|
|
设
备
管
理
网
s
b
g
l
.
j
d
z
j
.
c
o
m
|
 |
雷电信息分析显示终端在电力系统的应用 |
|
|
| 雷电信息分析显示终端在电力系统的应用 |
|
作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-26 14:21:14  |
|
摘 要：雷电信息分析显示终端（LIADS）是雷电定位系统的三个组成部分之一。根据雷电信息分析显示终端的特点，探讨了雷电定位分析显示终端在电力系统中的应用，提出了在电力系统中一些新的应用范围。这对充分发挥雷电信息分析显示终端的作用，提高电力系统的安全、经济、可靠运行水平，具有重要意义。
关键词：雷电信息显示终端；电力系统；雷电保护
广东省北部多山，西部丘陵，南临大海，低纬度，太阳辐射强，对流旺盛，这样的地形地貌和气候，决定了广东地区雷电活动频繁。广东省的雷电日均值超过70，是全国其它地区的2～3倍，而且又多发生在每年的4月到10月之间。根据雷电定位系统的资料显示，广东珠江三角洲地区的雷电日和地闪密度还要强一些。例如中山地区，年雷电日平均高达90日左右。
广东地区的雷电跳闸率也大大高于我国的平均值，珠江三角洲地区的雷电跳闸率更高。从中山地区2000年5月到10月间的系统安全情况表明，由雷电故障引起的跳闸数占整个故障跳闸数的84．4％。可见，加强对多雷区变电站和输电线路的雷电保护，对电力系统的安全可靠运行是十分必要的。
1 引入雷电定位系统的必要性
广东电网中变电站密度大且输电线路短，绝大部分采用双回线或多回线同塔架设，变电站内又多采用单元变压器组接线方式，任何雷电直击或绕击线路，均会构成与线路相连变电站的近区雷击。由近区雷击所引起的侵入雷电波幅值高，陡度大，速度快，因而危害极大。
为了减少因雷击故障引起的停电损失，降低线路工人寻找雷害故障点的劳动强度，确保电力系统的安全运行，原广东省电力工业局在1997年建立了覆盖全省的雷电定位系统［1］。
雷电定位系统，是利用3S（GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、RS遥测遥控系统）高新技术，应用微机在线系统对区域雷电活动进行实时监机（NPA）和雷电信息分析显示终端（LIADS）三部分组成，能大面积实时探测并显示每次云对地雷击的位置、时间及雷电流幅值、极性、回击次数等多项雷电参数，标定区域雷电活动的动态轨迹图，再根据跳闸线路所处GPS坐标方向与显示落雷位置的分析比较，快速找出输电线路的雷击故障点。
2 雷电信息分析显示终端
雷电信息分析显示终端（LIADS）是雷电定位系统的三个组成部分之一。它是一个由计算机等硬件和雷电信息分析软件所构成的显示终端，主要实现雷击点位置及雷暴运行轨迹的彩色屏幕显示及雷电定位的分析统计。LIADS收到中央处理机NPA发来的雷电信息后，根据雷电的经纬度，通过一系列的数学变换，计算处理使其成为计算机屏幕图形坐标，并将雷击点及雷电参数定位在屏幕上地图的相应位置，再进行雷电信息的分析统计。
LIADS作为一种信息图形化工作站，多窗口，多图层，多任务，并配有专用软件工具包，可方便地显示、分析、编辑和打印所需要的信息。
雷电定位的统计分析以图形、图表、曲线形式给出了以下雷电参数：
a）指定区域的雷电日、雷电小时；b）指定区域的落雷密度；
c）指定区域的雷电流幅值概率分布曲线、频度棒形图；
d）指定区域的雷电数和回击数；
e）指定110 k V及以上输电线路走廊的雷电日、雷电小时、落雷密度、雷电数、回击数以及雷电幅值概率分布曲线。
LIADS实时窗口还提供了雷击点热跟踪功能，显示当前雷电流活动与趋势。用户还可以方便地将要观测的目标直接编辑到LIADS中，让已经建立的雷电定位监测系统最大限度地满足社会需要，充分发挥其社会效益。
3 雷电信息分析显示终端在电力系统中的应用
3．1 快速查找输电线路雷击故障点
雷电信息分析显示终端系统的运行，对查找110 kV及以上输电线路雷害故障点以及对雷电活动的分析研究具有重要意义。以往，基本上靠继电保护的动作情况分析和故障录波图来估算雷击故障点，单相故障约有70％能在20基杆范围内找到故障点，两相或三相则很少有准确的计算点，同时还有部分故障点与计算值很不吻合，查找故障点花费了大量的人力、物力。应用雷电定位系统可实时监测每次云对地雷击的时间、方位、雷电流幅值等参数，只要对应线路雷击跳闸时刻和输入数据库内的输电线路杆塔地理坐标，就可方便地找到雷击故障点。据原中山电力工业局1998年度统计，雷电定位系统成功地查找110 kV及以上线路雷击故障点10次，占该年度雷击跳闸总数的100％，约70％的故障点能精确定位到1～3基杆塔范围内，20％的故障点能精确定位到4～10基杆塔范围内，另外的10％可能是系统运行故障或其它原因造成的，足见其运行效果显著。
