过电压的影响因素10kV配电线路感应雷过电压会受落雷电分布位置、雷电流参数、大地电导率以及线路参数的影响。
高压超高压电缆的防雷与过电压保护研究

高压超高压电缆的防雷与过电压保护研究超高压电缆在电力传输中起着至关重要的作用。
然而,由于其特殊的电气特性和工作环境,电缆系统常常受到雷击和过电压的威胁。
为了保护电缆系统的安全稳定运行,研究人员对高压超高压电缆的防雷与过电压保护进行了深入的研究。
本文将探讨这些研究的关键方面。
一、防雷研究高压超高压电缆系统由于其高电压等级,对雷电侵害非常敏感。
雷电击中电缆系统可能导致设备和线路的瞬态电压升高,从而引发电气设备的故障和电力系统的中断。
因此,防雷是确保电缆系统稳定运行的重要措施之一。
为了提高电缆系统的防雷能力,研究人员采用了多种方法和装置。
其中之一是安装避雷针。
避雷针通过将雷电引流至地面,减少了雷电击中电缆系统的可能性。
此外,还可以在电缆系统上安装避雷器,用于吸收和分散过电压,保护设备的安全运行。
除了安装防雷装置,维护电缆绝缘的良好状态也非常重要。
因为高压超高压电缆中使用的绝缘材料往往不能阻挡雷电的穿透。
因此,研究人员通过使用特殊的绝缘材料,如绝缘屏蔽层和屏蔽层地线,来提高电缆的防雷能力。
二、过电压保护研究超高压电缆系统还常常受到过电压的威胁。
过电压是电力系统中电压瞬态升高的现象,是导致设备损坏和电力系统中断的主要原因之一。
研究人员通过过电压保护装置来防止过电压对电缆系统的损害。
过电压保护装置分为内部和外部两种。
内部过电压保护装置是直接安装在电缆系统内,用于吸收和分散过电压。
常见的内部过电压保护装置包括细分电阻、放电器和压敏电阻等。
这些装置能够在过电压到来时迅速分散和限制电压的升高,保护电缆系统的安全。
外部过电压保护装置则是安装在电缆系统外部,用于分散和吸收过电压。
常见的外部过电压保护装置包括避雷器和避雷针。
它们能够将过电压引流至地面,避免过电压对电缆系统的损害。
此外,合理设计和选用电缆系统的接头和终端设备也是保护电缆系统免受过电压侵害的重要措施。
研究人员通过改进接头和终端设备的结构和绝缘材料,提高其隔离能力和耐电压能力,保护电缆系统的安全运行。
浅析架空线路感应雷过电压的主要因素与保护实施建议

科学论坛浅析架空线路感应雷过电压的主要因素与保护 实施建议作者/闫爱平、张岚、周海东,国网山东省电力公司单县供电公司文章摘要:雷击是导致架空线路在雷雨天气当中出现故障的重要原因。
分析架空线路感应雷过电压的因素,并提出相应的建议,对于提升 架空线路在雷雨天气中的抗风险能力至关重要。
本文基于基本的电磁场理论,对架空线路感应雷过电压的主要因素进行了简单探讨,并针 对性地提出了几点架空线路防雷击的保护措施,希望对相关电力工作者有所启示。
关键词:架空线路;雷过电压;保护1. 前言在配电网中,野外架空线路直接暴露在雷雨天气当中,比较容易发生雷电感应,雷过电压的出现,对于架 空线路的线路安全构成了非常大的隐患,很容易导致线路跳闸故障。
在之前的相关研究中,对于架空线路雷电直击的研究较多,而对于架空线路雷电感应和雷过电压的研究相对较少。
本文即从架空线路的实际情况出发,对架空线路感应雷 过电压的主要因素进行分析,并提出改进措施,以更好实现 在雷雨天气中对架空线路的保护,提升架空线路的供电稳定 性和供电可靠性。
2. 架空线路感应雷过电压的主要因橐在雷雨天气中,雷电的出现,以及架空线路自身的构 造,是架空线路感应雷过电压的基本条件。
架空线路感应 雷过电压后,会产生感应电荷,感应电荷量的多少和放电 通道内的电荷量直接相关。
在雷雨天气,高速放电的情况 经常出现,此时产生的感应电荷量是比较少的,而相比于 高速放电,低速放电所产生的感应电荷量更多。
在这一过 程当中,架空线路感应雷过电压的最主要因素,是架空线 路所产生的感应电压,这是由于架空线路在雷电电流磁力 线的影响下,架空线路在磁场的作用下受到强烈影响而产 生的。
应用镜像法对架空线路导线上的感应过电压进行监测和 分析,可以发现,架空线路在雷雨天气所产生的感应过电压 的大小和绝缘子距离感应过电压中心的距离有关。
