雷电侵入波

摘要： 为探讨特高压GIS变电站设备实际耐受的雷电冲击电压波形与标准雷电冲击电压波形的差异,应用ATP-EMTP暂态仿真软件,基于国内某特高压GIS变电站的实际工程参数,建立了"雷电源-线路-变电站"的特高压GIS变电站整体仿真模型,仿真分析了雷击类型、传播距离、电压互感器、避雷器等因素对特高压变电站雷电侵入波行波特征的影响以及实际行波特征下变电站电气设备的绝缘耐受特点。计算结果表明:受雷击类型、传播距离、避雷器、输电线路和变电站拓扑结构的影响,实际电压行波波头最长为7.6μs、波尾时间最短为10.512μs,当遭受严苛雷击事件时,特高压变电站电气设备在实际雷电冲击波形下绝缘耐受水平低于试验条件时标准雷电冲击波形的绝缘耐受水平。对雷电冲击试验的有效性进行了初步论证分析,研究结果可为合理的绝缘设计、可靠的绝缘配合、准确的故障分析提供重要的技术依据和支撑。

摘要： 避雷器配置是变电站设计的重要工作之一,变电站通用设计中的避雷器配置并非任何情况下都合理。采用雷电侵入波过电压仿真计算,确定避雷器到被保护电气设备间的最大电气距离,可有效调整完善电气设备的布置方案。本文以某500kV变电站为例,对初期接线方式和不同规模分别计算,提出500kV配电装置布置型式或接线方式的改变会导致避雷器配置方案发生变化的结论,研究结论可供变电站设计人员借鉴。

摘要： 研究基于ATP-EMTP仿真的变电站雷电侵入波过电压保护误动作识别方法,提升变电站识别过电压误动作的精度.采用ATP-EMTP构建变电站输电系统仿真模型,通过S变换判别变电站输电系统所遭受的攻击类型,在判别得出雷电侵入波攻击后,设计保护运行监测评估架构,监测评估过电压保护动作,识别变电站输电系统雷电侵入波过电压保护误动作.实验结果表明,该方法可准确判别变电站输电系统线路所遭受的攻击类别,识别结果准确,识别性能稳定可靠,实际应用性较强,为保障变电站及整个电力系统的安全运行提供有效帮助.

摘要： 本文以某500kV变电站的电气主接线、设备参数、线路及构架模型等为计算输入,利用电磁暂态程序,对某500kV变电站的雷电侵入波过电压进行了仿真计算,给出了该变电站在工程本期典型运行方式下,变电站设备上雷电过电压的最大值.根据雷电过电压计算结果,针对主变的最大雷电过电压值高于相应的雷电冲击耐受电压允许值,提出了改进措施,使得主变以及其他设备上的最大雷电过电压值均低于相应的雷电冲击耐受电压允许值,满足雷电防护要求.

摘要： 针对近年来敞开式变电站内断路器雷击频繁损坏问题,在电磁暂态计算程序EMTP中建立计及工频电压和感应电压影响的仿真分析模型,仿真计算了断路器在不同工况下的过电压水平,分析了断路器损坏的原因,对比了两种不同方案的雷击防护效果.结果表明,断路器断开下遭受雷击产生的过电压是导致其绝缘击穿损坏的主要原因;对于500kV及以上电压等级线路,断路器绕击侵入波过电压较反击严重;雷击下断路器有效防护方式是在其线路侧安装无间隙避雷器,避雷器安装位置不宜直接套用规程的做法,可通过仿真计算后确定,本文研究结果可供相关人员参考.

摘要： 为合理确定变电站跳通段设备雷电冲击绝缘耐受水平,在电磁暂态计算程序E MT P中建立计及工频电压和感应电压的仿真计算模型,仿真计算跳通段绕击、反击侵入波大小,研究雷电流模型、感应电压和绝缘子串闪络模型对跳通段设备雷电过电压的影响.仿真结果表明,校核跳通段设备绝缘耐受能力时应考虑最大绕击雷电流下的侵入波过电压,适当提升设备绝缘设计水平;建模时考虑一定的线路波阻抗电阻可消除电气回路中不合理高频振荡引入的侵入波幅值偏差;雷电流模型、感应电压和绝缘子串闪络模型对跳通段雷电过电压仿真结果有较大影响,校核跳通段设备的绝缘耐受水平时,宜偏严格选取合适的仿真模型,研究结果可供相关人员参考.

摘要： 针对220 kV变电站雷电侵入波产生严重危害的问题,通过ATP-EMTP搭建220 kV变电站进线端雷电波侵入线路的仿真模型,模拟雷电直击过电压最为严重的情况.仿真试验表明,在变电站进线端没有避雷器保护作用下,电压互感器、电流互感器、断路器、隔离开关、变压器等电气设备上的雷电过电压峰值将会危及电气设备的绝缘水平.在变电站进线端加装合适型号的氧化锌避雷器,使得各电气设备雷电过电压程度大大降低,满足设备绝缘要求,是变电站雷电过电压防护的有效措施.

