輸電線路雷電防護(hù)

第1章雷電物理及雷擊線路特征
1.1雷電放電
1.1.1雷電放電物理過(guò)程
1.1.2雷電放電的主要階段
1.1.3雷電放電類型
1.1.4多重雷電放電
1.1.5雷擊選擇性及雷擊定位
1.2雷電參數(shù)
1.2.1雷電參數(shù)研究方法
1.2.2雷電日和雷電小時(shí)
1.2.3地面落雷密度
1.2.4雷電流的波形
1.2.5雷電流的幅值
1.2.6先導(dǎo)電荷密度
1.2.7先導(dǎo)發(fā)展速度
1.3雷電放電模型
1.3.1雷電放電過(guò)程模型
1.3.2雷電主放電模型
1.3.3雷電先導(dǎo)簡(jiǎn)化模型
1.3.4雷電放電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)
1.4輸電線路上行先導(dǎo)特性
1.4.1雷擊輸電線路觀測(cè)
1.4.2雷擊輸電線路模擬實(shí)驗(yàn)
1.4.3輸電線路上行先導(dǎo)的形態(tài)
1.4.4地線對(duì)導(dǎo)線上先導(dǎo)特性的影響
1.4.5地線保護(hù)角對(duì)導(dǎo)線上先導(dǎo)特性的影響
1.4.6模擬線路上行先導(dǎo)的主要特征
參考文獻(xiàn)
第2章輸電線路外絕緣雷電閃絡(luò)特性
2.1雷擊時(shí)絕緣子串上作用的波形特征
2.2絕緣子雷擊閃絡(luò)過(guò)程
2.3外絕緣雷電沖擊特性
2.3.1標(biāo)準(zhǔn)雷電波作用下的線路絕緣強(qiáng)度
2.3.2短波尾波與標(biāo)準(zhǔn)波的雷電沖擊特性比較
2.4絕緣子的雷電沖擊閃絡(luò)模型
2.4.1壓控開(kāi)關(guān)模型
2.4.2伏秒特性模型
2.4.3破壞效應(yīng)系數(shù)模型
2.4.4絕緣子雷擊閃絡(luò)先導(dǎo)發(fā)展模型
2.5運(yùn)行絕緣子的雷擊閃絡(luò)統(tǒng)計(jì)
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第3章輸電線路雷電沖擊電暈特性
3.1雷電沖擊電暈特性測(cè)試方法
3.1.1同軸電極實(shí)驗(yàn)裝置
3.1.2線板電極實(shí)驗(yàn)裝置
3.1.3實(shí)驗(yàn)線段
3.2輸電線路雷電沖擊電暈特性
3.2.1導(dǎo)線雷電沖擊電暈伏庫(kù)特性曲線
3.2.2正極性雷電沖擊電暈起暈時(shí)延
3.2.3雷電沖擊電壓參數(shù)對(duì)伏庫(kù)特性曲線的影響
3.2.4導(dǎo)線參數(shù)對(duì)雷電沖擊電暈伏庫(kù)特性曲線的影響
3.2.5天氣對(duì)導(dǎo)線雷電沖擊電暈特性的影響
3.2.6實(shí)驗(yàn)線段雷電沖擊電暈實(shí)驗(yàn)
3.2.7直流電壓下導(dǎo)線沖擊電暈特性
3.3雷電沖擊電暈伏庫(kù)特性計(jì)算公式
3.4導(dǎo)線雷電沖擊電暈特性模型及數(shù)值計(jì)算方法
3.4.1沖擊電暈伏庫(kù)特性數(shù)值計(jì)算模型
3.4.2沖擊電暈空間電荷數(shù)值計(jì)算方法
3.4.3直流電壓下沖擊電暈特性的數(shù)值計(jì)算
3.5雷電沖擊波沿輸電線路的傳播特性
3.5.1沿線沖擊電壓測(cè)量及分析
3.5.2無(wú)直流電壓時(shí)雷電波沿長(zhǎng)距離線路傳播
3.5.3空間電荷作用下雷電波沿導(dǎo)線的傳輸特性
3.5.4疊加同極性直流電壓時(shí)雷電波沿導(dǎo)線的傳輸特性
3.5.5空間電荷作用下多重雷擊沿導(dǎo)線的傳輸特性
3.6沖擊電暈對(duì)波過(guò)程的影響 
3.6.1沖擊電暈引起波的衰變和變形
3.6.2沖擊電暈后導(dǎo)線的動(dòng)態(tài)波阻抗
3.7沖擊電暈對(duì)雷電過(guò)電壓的影響
3.7.1沖擊電暈的電磁暫態(tài)模型
3.7.2沖擊電暈對(duì)變電站雷電侵入波的影響