绝缘子距 离雷电感应过电压中心越远,架空线路受到的感应电压影响 就越小,绝缘子距离雷电感应过电压中心越近,架空线路受 到的感应电压的影响就越大。
超高压交流输电线路雷电过电压特性及其影响因素

超高压交流输电线路雷电过电压特性及其影响因素作者:冯烨来源:《西部论丛》2018年第02期摘要:输电线路常受到各种雷电过电压的袭击,引发停电事故,危害很大,雷击故障已成为影响输电线路安全工作的关键因素。
为了制定防雷措施以防止雷害事故发生,准确评价输电线路上雷电过电压的性能,找到雷电过电压的影响因素,具有重要理论意义和工程应用价值。
关键字:超高压交流输电线路;雷电过电压;防雷措施;影响因素一、研究背景及意义随着超高压电网的飞速发展,通过长距离输送,分配,互相支援,彼此配合,取得最大的经济效益。
发生雷电的瞬间电压和电流很大。
有些处于地形、气象条件复杂的地区常遭受各种雷电过电压的侵袭,引发停电事故。
在系统的电力设备上,可能造成设备绝缘故障,因此必须防止雷电的破坏。
对变电站直击雷防护主要采用避雷针和屏蔽地线,或者两者混合使用的方法来进行防护[2]。
为了合理制定防雷措施以防止雷害事故发生,准确评价输电线路上雷电过电压的性能,找到雷电过电压的影响因素,具有重要理论意义和工程应用价值。
二、输电线路雷电过电压机理(一)输电线路雷电过电压分类输电线路雷电过电压分为两种:一种是由雷击线路附近大地,通过空间电磁感应作用在导线上产生感应雷过电压。
另一种是由雷电直接击中杆塔、避雷线或导线产生直击雷过电压。
直击雷过电压对电力系统的危害极大。
直击雷过电压根据雷电击中线路部位的不同分为两种:反击雷电过电压是雷击线路杆塔或避雷线时,由于接地电阻以及杆塔波阻抗的作用产生的过电压。
绕击雷电过电压是雷电击中导线产生的过电压。
(二)反击雷电过电压杆塔塔顶受到冲击电流作用时,存在着本身的电阻和一个接地的电抗。
作用于杆塔的雷电流若是反击则包括杆塔的电位增加和绝缘子串上的电压高至引发闪络并被击穿两个过程。
当发生反击时塔顶会出现一个很高的暂态负电位,由于正极绝缘子的电压更高,闪络会先在正极绝緣子上发生。
目前输电线路反击特性的计算方法有规程法、行波法、蒙特卡洛法、EMTP和PSCAD仿真等。
雷击高压电缆过电压分析研究

雷击高压电缆过电压分析研究随着城市电网规模的不断扩张,城市中高压电缆的应用也越来越普遍,电缆一端常与架空线路的一端相连。
架空线路和电缆的接头处是线路遭受雷电破坏的薄弱处,因此,架空线和电缆接头处必须要安装一定数量的避雷器来限制雷电过电压入侵电缆。
但是在实践工程中,经常出现过雷电击中高压电缆的情况。
因此,对此进行分析则有显著性意义。
标签:高压电缆;雷击;过电压引言电力电缆(下文简称电缆)一般埋在地面下,具有不占用地面空间、安全性高等特点,城市电网中越来越多地采用电缆来输送电能。
统计表明,发达国家的城市地下电缆化率已经达到80%-90%,有的甚至达到100%。
目前,我国城市平均电缆入地率仅为10%。
随着我国国民经济与电力事业的迅猛发展,除了大型发电项目需要高压电缆以外,大规模的城市电网改造对高压电缆的需求也非常迫切。
现在,全国许多城市相继出台了架空线改走地下电缆的措施,城市街道高压线入地已经成为一种趋势,电缆线路将会最终取代架空线路。
1 电缆雷电过电压的产生电力系统过电压对电力系统的绝缘配合有很大的影响。
电力系统由于内部操作而引起的电压叫做内部过电压。
雷电过电压不同于内部过电压,它是由于雷云放电而引起的电力系统过电压,雷电过电压属于外部过电压。
直击雷电过电压和感应雷击过电压是雷电过电压的两种形式。
直接雷击过电压是雷电直接击中架空线或杆塔等物体而造成的过电压,感应雷击过电压是雷电未击中物体,而是在物体上感应出过电压。
对电力系统而言,直击雷击过电压和感应雷击过电压对电力系统都会造成一定的损害。
雷电过电压是一种电磁暂态现象,研究雷电过电压对电缆系统的安全运行具有重要的意义。
