摘要：针对输电线路山火灾害点多面广、引发故障影响因素多、对电网的安全稳定运行构成严重威胁的难题,分析了人为用火习俗、气象条件、植被类型等因素对山火分布的作用,阐述了地形参数、线路本体参数和山火形态等因素对输电线路山火跳闸的影响,分析了输电线路山火灾害脆弱性的差异。在此基础上,结合输电线路山火跳闸恢复时间,提出了1种定量化、精细化的输电线路山火灾害风险指标及计算方法。然后,从输电线路山火灾害防御与处置这2个方面分析了输电线路防山火措施的有效性与的适应性。研究结果表明:开展的逐基杆塔线路区段的输电线路山火灾害风险计算,揭示了输电线路山火跳闸风险差异特征;以某省电网1条±500 k V电压等级的直流输电线路为实例计算分析的输电线路1 300号—1 577号线路区段的山火跳闸风险,充分反映了输电线路山火灾害的分布规律及线路山火灾害的容灾抗灾能力;对计算得到的4个重点防山火线路区段采取了线下植被置换、配置灭火装备、安装分布式山火监测装置等有针对性的防治措施,验证了所提差异化防山火风险评价方法和指标的适用性和优势。所开展的输电线路差异化防山火技术研究,可为线路设计、运行维护等提供"有的放矢"的精细化信息指导。

摘要：提出了一种避雷器和绝缘子相结合的防雷复合绝缘子设计方案,通过搭建试验平台与仿真模型对其绝缘设计及防雷性能进行分析。绝缘性能研究表明：100 kV正极性雷电冲击电压下,随着放电球直径的增大,放电球间隙距离的下降;26 kV工频湿耐受条件下,间隙击穿电压与放电球直径的关系成＂U＂型曲线分布;随着支撑件长度的上升,支撑件内绝缘冲击击穿电压显著上升。基于试验结果和分析,对防雷复合绝缘子的绝缘参数进行优化设计,并开展整体性能测试,整体绝缘和机械抗弯性能符合标准要求。基于绝缘设计,通过EMTP-PSCAD和平行多导线的时域有限差分算法对防雷复合绝缘子的防雷特性进行仿真分析。分析结果表明防雷复合绝缘子防雷性能满足标准和线路运行要求。基于吸收能量等效,结合数值分析,文中设计的通过幅值65 kA波形4/10μs大电流冲击测试的防雷复合绝缘子,最大耐受直击雷为-35 kA,最大耐受感应雷（雷击于距离杆塔65 m处）为-147 kA。

摘要：电网连续覆冰日数的演变规律对于输电线路防冰设计、电网抗冰措施部署和应急决策具有重要价值。因此基于雨（雾）凇观测等数据,建立了连续覆冰判识模型,计算了湖南电网1951—2015年每年的最大连续覆冰日数。并采用皮尔逊Ⅲ型概率分布函数,分析了15年、30年、50年和100年一遇连续覆冰日数的空间特征。结果表明：连续覆冰日数的高值中心位于湖南北部、西南和东南,且随着重现期增加,日数增幅具有＂东南部〉北部〉西南部〉其他地区＂的规律。此外,通过计算得出特别严重覆冰的重现期为11.8年,该结论为今后电网抗冰设计改造提供了重要参考。

摘要：现有输电导线覆冰试验在非线路运行工况下进行,不能模拟输电线路的真实覆冰特性,为此对高电压和大电流发生器进行隔离和绝缘改造,研制了可同时输出最高电压400 kV和最大电流1 500 A的覆冰试验装置。在自然环境下对LGJ–460/60和LGJ–630/55导线开展了同时带电压和电流覆冰增长试验,得到了覆冰厚度和密度随电压、电流变化的曲线,提出了导线带电覆冰增长模型。试验结果表明:运行电流产生的焦耳热可以通过降低水滴冻结速度抑制覆冰增长;当导线表面电场较小时,电压升高使覆冰水滴极化带电和运动速度加快,从而加速覆冰增长;当电场较大时,导线周围出现电晕和离子束,电晕电流加热及离子与水分子碰撞使覆冰增长随电压升高而减慢;且电场会使冰层表面出现毛刺状的冰树枝,覆冰密度随电压的增加逐渐减小。试验结果能够为重冰区运行输电线路抗冰设计及改造提供指导。

摘要：雷击和覆冰是输电线路面临的两大自然灾害,将避雷器和绝缘子结合设计了一种500 k V防冰防雷复合绝缘子。设计采用外径86 mm、内径26 mm、高度22 mm氧化锌电阻片,对冲击电流下电阻片的吸收能量进行了数值研究。建立了电磁暂态仿真模型,分别对-32 k A绕击和-300 k A反击雷电流下的防冰防雷复合绝缘子的通流、能量、残压进行分析,结果表明防冰防雷复合绝缘子防雷段的耐受能量和残压满足标准和线路运行要求。仿真分析了不同幅值工频相电压和差异化接地电阻对于防冰防雷复合绝缘子防雷特性的影响,得到了不同影响因素下其防雷性能变化规律。基于数值计算和仿真分析,文中所设计的防冰防雷复合绝缘子,在通过幅值为100 kA的4/10μs波形脉冲电流测试情况下,500 kV线路运行时最大耐受的绕击雷电流幅值为-59 k A。

