重复雷击作用下多通道喷射气流灭弧间隙的特性研究

发布时间：2020-04-25 21:12

【摘要】：雷电是电网各方面的第一杀手,停电严重危害国民经济和人民生活的各个领域,防雷是一个世界性难题。长距离输电线路大多数架设在高山丛林之间,因此更容易遭受雷击,当输电线路遭受雷击造成的电网停电事故会造成巨大的经济损失。目前,国内外雷电观测表明,75%的地面落雷过程有重复性,目前电力线路防雷是基于疏导型和堵塞型理念来实现防雷,然而这两种理念对重复性雷击的防御能力很差。因此为了有效防护重复性雷击,基于并联间隙防雷理论本文创新性的研制了一种外能式多通道喷射气流灭弧间隙和自能式多通道喷射气流灭弧间隙。该灭弧间隙通过多通道产生连续性的多次喷射高速气流,装置通过多次喷射高速气流对重复雷击造成的重复建弧一一熄灭。本文基于灭弧气流理论分析与模型以及交流电电弧与爆炸气流耦合理论与模型研究,通过试验测量外能式多重触发的灭弧响应时间和延迟时间分别为0.2ms和0.8ms,通过有限元fluent软件仿真在多重雷击作用下下灭弧温度分布图,仿真表明电弧在两种装置下0.8ms内温度下降为小于3000K,可以认为电弧在0.8ms时间内被熄灭,在间隔0.8ms当遭受第二次第三次回击时电弧在0.8ms内温度下降为小于3000K,可以认为电弧被熄灭,能够防御重复雷击。分别进行单次雷击和重复雷击的灭弧试验,验证了对于重复性雷击的时间间隔在0.8ms的电弧可进行熄灭,试验验证多通道气流灭弧对重复性雷击防护有效性。
【图文】：

这些事故均观测到自然重复性雷击引起的输电线路感应过电压。因此输电线路防护逡逑重复性雷击是避免电网遭受事故和提高供电可靠性的关键。逡逑目前，国内外雷电观测表明，７０％的地面落雷过程有重复性。如图１－１为重复雷脉逡逑冲群波形图，图１－２为重复性雷击实测波形，从理论上，重复性雷击是指在５０叫－１０００＃逡逑内同一雷电流放电通道发生多次放电。逡逑５０邋ｕｓ＜Ａｔ＜邋ｌＯＯＯｕｓ逦３０邋ｍｓ邋＜邋Ａｔ邋＜３００邋ｍｓ逡逑ｈ￣Ｈ逦＾逦？！逡逑１逦２逦３逦２0Ｔ逦１逦２逦３邋ｆ逡逑Ｏｎｅ邋ｂｕｒｓｔ邋ｉｓ邋ｃｏｍｐｏｓｅｄ邋ｏｆ邋２０邋ｐｕｌｓｅｓ逦＇逦？邋－0邋ｐｕｋｅｓ，逡逑图１－１重复性雷击波形图逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ邋ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ邋ｓｔｒｉｋｅ邋ｗａｖｅｆｏｒｍ逡逑６３邋ｋＡ逡逑１＾）逦，Ｒｅｔｕｒｎ邋ｓｔｒｏｋｅ逦，逡逑＼逦Ｒｅｔｕｒｎ邋ｓｔｒｏｋｅ逡逑（＼邋Ｃｏｎｔｉｎｕｉｎｇ邋ｃｕｒｒｅｎｔ逦／＂邋３５１＾、逡逑３０邋ｋＡ逦３０邋ｋＡ邋＼逦’逦＼逡逑２５邋ｋＡ邋２６邋ｋＡ逦＼逦２５－ｋＡ逦＼逡逑■邋ｉ⑴逦１８邋Ｍ邋１５邋ｋＡ邋ｊ逦＇邋＇４００邋Ａ逦＼逡逑ｌ邋Ｍ邋Ｉｔ邋ｌ邋＾＾＾ｉ２0ｏ＿Ａ邋ｊ邋＿ｔ邋＿逡逑０逦０，１逦０，２逦０，３逦０，４逦０，５逦０，６逦０，７逦０，８逦０，９逦１逡逑图１－２重复性雷击实际测量波形图逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ邋ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ邋ｓｔｒｉｋｅ邋ａｃｔｕａｌ邋ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ邋ｗａｖｅｆｏｒｍ逡逑１．２国内外研究现状逡逑１２．１输电线路防雷方法的研究现状逡逑目前架空输电线路防雷的方法主要有两种