2 电力电缆结构组成电力电缆结构复杂,它与架空线路相比有很大的区别。
第一,电缆结构比较复杂,现在普遍应用的交联聚乙烯电缆有导体、导体屏蔽层、绝缘层等多层结构,复杂的结构决定了电缆复杂的物理特性。
第二,电缆的敷设方式与架空线路相比有很大的不同。
35KV配电线路耐雷水平影响因素的研究

35KV配电线路耐雷水平影响因素的研究35KV配电线路耐雷水平影响因素的研究引言:雷电是一种自然现象,当配电线路暴露在大气中时,会承受雷电的冲击。
因此,了解和研究35KV配电线路耐雷水平的影响因素对于提高线路的可靠性和保障电力系统的安全运行具有重要意义。
本文将探讨影响35KV配电线路耐雷水平的主要因素以及其对线路性能的影响。
一、线路设计因素:1. 绝缘材料的选择:绝缘材料是保护线路不受雷电侵害的主要组成部分。
优质的绝缘材料能够有效抵御雷电的冲击,提高线路的抗雷性能。
因此,在设计35KV配电线路时,应选择具有良好绝缘性能的材料,并且合理设计绝缘结构。
2. 导线的截面积:导线的截面积直接影响线路的抗雷能力。
截面积越大,则导线的传导能力越强,抵抗雷电能力越强。
因此,在设计时应尽量选择较大截面积的导线,以提高线路的耐雷能力。
3. 地线的设置:地线在35KV配电线路中起到重要的保护作用。
地线能够将雷电流迅速引入地下,使线路得到良好的接地保护。
因此,在设计中要合理设置地线,并保证地线与导线的良好连接。
二、环境因素:1. 雷区的选择:雷区是指雷电活动频繁的地区。
选择适当的雷区对于35KV配电线路的抗雷能力具有重要意义。
一般来说,雷区的雷电频率越高,对线路的冲击越大。
因此,在选择线路走向时,应尽量避开雷区,减小雷电对线路的影响。
2. 天气条件:天气条件也是影响35KV配电线路耐雷水平的重要因素之一。
雷电一般在高温潮湿的天气中最为活跃。
因此,在高温潮湿季节,线路的抗雷能力可能会受到较大影响。
适当采取一些防雷措施,如增加绝缘材料的保护层、提高绝缘材料的抗老化性能等,可以有效提高线路的耐雷水平。
三、线路维护因素:1. 定期检测维护:定期检测维护是保证35KV配电线路良好状态的关键。
通过定期对线路的绝缘情况、连接情况、绝缘子情况等进行全面检测,及时发现和处理潜在的问题,可以保证线路的良好抗雷性能。
2. 局部维护:在35KV配电线路中,一些关键部件的维护对于线路耐雷水平也具有重要意义。
10kV配电线路的雷电感应过电压特性 李航程

10kV配电线路的雷电感应过电压特性李航程摘要:雷电感应过电压是一个值得深入研究的课题,针对10kV配电线路雷电防护系统,最为关键的内容之一便是对雷电感应过电压进行研究。
基于10kV配电线路架设期间,架设地线便需要对配电线路雷电感应过电压现象采取有效防护措施。
本文重点分析了10kV配电线路的雷电感应过电压特性,希望以此为10kV配电线路雷电感应效果的增强提供一些具有价值的参考建议。
关键词:10kV;配电线路;雷电感应过电压;特性在实际工作过程中,10kV配电线容易引发雷电故障,而引发雷电故障最为普遍的因素是架空线路的绝缘水平偏弱。
例如:当雷电将线路附近的大地或高大建筑物击中的情况下,便容易使导线形成感应,而当此类感应比电压所承受的能力更大的情况下,便容易引发雷电故障[1]。
为了使10kV配电线路的雷电感应得到有效保护,本文对“10kV配电线路的雷电感应过电压特性”进行分析与探究意义重大。
1.雷电感应过电压概述对于10kV架空配电线路,在附近有高达的建筑物聚集的情况下,因建筑物的高度要比导线的高速度更高,经建筑物的遮挡屏蔽作用,便能够让导线的弧度大大降低。
此情况过程中,雷电以直接的方式将导线击中的几率比空旷地带导线击中率更小[2]。
由于高达的建筑物可以以直接的方式将雷电先导形成的电场减弱,进而使局部受到束缚的电荷总量大大下降。
在雷击大地的情况下,能够使导线上形成的累过电击得到有效减弱。
2.雷电感应电压计算方法分析在对雷电感应电压进行计算过程中,需遵循的计算步骤为:(1)以主放电累电流模式为依据,将离雷电通道不同距离部位的电场分布计算出来。