3.7.3沖擊電暈對(duì)線路繞擊耐雷水平的影響
3.7.4沖擊電暈對(duì)輸電線路反擊耐雷水平的影響
參考文獻(xiàn)
第4章輸電線路桿塔雷電沖擊響應(yīng)特性及模擬
4.1輸電電路桿塔的沖擊阻抗
4.1.1金屬桿塔的沖擊阻抗
4.1.2不同雷電作用方式時(shí)的桿塔沖擊阻抗
4.1.3帶接地引線的絕緣塔
4.2桿塔的等值電感模型
4.2.1桿塔的電感模型
4.2.2拉線塔
4.2.3塔底地平面的沖擊效應(yīng)
4.3桿塔的多波阻抗模型
4.3.1變波阻抗無(wú)損傳輸線模型
4.3.2多波阻抗無(wú)損傳輸線模型
4.3.3多層桿塔有損傳輸線模型
4.3.4非均勻傳輸線模型
4.4頻變傳輸線模型
4.4.1基于有理逼近的桿塔電路模型
4.4.2二端口網(wǎng)絡(luò)模型
4.5準(zhǔn)靜態(tài)假設(shè)下復(fù)雜導(dǎo)體結(jié)構(gòu)暫態(tài)的時(shí)域求解方法
4.5.1準(zhǔn)靜態(tài)下復(fù)雜導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的時(shí)域PEEC模型
4.5.2改進(jìn)的回路電流法
4.5.3方法驗(yàn)證
4.5.4準(zhǔn)靜態(tài)模型與傳輸線方法以及全波方法的比較
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第5章輸電線路的雷電過(guò)電壓
5.1輸電線路雷電過(guò)電壓分類
5.2雷電沿線路的傳播
5.2.1波的傳播
5.2.2雷擊輸電線路的等值電路模型
5.3雷擊桿塔的反擊過(guò)電壓
5.3.1雷擊塔頂
5.3.2雷擊避雷線檔距中央時(shí)的過(guò)電壓
5.3.3工作電壓的影響
5.4輸電線路的感應(yīng)過(guò)電壓
5.4.1輸電線路感應(yīng)過(guò)電壓的產(chǎn)生機(jī)理
5.4.2雷擊線路附近大地時(shí)導(dǎo)線上的感應(yīng)過(guò)電壓
5.4.3避雷線的屏蔽作用
5.4.4雷擊線路塔頂時(shí)導(dǎo)線上的感應(yīng)過(guò)電壓
5.5雷擊繞擊導(dǎo)線時(shí)的過(guò)電壓
5.6輸電線路的雷擊跳閘率
5.6.1建弧率
5.6.2雷擊跳閘率
5.6.3雷擊閃絡(luò)率的加權(quán)方法
5.6.4線路雷擊跳閘影響因素分析
5.7雷電過(guò)電壓的數(shù)值計(jì)算方法
5.7.1波在平行多導(dǎo)線系統(tǒng)傳播的靜電方程
5.7.2單導(dǎo)線的波過(guò)程數(shù)值計(jì)算方法
5.7.3平行多導(dǎo)體線路波過(guò)程計(jì)算方法
5.8輸電線路的防雷保護(hù)措施
5.8.1防雷措施分類
5.8.2耦合地線
5.8.3防雷措施的綜合決策
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第6章輸電線路雷電繞擊防護(hù)
6.1避雷線保護(hù)
6.1.1避雷線的保護(hù)原理
6.1.2避雷線的保護(hù)范圍
6.1.3避雷線保護(hù)角
6.1.4繞擊率
6.2電氣幾何模型
6.2.1電氣幾何模型的基本原理
6.2.2雷電擊距
6.2.3最大繞擊雷電流及雷電繞擊率
6.3先導(dǎo)發(fā)展法
6.3.1先導(dǎo)發(fā)展法原理
6.3.2雷云模型
6.3.3下行先導(dǎo)模型
6.3.4上行先導(dǎo)起始判據(jù)
6.3.5先導(dǎo)發(fā)展速度
6.3.6末躍發(fā)生的判據(jù)
6.3.7空間電場(chǎng)計(jì)算方法
6.3.8雷電繞擊數(shù)值計(jì)算方法的實(shí)現(xiàn)
6.3.9先導(dǎo)發(fā)展法的驗(yàn)證
6.4影響線路繞擊特性的因素
6.4.1工作電壓對(duì)先導(dǎo)發(fā)展過(guò)程的影響