3．2 指导变电站和输电线路的防雷工作
在过去，由于电力部门缺乏掌握雷电活动规律的手段，只能依赖气象部门取得一些基础数据，远远满足不了生产实际的需要。即使过电压保护规程也需根据正确的雷电参数（如雷电流幅值概率、对地落雷次数、线路落雷次数等）以及区域雷电活动悬殊差异等第一手资料，才能加以不断修整和完善。这些工作是电力部门广大防雷工作者多年来想做而未有条件做的。而中山电力工业局雷电定位系统终端的应用，已积累了中山区域雷电活动的大量资料，可将今后的防雷工作建立在科学的基础之上。具体表现在以下方面：
a）确定区域多雷区及易击点，从而指导设计部门新建线路时尽可能避开多雷区。
b）科学评估输电线路的耐雷水平及各种防雷措施的有效性。
c）有助于反击或绕击的辨别分析。确定多雷区直击、反击和绕击的概率，以便采取措施，重点防治。
d）根据雷电的密度，可通过适当添加引雷线等方法加以缓解，也可以在杆塔接地电阻和避雷器配置上，进行综合考虑。
利用查询到的雷击故障时雷电流的大小以及绝缘子串闪络痕迹，可定性得出结论。一般来说，反击时击穿线路绝缘子的冲击电压是由避雷器及杆塔接地电阻上通过的雷电流而产生的电压所引起，需要较大的雷电流才会导致反击；绕击时，雷直击于导线，只要其电压大于绝缘子的冲击耐受电压即可引起绝缘子闪络。当然，此方法还需进一步加强研究。
3．3 在电力系统规划中的应用
随着雷电信息分析显示终端系统的不断完善，可以达到雷雨季节时，雷击的精确定位。根据多年发生雷击的地理位置，可以将多雷区又细划分为雷电活动频繁区、雷电活动偶发区和非雷电活动区。这样，生产运行和规划部门在新建架空线路和变电站并进行规划时，就可以考虑区域的地理特征，尽量避开雷电活动频繁区，优先考虑非雷电活动区，进行新建变电站和输电线路规划和布局。
3．4 确定电力设备故障类型
当雷雨季节，输电线路及其变电站有关设备出现故障时，判断是雷电故障还是其它故障（飞鸟、台风、违章操作等）相当重要。这便于确定各类故障的发生的概率，以便采取措施，重点防治。
长期以来，在电力系统中，凡发生在雷雨时期又未能查找到具体原因的故障都往往被误认为是雷击故障，因而影响了对真实原因的查找和处理。雷电定位系统终端查询，可使原来难以排除的故障误认为是雷电引起的怀疑得以消除，使线路故障的其它真实因素（如外物碰撞放电、鸟害、绝缘子污闪等）得以暴露出来并引起重视，加强了对电网的科学管理。例如，1997年9月6日17时22分，110kV张石线跳闸，怀疑雷击引起，但雷电定位系统显示当时前后10 min内距该线路5 k m范围内无雷闪，判断为非雷击引起，后经巡线证实故障跳闸为一断线风筝误挂导线造成的。雷电定位系统终端的应用，无疑对落实反事故措施、保证安全送电起到了积极作用。
3．5 雷电信息显示终端在微机保护中的应用
判断是瞬时性故障还是永久性故障、判断是直击、反击还是绕击、判断是断线接地短路还是感应雷的侵入过电压以至避雷器动作，这对电力系统输电线路继电保护的动作正确性评价，非常重要。如果将雷电信息分析显示终端同变压器或者输电线路的微机保护相结合，可以构成新的微机保护方案和故障判据。这样，既可以减少开关的跳闸次数，延长变电站重要设备的使用寿命，减少维修费用，又可以减少输电线路的停电时间，缩短停电范围，减少用电损失，提高供电的可靠性和社会经济效益。
4 结束语
在中山，应用雷电信息分析显示终端进行输电线路雷击故障点的快速查找，有效率达100％，定位正确率及定位精度满足现场要求，应用效果处于省内领先地位。雷电信息显示终端的应用，不仅减少了110 k V及以上输电线路因雷击故障引起的停电损失，而且降低了线路工人寻找雷害故障点的劳动强度。此外本文根据雷电信息分析显示终端的特点，还提出了它在电力系统中的一些新的应用范围。这对充分发挥雷电信息分析显示终端系统的作用，提高电力系统的安全、经济、可靠运行水平，具有重要意义。
参考文献
［1］陈水明，樊灵孟，何宏明，等．广东省雷电定位系统运行情况［J］．中国电力，2001，34（12）：43—47．
|
|
| 文章录入：admin 责任编辑：admin |
|
|
上一篇文章： 真空断路器投切电容器组时发生爆炸的原因
下一篇文章： 高压厂用变压器低压侧6 kV母线绝缘低问题的解决 |
|
|
| 【字体：小 大】【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】 |
|
 网友评论：（只显示最新10条。评论内容只代表网友观点，与本站立场无关！） |
|
|
|
|
|