摘要： 针对220 kV变电站雷电侵入波产生严重危害的问题,通过ATP-EMTP搭建220 kV变电站进线端雷电波侵入线路的仿真模型,模拟雷电直击过电压最为严重的情况。仿真试验表明,在变电站进线端没有避雷器保护作用下,电压互感器、电流互感器、断路器、隔离开关、变压器等电气设备上的雷电过电压峰值将会危及电气设备的绝缘水平。在变电站进线端加装合适型号的氧化锌避雷器,使得各电气设备雷电过电压程度大大降低,满足设备绝缘要求,是变电站雷电过电压防护的有效措施。

摘要： 多端柔性直流配电系统在发生接地和短路等故障时,故障的诊断与快速隔离、过电流及其抑制、过电压及其防护问题是系统安全可靠性运行的关键.为此首先概述了柔性直流配电系统的典型拓扑结构和主接线;其次,从故障隔离措施与限流方案的配合设计方法、系统过电压与绝缘配合研究方法、设备暂态电流研究方法等方面进行了梳理分析;然后,分析提出了同样基于故障中电磁暂态过程分析的故障诊断及隔离、限流方案、过电压与绝缘配合、设备暂态电流等研究,有必要从系统的角度开展其多方面的综合协调防护研究;最后,对柔性直流配电系统未来可能遇到的电磁暂态分析问题进行了展望.

摘要： 限流电抗器可有效抑制短路电流,在超高压输电线路中逐渐推广应用.雷电侵入波过电压是限流电抗器面临的关键问题之一.本文建立了雷电侵入波下限流电抗器过电压计算简化模型,获得了限流电抗器与雷电入射波、限流电抗器电感、线路参数的关系表达式.采用EMTP建立了限流电抗器雷电侵入波仿真计算模型、包括杆塔的多波阻抗模型、绝缘子串闪络模型等、GIS模型等,计算获得了不同杆塔冲击接地电阻、避雷器安装位置、雷电流波头时间、电容式电压互感器电容量下限流电压器过电压,并分析了上述因素对限流电抗器过电压影响机理.本文提出了两种限流电抗器雷电侵入波过电压的抑制措施拓扑,比较分析了其抑制效果,计算结果为限流电抗器的选型和防雷保护方案提供了参考.

摘要： 本文采用ATP-EMTP软件仿真计算了某220kV变电站雷击进线段引起的变电站设备过电压值与最大电流值.考虑反击与绕击两种情况,分别研究了雷击点、雷电流幅值和线路绝缘水平对雷电侵入波特性的影响。此外，对变电站防雷保护措施进行了探讨，其研究结果可给220kV变电站及其进线段防雷保护设计提供参考。

摘要： 本文分析了雷电侵入波陡度对变电站设备绝缘安全的影响及其限制措施,然后以广东韶关110kV五山变电站为例,采用ATP-DRAW软件对五山站雷电侵入波进行仿真分析,结果表明在五山站配置进线避雷器,同时架设避雷线,即能够很好地降低变电站内电气设备的过电压最大值,保证变电站内各个电气设备绝缘裕度达到合理水平.

摘要： 文章提出了一种基于改进欧拉公式的数值方法来计算变电站雷电侵入波过电压，并用该方法计算了某 220kV 变电站多种运行方式下设备上的雷电过电压值。同时，将计算结果与目前应用最广泛、最具权威性基于贝杰龙法的EMTP仿真结果进行了比较。结果表明，本文的求解方法能更好的模拟雷电流模型和避雷器的伏安特性，是计算变电站雷电侵入波过电压的一种很准确的方法。

摘要： 本文采用EMTP软件，构建了1000kV GIS配电装置的雷电侵入波计算模型，计算了1000kV GIS配电装置的雷电侵入过电压。根据计算，1000kV配电装置主变、母线和出线均配置额定电压828kV金属氧化物避雷器，且主变进线避雷器布置在近主变侧情况下，在正常运行方式下，各设备雷电侵入过电压在设备耐受水平内；当进线保护段杆塔倾角按0°设置或减小地线保护角后，单线运行方式下的雷电侵入过电压在设备耐受水平内。

摘要： 雷电侵入波过电压常常会损坏变电站的电气设备，是对变电站设备绝缘构成威胁的主要方式之一。 本文针对这一情况进行了仿真计算，考虑了雷电流、入口电容、接地电阻和变电站出线对过电压大小的影响。结果表明，过电压随着雷电流幅值和接地电阻的增大而增大，而入口电容和变电站出线可以抑制这种过电压。当断路器距离母线越远，雷电波的陡度越大，在开断的断路器端部产生的雷电过电压也越高。当断路器的两侧同时有雷电进波时，作用于断口间的雷电过电压很高，其危害也极大。