摘要：雷击和覆冰是输电线路面临的两大自然灾害,严重威胁电网的稳定运行。文中将避雷器和绝缘子结合,通过绝缘段雷电冲击和工频闪络试验,设计出一种新的500kV防冰防雷复合绝缘子,并利用有限元法对该500kV防冰防雷复合绝缘子电场分布进行仿真计算,研究了清洁和覆冰工况。结果表明:局部高场强区域集中在高压段、绝缘段和避雷段交界处,最大场强为18.1kV/cm,满足现场运行要求;结合间隙雷电冲击试验,采用带1.8 m均压环间隙的绝缘段和避雷器串联具有较好的防雷保护效果。

摘要：随着风电等可再生能源在配电网中渗透率的不断提高,准确分析其故障电流暂态特性已成为智能配电网保护与控制的基石。双馈风电机组是当前最主流的风电机型,当电网发生严重故障时,由于转子侧变换器(Rotor side converter,RSC)的容量约束,其转子电压会限幅输出,此时控制特性会迥异于轻度故障工况。然而,已有研究鲜有考虑RSC输出电压约束对故障电流的影响,从而无法准确反映真实的故障电流特性。针对该问题,首先建立了计及电流闭环控制和输出电压约束的双馈风电机组动态模型。在此基础上,推导出RSC输出限幅后转子故障电流的解析表达式。随后,揭示了RSC输出电压约束导致的控制器参数等效限幅特性,并得出闭环控制下的故障电流取决于控制参数的等效限幅值而非其设计值的结论。最后,在MATLAB/Simulink中搭建了1.5MW双馈风电机组接入电网的仿真模型,仿真结果验证了前述理论分析的正确性。

摘要：金属氧化物避雷器是电力系统重要的过电压保护设备,ZnO压敏电阻是其核心部件。提高ZnO压敏电阻性能,不仅有利于优化现有系统的绝缘配合设计,在面对未来新能源广泛应用的新型电力系统时,也有利于提高对系统的保护能力,并促进设备小型化、紧凑化、轻量化。一直以来,人们主要按照机械混粉烧结的工艺路线,通过改进材料配方、改善烧结工艺、优化粉体制备等来提升ZnO压敏电阻的性能。这些工作对提高ZnO压敏电阻性能发挥了重要作用,但进一步提升的潜力有限。表面包覆形成的核壳结构能使ZnO压敏电阻的微观结构更加均匀,并可能在烧结过程中对ZnO压敏电阻的微观结构进行定制化的有效调控,在提升ZnO压敏电阻的性能方面有一定的潜力。因此,基于表面包覆的ZnO压敏电阻有望成为研究高性能ZnO避雷器的新途径。该文从传统机械混粉和表面包覆两种技术路线的角度对ZnO压敏电阻的微观结构调控与性能提升研究做了归纳整理,并对包覆路线下需要开展的研究工作进行了思考,希望能为相关领域的研究提供一定的参考。

摘要：由于配电线路杆塔基数众多,且线路等级较低,长期的"重主网轻配网"思想使得配电线路杆塔接地电阻问题没有引起足够的重视.本文基于10 kV配电线路钢筋混凝土电杆接地电阻的实际考察与现场测量,并从混凝土在干燥和吸湿两种情况下其电阻率的表现,以及钢筋混凝土杆塔抱箍是否与内部钢筋相连等方面分析了其对杆塔接地电阻的影响.本文通过电磁暂态软件PSCAD建立了相关输电线路模型,分析了不同接地电阻对输电线路耐雷水平的影响,若接地电阻较大,雷击时避雷器通流容量将超过其设计通流值,说明了配电线路杆塔接地装置对其雷电防护性能的重要性.

摘要：将避雷器和绝缘子结合应用于配网线路中,开发出配网防冰防雷复合绝缘子。基于防冰防雷绝缘子的工作机理,对绝缘段的电气性能进行了试验分析。测试结果表明:100 k V正极性雷电冲击下,当放电球直径从9.87 mm上升到39.98 mm,不同直径放电球对应的空气间隙距离从80.32 mm下降到32.54 mm;26 k V工频湿耐受下,间隙击穿特性随着放电球直径的增大受雨水的影响显著上升。并运用有限元法搭建了防冰防雷绝缘子仿真模型,对放电球进行了电场仿真分析。基于仿真分析和试验结果,得到相同雷电冲击电压作用下放电球直径与空气间隙距离关系的经验公式。结合雷击和工频测试结果,得到放电球直径的取值应≯25 mm。对不同长度支撑件进行了正极性雷电冲击测试,得到了正极性冲击耐受电压随着支撑件长度的变化的经验公式。试验结果表明:当支撑件长度从25 mm上升到60 mm,击穿电压从67.19 k V上升到150.20 k V。基于测试结果,结合防冰防雷绝缘子设计原理表明支撑件的长度应≮60 mm。