(2)以线路与电磁场之间的关系为依据,将不同雷电电场于配电线路上引发的感应过电压计算出来。
在科学技术不断进步的大环境下,FDTD计算方式如今被广泛使用,此类计算方式能够详细分析出大地有限电导率对雷电过电压的影响,同时对于绝缘子闪络对雷电过电压的影响也能够详细分析。
10kV配电线路感应雷过电压特性及影响因素

10kV配电线路感应雷过电压特性及影响因素摘要:在科技快速发展的今天,很多地方的10kV配电线路,都表现为积极建设的态势,整体上的发展速度是比较快的,各方面未出现严重的缺失和不足。
从客观的角度来分析,10kV配电线路的建设,必须要充分考虑到多个方面的影响因素,坚持从长远的角度来出发。
文章针对10kV配电线路的雷电感应过电压特性展开讨论,并提出合理化建议。
关键词:10kV配电线路;感应雷过电压;特性;影响因素1 雷电感应过电压概述雷电感应过电压,实际上就是指电气设备的附近地面被雷击中后会进行放电,在此过程中由于空间内的电磁场出现了突然性的变化,在没有被雷直接击中的电气设备出现了感应的过电压。
以负雷电为例,在雷云和先导通道的电场中存有线路,并在导线上形成束缚电荷,这时在先导通道中并不会形成明显的电流;当雷云在线路的附近地面进行放电的过程中,之前所聚集的负电荷会被快速的中和,使得先导通道的电场快速的下降,导线上的束缚电荷在得到释放之后会沿着导线的两侧运动,因此便形成了雷电感应过电压。
感应雷过电压的数值计算通常情况下首先是根据主放电雷电流模型计算出不同距离位置处的电磁场分布,然后再根据线路和电磁场的耦合关系计算出在对应电磁场中的感应过电压。
210kV配电线路雷电感应过电压的计算关于电压的计算方式,首先要建立一个雷电回击的模拟,再建立雷电通道附近的电磁场,并计算出产生出来的电磁场,接着,建立电磁场与传输线的耦合模型,最后,用物理数学方法计算出雷电感应过电压。
雷电回击电流模型有传输线和传输电流源两大类。
在这两种雷电回击电流模型的基础上,国内外的学者对它们进行了完善和发展,又分别提出了MTLL模型、MTLE模型,以及DU模型,目前我们采用最多的便是第一种MTLL模型和第二种MTLE模型。
用这两种模型,能够有效地再现雷电通道附近的电磁场状态,可以让运维人员较为准确地计算出雷电感应过电压。
耦合模型现下也有最为广泛的三种,分别是:Taylor场线耦合模型、Agrawal场线耦合模型,以及Rachidi场线耦合模型。
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摘 要 :根据 偶极 子模 型 , 研 究雷 电电磁 场 分布及 其 规律 , 建 立军用 电站 电缆 雷 电感 应过 电压 的 计算模 型 并进行 数值 计算 , 分析 了雷 电流 幅值 、 电缆长度 、 电缆高 度 、 电缆端 接 电阻 、 雷 击位 置 对 电
缆 雷 电感 应过 电压 的影 响规律 。研 究结果 表 明 : 过 电压 峰 值 大 小 与雷 电流 幅值 、 电缆 高度 、 电缆 长 度 呈一定 的 正 比例关 系, 但 当电缆长 度增 加 到一定 大 小 时, 过 电压峰 值 增 加 幅度 越 来越 小 ; 当始 端 为 匹配 电阻 , 末 端感 应过 电压值 随着 末端 电阻的增 大 而不 断增 大 ; 闪 电在 电缆 的垂直 方 向上 距 离不 断 增加 时 , 其感 应过 电压 迅速 减小 , 并不 与距 离呈 正 比例 关 系。 为军 用 电站 雷 电感 应 过 电压 的防护
DoI :1 0 . 3 9 6 9 / i . i s s n . 1 0 0 0 — 1 0 9 3 . 2 0 1 4 . 0 2 . 0 1 2
Re s e a r c h o n t he I n lu f e nc e Fa c t o r s o f Li g h t n i ng - i nd uc e d
第3 5卷 第 2期
2 0 1 4年 2月
兵
. 3 5 NO. 2 Fe b . 2 01 4