摘要： 运行经验表明,输电线路发生反击事故比发生绕击事故的几率大的多,为了研究遭受反击雷后对220kV GIS变电站内主要设备的影响,建立了变电站的ATP仿真模型,主要包含计及冲击电晕的线路模型、杆塔模型及绝缘子模型.考虑了侵入波不同波前时间、侵入位置及杆塔冲接地电阻3种因素对GIS站内电容式电压互感器(CTV)、电流互感器(CT)、高压套管(HVB)及主变(T)过电压水平的影响.研究结果表明:同一线路反击事故中CTV、CT、HVB以及T上的暂态过电压水平依次降低;线路上的冲击电晕使雷电流幅值和能量发生衰减;GIS站内CTV、CT、HVB以及T的过电压水平与波前时间成反比、与雷电波侵入点距离龙门架的距离成反比、与杆塔的冲击接地电阻成正比.

摘要： 准确得出海底电缆雷电过电压的分布规律对于改进海底电缆的绝缘设计具有十分重要的意义.本文以海南联网工程为例,基于ATP-EMTP仿真平台,分析其在雷电侵入波下海底电缆的典型过电压波形,研究了海底电缆前后段过电压分布规律及其影响因素.结果表明海底电缆沿线过电压幅值呈现先减小后增大的趋势,减小段最大过电压出现在入射波峰时刻,而增大段最大过电压出现在反射波峰时刻.还分析了各影响因素对过电压分布规律的影响,衰减效应主要影响侵入波波形;避雷器的设置影响沿线最大过电压出现位置。

摘要： 本文针对特高压交流变压器500kV侧的绝缘水平进行了深化研究,通过采用500kV高性能避雷器可有效降低系统操作过电压水平,同时进一步抑制特高压变压器500kV侧雷电侵入波传递到低压侧的传递过电压.特高压交流变压器500kV侧绝缘水平的降低,可以优化、改进特高压交流变压器的内部结构、从而减小阻抗和尺寸,有助于提高特高压交流变压器容量.

摘要： 雷击架空输电线引起的侵入波沿着输电线路进入变电站，对变电站设备构成了很大的威胁。本文在PSCAD/EMTDC软件提供的模型基础上，提出了选取和建立雷电过电压研究中一些电气设备计算模型的基本原则，并对某220kV变电站的雷电过电压进行了仿真计算和分析，结果表明GIS母线上安装避雷器可以获得更大的保护裕度，对变电站防雷研究具有指导意义。

摘要： 本发明公开了一种考虑避雷器与设备电气距离的雷电侵入波过电压计算方法，属于过电压与绝缘配合领域。方法包括：基于雷电侵入波陡度和避雷器残压值，计算变电站设备过电压的临界电气距离；其中，临界电气距离指的是雷电波到达变电站设备后发生的反射波到达避雷器时，避雷器两端电压恰好达到残压值时对应的变电站设备与避雷器之间的电气距离；根据变电站设备与避雷器间实际电气距离与临界电气距离的大小关系，采用不同的表达式计算设备过电压最大值。本发明基于设备过电压的工程算法，对其在长电气距离下的应用进行修正，延续了工程算法快速简洁的优点，同时在长电气距离下过电压计算中提高了工程算法的准确性。

摘要： 本发明提供了一种变电站电气设备抵御连续雷击的雷电侵入波水平的评估方法。本发明基于每次雷击时过电压值和每次设备实际的雷电耐受电压值评估变电站电气设备抵御连续雷击的雷电侵入波水平。本发明的变电站电气设备抵御连续雷击的雷电侵入波水平的评估方法将连续雷击分为第一次及后续回击次数，对每次雷击情况的工况进行独立分析的同时，考虑上次雷击带来的累积效应，计算结果更具有准确性。

摘要： 本发明公开了一种变电站雷电侵入波过电压的测量方法、装置及系统。所述变电站雷电侵入波过电压的测量方法，包括：实时采集流经避雷器的高频暂态电流；测量当前所述避雷器的内部温度；根据所述内部温度，对所述避雷器的伏安特性曲线进行温度校正，得到校正后的伏安特性曲线；基于所述校正后的伏安特性曲线，根据所述高频暂态电流计算得到所述避雷器的暂态过电压。本发明能够实时准确地获取变电站的雷电侵入波过电压。

