特高压GIS避雷器对压敏电阻电压梯度的要求

采用三维有限元与电路相结合的“场路结合”数值计算方法来分析特高压 GIS避雷器电位分布特性. 通过对多种方案的比较分析表明, 最有效的改善电位分布的方法是提高ZnO压敏电阻的电压梯度. 综合多方面因素, 合适的压敏电阻电压梯度为426 V/mm, 此时1000 kV GIS的电位分布不均匀度可控制在 10%以内. 研究结果为高梯度压敏电阻的研制提供了基本的技术指标.     

建筑物钢结构中考虑参数频变特性的雷电暂态响应

介绍了建筑物避雷系统中钢结构体雷电暂态响应的计算方法，将钢结构体分支导体的电气参数等值地表示为阻抗和电容矩阵，分别采用诺伊曼（Ｎｅｕｍａｎｎ）公式和平均电位法计算了这些矩阵。在确定分支导体电气参数的基础上，钢结构体被转化为一个由一系列耦合π型电路组成的等值网络。为了计及分支导体阻抗参数频变特性对雷电暂态响应的影响，首先在频域中建立描述等值网络的方程，再运用指数采样的傅里叶反变换求取时域雷电暂态响应。计算结果与试验结果比较表明，两者基本吻合     

采用长闪络避雷器防止绝缘导线的断线

随着配电线路绝缘导线的应用,由雷电引起的绝缘导线断线已成为配电系统一个新的问题。该文利用俄罗斯PodporkinGV提出采用长闪络避雷器(LFA)提高普通配电线路和输电线路的雷击耐雷水平的思路,提出采用LFA防止10kV中性点不接地配电系统绝缘导线的断线问题。研制了样品,并在清华大学高电压实验室进行了长闪络避雷器与绝缘子的绝缘配合试验,结果表明,长闪络避雷器可以解决10kV中性点不接地配电系统绝缘导线的断线问题。     

输电线路杆塔冲击接地电阻特性的模拟试验研究

全面系统地分析输电线路杆塔接地装置的冲击接地电阻特性对于提高电力系统安全运行可靠性起着十分重要的作用。根据相似理论采用模拟试验系统地模拟了各种因素对输电线路杆塔接地装置冲击特性的影响。试验结果表明,冲击接地电阻随冲击电流幅值的增加而减小,随几何尺寸的增加而减小,随土壤电阻率的增加而增加。各种因素的影响规律均与火花区的形成与发展有关,具有非线性特征。本次试验研究的土壤电阻率从１００Ωｍ到５１０３Ωｍ,变化范围大,在国内外文献中没有报导。试验采用的接地装置包括了各种高压输电线路工程中常用的结构,使研究更具有实际应用价值。     

雷直击建筑物时电流分布的计算和试验研究

当雷直击建筑物时,流过结构钢筋的雷电流将对室内的电子系统产生电磁干扰。对结构钢筋体内电流分布的分析,这是研究雷直击建筑物时室内电磁暂态过程的基础。在简单回顾雷直击建筑物时结构钢筋体内电流分布计算方法的基础上,对三种典型的结构模型进行了电磁暂态分析,得到结构钢筋体内的电流分布。同时,利用冲击大电流发生装置,对这三种结构模型进行了对比性的模拟试验,计算与试验结果能较好吻合。     

晶粒尺寸对氧化锌非线性电阻片中温度和热应力的影响

微观温度分布不均匀将降低氧化锌(ZnO)非线性电阻片的冲击能量吸收能力. 采用二维Voronoi网络(Voronoi diagram)模型, 从微观角度分析了氧化锌非线性电阻片中的电流、温度和热应力的分布. 结果表明: 在击穿区(中电场区), 流经电阻片的电流集中于少数晶粒连结而成的通道, 导致电阻片吸收冲击能量时内部能量吸收不均匀, 引起局部高温和很大的热应力, 造成电阻片发生穿孔或破裂损坏. 另外讨论了晶粒尺寸对氧化锌非线性电阻片内部温度和热应力的影响.     

雷直击建筑物时室内电磁场分布的数值计算

当雷直击建筑物时，流过结构钢筋的雷电流将对室内的电子系统产生电磁干扰。在已知分支导体电流分布的基础上，从麦克斯韦基本方程出发，先求出空间的矢量磁位，然后得出空间磁感应强度分布的表达形式，并研究了磁感应强度的感应分量与辐射分量的大小。研究表明，在雷直击建筑物时的电磁暂态研究中，对波头为微秒级的雷电流源，辐射分量可忽略不计。所得出的这一规律，使得实际计算大为简化。但是，对于短波头的雷电流源，辐射分量仍有不可忽视的影响。     

微网中投切并联电容器的过电压

为研究微电网中投切电容器所引起的过电压,基于电磁暂态计算软件PSCAD/EMTDC搭建了微电网投切电容器仿真模型。模型主要包括3种不同类型的微电源(小型同步发电机、风力发电机及基于逆变设备的电源)以及并联电容器组。仿真研究了不同微电源运行情况下,电容器投切过程中不重燃、单相重燃和两相重燃3种情况下的过电压。仿真结果表明:不同类型的微电源所引起的过电压相差不大,电容器发生重燃时会产生较严重的过电压,最大过电压标幺值超过4.0。     

输电线路杆塔接地装置冲击系数及其拟合计算公式

选择合适的冲击系数是输电线路杆塔接地装置设计的关键。采用模拟试验分析了各种因素对冲击系数的影响。大量的试验结果表明,冲击系数随冲击电流幅值的增加而减小;随接地体几何尺寸的增加而增加;随土壤电阻率增加而减小。本文通过对试验数据进行回归分析,得出了计算不同接地装置的冲击接地系数的经验公式。模拟试验得到冲击系数值与文献中提供的现场实测结果吻合得较好。研究成果可以为输电线路杆塔接地装置的设计和修订接地规程提供参考。     

±800kV平波电抗器的雷电过电压耐受

±800 kV平波电抗器是±800 kV高压直流(HVDC)输电直流侧的必需元件。在制造电抗器前,需要对电抗器的过电压耐受进行评估,保证匝间电压小于绝缘值。该文在求解电抗器分布参数的基础上,用链型回路等值电抗器,采用PSCAD/EMTDC程序求解在雷电冲击下的匝间电压。计算表明:电抗器外圈匝间过电压值大于内圈,外圈首匝匝间过电压最大,对比雷电全波冲击和雷电截波冲击时的电抗器匝间过电压,后者更为严重。