ACTA ARMAM ENTARI I
军用 电站 电缆雷 电感应过 电压影响 因素研究
解 璞 ,赵 锦 成 ,王 川 川 ,王 勇
( 军械3 - 程 学 院 电子 q - 程 系 ,河北 石 家 庄 0 5 0 0 0 3 )
Ov e r - v o l t a g e o n Mi l i t a r y Po we r Su pp l y Ca bl e s
XI E Pu,Z HAO J i n — c h e n g,W ANG Ch u a n — e h ua n,W ANG Yo n g ( De p a r t me n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g ,Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g C o l l e g e,S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 0 3,He b e i ,C h i n a )
Abs t r a ct : Ac c o r di n g t o d i p o l e mo d e l ,t h e e l e c t r o ma g n e t i c il f e d d i s t r i bu t i o n l a ws a t t h e d i s c h a r g e i n s t a n t l y
h e i g ht . Bu t wh e n t h e c a b l e l e ng t h i s i n c r e a s e d t o a c e r t a i n s i z e,t he pe a k v a l u e o f i nd i r e c t l i g h t ni ng o v e r — v o l t a g e i nc r e a s e r a t e t e n ds t o be s ma l l ;whe n t h e s t a r t i n g e n d i s t h e ma t c h r e s i s t a n c e,t h e i n d i r e c t l i g ht -
t i me a r e a c q u i r e d. A c a l c u l a t i o n mo d e l a n d a n u me r i c a l s o l u t i o n o f e l e c t r i c a n d ma g n e t i c ie f l ds o f i n di r e c t l i g h t n i n g o v e r — v o l t a g e a r e p r o p r o s e d。Th e i n l f ue n c e l a ws o f l i g h t n i n g c u r r e n t a mp l i t u d e,c a bl e l e n g t h,c a — b l e h e i g h t ,t e r mi na t i o n r e s i s t o r a n d l i g h t n i n g l o c a t i o n o n i n d uc e d o v e r — v o l t a g e a r e d i s c o v e r e d:pe a k v a l u e o f i n di r e c t l i g h t n i n g o v e r — v o l t a g e i s p r o p o r t i o n a l t o l i g h t n i n g c u r r e n t a mp l i t u d e, c a b l e l e ng t h a n d c a bl e