这些事故均观测到自然重复性雷击引起的输电线路感应过电压。因此输电线路防护逡逑重复性雷击是避免电网遭受事故和提高供电可靠性的关键。逡逑目前，国内外雷电观测表明，７０％的地面落雷过程有重复性。如图１－１为重复雷脉逡逑冲群波形图，图１－２为重复性雷击实测波形，从理论上，重复性雷击是指在５０叫－１０００＃逡逑内同一雷电流放电通道发生多次放电。逡逑５０邋ｕｓ＜Ａｔ＜邋ｌＯＯＯｕｓ逦３０邋ｍｓ邋＜邋Ａｔ邋＜３００邋ｍｓ逡逑ｈ￣Ｈ逦＾逦？！逡逑１逦２逦３逦２0Ｔ逦１逦２逦３邋ｆ逡逑Ｏｎｅ邋ｂｕｒｓｔ邋ｉｓ邋ｃｏｍｐｏｓｅｄ邋ｏｆ邋２０邋ｐｕｌｓｅｓ逦＇逦？邋－0邋ｐｕｋｅｓ，逡逑图１－１重复性雷击波形图逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ邋ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ邋ｓｔｒｉｋｅ邋ｗａｖｅｆｏｒｍ逡逑６３邋ｋＡ逡逑１＾）逦，Ｒｅｔｕｒｎ邋ｓｔｒｏｋｅ逦，逡逑＼逦Ｒｅｔｕｒｎ邋ｓｔｒｏｋｅ逡逑（＼邋Ｃｏｎｔｉｎｕｉｎｇ邋ｃｕｒｒｅｎｔ逦／＂邋３５１＾、逡逑３０邋ｋＡ逦３０邋ｋＡ邋＼逦’逦＼逡逑２５邋ｋＡ邋２６邋ｋＡ逦＼逦２５－ｋＡ逦＼逡逑■邋ｉ⑴逦１８邋Ｍ邋１５邋ｋＡ邋ｊ逦＇邋＇４００邋Ａ逦＼逡逑ｌ邋Ｍ邋Ｉｔ邋ｌ邋＾＾＾ｉ２0ｏ＿Ａ邋ｊ邋＿ｔ邋＿逡逑０逦０，１逦０，２逦０，３逦０，４逦０，５逦０，６逦０，７逦０，８逦０，，９逦１逡逑图１－２重复性雷击实际测量波形图逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ邋ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ邋ｓｔｒｉｋｅ邋ａｃｔｕａｌ邋ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ邋ｗａｖｅｆｏｒｍ逡逑１．２国内外研究现状逡逑１２．１输电线路防雷方法的研究现状逡逑目前架空输电线路防雷的方法主要有两种
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM863

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 李地元;成腾蛟;周韬;李夕兵;;冲击载荷作用下含孔洞大理岩动态力学破坏特性试验研究[J];岩石力学与工程学报;2015年02期

2 钱海;邱慧敏;别睿;陈东;;500kV断路器多重雷击事故分析[J];南方电网技术;2014年05期

3 王巨丰;刘津濂;郭伟;吴国强;刘其良;;绝缘子串并联保护间隙的爆轰气流灭弧方法[J];电网技术;2014年05期

4 王巨丰;闫仁宝;李世民;吴焰龙;;灭弧防雷装置对电弧发展抑制的研究[J];电网技术;2013年06期

5 司马文霞;张智;杨庆;袁涛;叶轩;廖永力;罗兵;李锐海;;110kV复合绝缘子棒形并联间隙工频电弧疏导过程的试验研究[J];中国电机工程学报;2012年31期

6 李建标;杨庆;司马文霞;袁涛;;考虑非标准雷电波的输电线路绕击跳闸率评估方法[J];高电压技术;2012年10期

7 刘胜军;周开峰;徐永卫;;多重雷击引起220kV断路器损坏的事故分析[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2012年09期

8 詹铭;刘捷;曹宁;谭卫成;王洪新;;高压架空输电线路防雷措施与应用[J];广东电力;2012年04期

9 司马文霞;叶轩;谭威;杨庆;罗兵;李立mg;高超;;高海拔220kV输电线路绝缘子串与并联间隙雷电冲击绝缘配合研究[J];中国电机工程学报;2012年10期

10 王巨丰;曲振旭;苏浩益;黄维;刘儒;;应用灭弧防雷间隙抑制35kV架空输电线路雷击过电压的方法[J];电网技术;2012年02期

本文编号：2640695