摘要： 本发明公开了一种考虑避雷器与设备电气距离的雷电侵入波过电压计算方法，属于过电压与绝缘配合领域。方法包括：基于雷电侵入波陡度和避雷器残压值，计算变电站设备过电压的临界电气距离；其中，临界电气距离指的是雷电波到达变电站设备后发生的反射波到达避雷器时，避雷器两端电压恰好达到残压值时对应的变电站设备与避雷器之间的电气距离；根据变电站设备与避雷器间实际电气距离与临界电气距离的大小关系，采用不同的表达式计算设备过电压最大值。本发明基于设备过电压的工程算法，对其在长电气距离下的应用进行修正，延续了工程算法快速简洁的优点，同时在长电气距离下过电压计算中提高了工程算法的准确性。

摘要： 本发明涉及雷电波抗干扰技术领域，且公开了一种雷电侵入波电流的采集装置及其采集方法，本发明通过设有交流稳压源时，有利于能把输出波形畸变控制在5%以内，还可以对负载短路起限流保护作用，提高系统的稳定性，也可以利用干扰抑制器来消除尖峰干扰；通过使用系统分别供电可以将数据采集系统与感性设备的供电系统分开，以避免在供电线路之间出现相互干扰的现象，通过设有交流稳压源时，有利于能把输出波形畸变控制在5%以内，还可以对负载短路起限流保护作用，提高系统的稳定性，也可以利用干扰抑制器来消除尖峰干扰；通过使用系统分别供电可以将数据采集系统与感性设备的供电系统分开，以避免在供电线路之间出现相互干扰的现象。

摘要： 本发明公开了一种考虑工作电压的雷电侵入波过电压计算方法、系统及介质，属于变电站侵入波过电压及其防护领域，包括：(S1)获取雷击时刻线路的工作电压U0；(S2)计算在所述工作电压U0的影响下，避雷器两端电压达到残压值Uref所需的时间t；(S3)按照Umax＝2at+U0计算设备过电压最大值Umax；(S2)包括：计算设备与避雷器之间的临界距离lc；临界距离lc满足：设备反射波到达避雷器时，避雷器电位恰好到达残压值Uref；获取设备与所述避雷器之间的距离l，若l≤lc，则按照计算时间t；若llc，则按照计算时间t；其中，v为雷电入侵波在线路上的传播速度。本发明能够实现对变电站设备雷电侵入波过电压的快速、准确计算。

摘要： 本申请公开了一种雷电侵入波监测方法和系统，获取避雷器入地电流信号作为侵入波触发信号，从电压互感器的二次侧获取二次电压信号，当避雷器入地电流超过一定水平时对电压互感器二次电压进行记录和辨识，由于雷电侵入波通过电压互感器时，在其二次侧产生振荡波，难以直观进行辨识，为此，基于互感器宽频特性校正方法对获取的电压互感器二次电压信号进行反算，将获取的二次振荡电压波形转化为单冲击电压波形的一次电压信号，并获取一次电压信号的特征量信息，从而对长期运行后雷电侵入对绝缘累积效应进行评估。解决了现有的变电站雷电侵入监测方式需要改变已有设备的接线或停电安装电压监测装置，使用成本较高和实用性较低的技术问题。

摘要： 本发明提供了一种变电站电气设备抵御连续雷击的雷电侵入波水平的评估方法。本发明基于每次雷击时过电压值和每次设备实际的雷电耐受电压值评估变电站电气设备抵御连续雷击的雷电侵入波水平。本发明的变电站电气设备抵御连续雷击的雷电侵入波水平的评估方法将连续雷击分为第一次及后续回击次数，对每次雷击情况的工况进行独立分析的同时，考虑上次雷击带来的累积效应，计算结果更具有准确性。

摘要： 本发明公开了一种变电站雷电侵入波的绝缘配合方法、装置、设备及介质，包括：获取连续雷击的工况下线路侧开关断口的雷电冲击耐受电压及开关断口相对线路侧避雷器端部的电压升；根据所述雷电冲击耐受电压及所述电压升计算得到避雷器本体在标称放电电流下的残压；根据所述残压校核线路侧开关断口在连续雷击工况下的雷电侵入波保护状态。本发明实施例还公开了一种变电站雷电侵入波的绝缘配合装置、设备及介质，能有效避免在连续雷击严苛工况下线路侧避雷器对线路侧开关断口保护失效的问题。

摘要： 本发明公开了一种变电站线路侧雷电侵入波过电压保护系统，包括：变电站母线、线路侧开关、电流互感器及线路侧带串联间隙避雷器；所述线路侧开关的一端接变电站母线，所述线路侧开关的另一端与所述电流互感器连接，所述线路侧开关的另一端还与所述带串联间隙避雷器连接，能有效解决现有技术中连续雷击引起的沿变电站出线线路的雷电侵入波使得线路侧开关断口绝缘水平下降而重燃损坏，以及线路侧带串联间隙避雷器能量耐受能力不足而发生热崩溃的问题，实现变电站线路侧连续雷击的雷电侵入波过电压保护。