
介绍和讨论了2025年INMR全球会议的有关线路防雷研究、线路避雷器的技术进展、避雷器的计算机仿真、避雷器的性能与应用、避雷器的监测与避雷器标准的修订情况。对线路防雷的研究不仅体现在对各种防雷措施的研究与应用,而且体现在利用各种计算机模型对各种措施和现象的模拟。安装线路避雷器可以提高输配电线路的可靠性,是一种非常有效的线路防雷措施。计算机仿真技术在避雷器研究中的应用愈来愈广。避雷器可在交流和直流电网中使用,如用于高压直流断路器。护层电压限制器和防火花配电避雷器是避雷器应用的两个实例。随着避雷器新技术的影响和需求的不断改变,需要对其标准进行更新。避雷器的实时在线监测是智能避雷器的一个重要部分,随着电网的智能化,智能避雷器(包括线路避雷器)的研发和应用显得愈来愈重要。
利用年均雷电数据和网格法绘制雷区图的方法已经广泛应用。近年来在气候变化的影响下,雷电年际分布更不均,现有的方法容易导致低估和高估。为提高雷区图绘制的科学性和实用性,本文以浙江为例,在分析雷电特征的基础上提出了一种雷区图绘制的优化方法。首先建立全省5km*5km网格,结合闪电定位系统监测到的近15年(2010-2024年)的雷电经纬度、雷电流大小、落雷时间等观测数据,计算每个网格的年均地闪频次和离散系数。根据离散系数确定每个网格适用的概率分布函数,计算每个网格在不同重现期下的地闪频次值,最后绘制浙江不同重现期下的地闪密度分布图。通过对比基于地闪密度年均值绘制的地闪密度分布图可以得出:1)两者的分布形态基本类似;2)基于概率分布函数绘制的15年重现期的地闪密度等级总体上比年均地闪密度等级高1级,在浙北地区高2级;3)基于概率分布函数绘制的地闪密度图更适宜用于电网防雷设计和改造。
气候变化致使极端天气频发,电力设施现面临严峻环境挑战,避雷器作为抵御雷电过电压的关键设备,其绝缘性能劣化威胁电网可靠性。本研究通过实测氧化锌避雷器梯度受潮的特征参数,构建了受潮避雷器的仿真模型、伏安特性曲线和基于ATP-EMTP的集电线路仿真模型,揭示避雷器受潮对线路耐雷水平的量化影响机制。实验显示,随受潮程度从轻微加剧至严重,避雷器UD.C 1mA呈阶梯式下降,降幅分别为4.45%、9.67%、15.67%,同时I0.75/μA显著上升,增幅达28.57%、57.14%、85.71%,导致线路耐雷水平衰减率依次为0.82%、1.84%、3.17%。即便避雷器严重受潮,线路耐雷水平仍比未安装时提升 23.15%。仿真分析表明,避雷器干燥(接地电阻R=5Ω)时,安装可使线路耐雷水平提升27.5%。接地电阻对耐雷水平的影响因避雷器配置状态而异:未装避雷器时,耐雷水平随R增大呈非线性负加速衰减,符合幂函数关系(拟合优度R2>99%);安装后,耐雷水平下降速率与R呈线性负相关(R2>98%)。干燥工况下绝缘子数量由3片增至5片时,线路耐雷水平呈28.1%非线性提升;梯度受潮时3/4/5片敏感度分别为4.0%、3.5%、2.6%。
高压断路器是电力系统中关键的控制与保护设备,其开断能力直接关系到系统的安全稳定运行。瞬态恢复电压(Transient Recovery Voltage, TRV)作为衡量断路器开断性能的重要指标,对设备绝缘水平和使用寿命具有重要影响。尽管传统合成回路法应用较为广泛,但其存在电路结构复杂、测试成本高、等价性难以保障等不足。针对上述问题,提出了一种基于直接试验法的高压断路器TRV试验参数设计方法与仿真分析方法。首先,结合RLC串联谐振原理,建立了直接试验回路的等效电路模型,并设计推导了回路参数与TRV特性的定量关系。针对12kV至72.5kV不同电压等级,完成了主电感、电容和阻尼电阻等核心参数的理论设计与优化。随后,基于MATLAB/Simulink平台,系统仿真了断路器开断过程中的短路电流和TRV波形,分析了回路参数对TRV幅值、上升速率及振荡频率等特征的影响,并与国标GB 1984-2024进行对比验证,确保所设计试验回路的TRV峰值、波形及上升率等方面均满足标准要求。仿真结果表明,所优化的直接试验回路不仅能够精确重现不同电压等级下断路器的TRV特性,还兼具结构简洁、测试成本低和可靠性高等优势。
HGIS由于结构紧凑、占地面积少、安装维护便捷等优势,在变电站中大规模使用。然而,HGIS内部空间电场集中,对生产和安装现场工艺要求苛刻。若异物清理不彻底或安装精细化水平不足,易引发局部放电,导致设备发生故障。对一起363kV HGIS隔离接地开关气室绝缘击穿故障进行分析,包括故障隔离开关气室解体、综合检测及验证、故障过程复现试验等。最终查明,本次故障原因为金属异物导致HGIS隔离接地开关气室底部盆式绝缘子凸面发生沿面击穿,同时对异物来源进行了分析。为避免同类型故障的再次发生,提出针对性整改措施。