6.4.2同塔多回特高壓線路雷電繞擊特性
6.4.3雷擊單回特高壓線路的中相導(dǎo)線
6.4.4雷擊落點(diǎn)沿線路分布特征
6.4.5地形對(duì)特高壓直流線路繞擊特性的影響
6.5不同模型應(yīng)用范圍討論
6.5.1不同模型原理的比較
6.5.2不同模型的統(tǒng)計(jì)學(xué)特性比較
6.5.3電氣幾何法和先導(dǎo)發(fā)展法的適用范圍
6.6電氣幾何模型的修正
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第7章輸電線路桿塔接地裝置
7.1對(duì)輸電線路桿塔接地裝置的要求
7.1.1對(duì)輸電線路桿塔接地電阻的要求
7.1.2土壤電阻率及桿塔接地裝置接地電阻的季節(jié)系數(shù)
7.2輸電線路桿塔接地裝置的結(jié)構(gòu)
7.2.1輸電線路桿塔接地裝置的基本結(jié)構(gòu)
7.2.2利用自然接地極作為桿塔接地裝置
7.3鋼筋混凝土自然接地的特性
7.3.1鋼筋混凝土接地裝置的作用
7.3.2混凝土的吸濕性能
7.3.3鋼筋混凝土接地裝置的通流能力
7.4桿塔接地裝置的接地電阻計(jì)算方法
7.4.1外包混凝土的垂直接地極的接地電阻
7.4.2裝配式鋼筋混凝土基礎(chǔ)的接地電阻
7.4.3不同結(jié)構(gòu)的輸電線路桿塔接地裝置接地電阻的計(jì)算方法
7.4.4利用系數(shù)
7.5土壤的雷電沖擊放電特性及擊穿機(jī)理
7.5.1土壤的沖擊放電現(xiàn)象
7.5.2土壤的沖擊放電特性
7.5.3電弧通道電阻率
7.5.4土壤的沖擊放電時(shí)延特性
7.5.5土壤的臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)
7.5.6土壤的沖擊電擊穿機(jī)理
7.5.7土壤放電模型
7.6接地裝置沖擊特性的簡(jiǎn)單等效電路計(jì)算方法
7.6.1表征接地裝置性能的模型
7.6.2接地導(dǎo)體的簡(jiǎn)單電路模型
7.6.3十字形接地裝置的等效電路模型及計(jì)算方法
7.7考慮時(shí)變及頻變特性的接地裝置雷電沖擊暫態(tài)計(jì)算模型
7.7.1建立沖擊暫態(tài)計(jì)算模型的基本思路
7.7.2等效電路的構(gòu)建及元件參數(shù)的計(jì)算
7.7.3頻變電路的時(shí)域求解
7.7.4土壤電離的等效處理
7.7.5計(jì)算模型的驗(yàn)證
7.7.6土壤電離效應(yīng)與參數(shù)頻變效應(yīng)對(duì)接地裝置沖擊特性的影響
7.8輸電線路桿塔接地裝置沖擊特性
7.8.1各種因素對(duì)桿塔接地裝置沖擊接地電阻的影響
7.8.2各種因素對(duì)接地裝置沖擊系數(shù)的影響
7.8.3計(jì)算沖擊系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式
7.8.4接地極的沖擊有效長(zhǎng)度
7.8.5不同接地裝置模型對(duì)線路防雷計(jì)算結(jié)果的影響
7.9沖擊條件下桿塔接地裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)
7.9.1水平接地極長(zhǎng)度與數(shù)量的最優(yōu)化設(shè)計(jì)
7.9.2垂直接地極位置的最優(yōu)化設(shè)計(jì)
7.10低電阻率降阻材料及其應(yīng)用
7.10.1低電阻率降阻材料降低接地電阻的原理
7.10.2低電阻率降阻材料的工頻降阻性能
7.10.3裹有低電阻率降阻材料的接地極的沖擊降阻性能
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第8章絕緣子并聯(lián)保護(hù)間隙
8.1絕緣子并聯(lián)保護(hù)間隙概述
8.2雷擊閃絡(luò)后絕緣子表面交流電弧運(yùn)動(dòng)特性
8.2.1陽(yáng)極弧根運(yùn)動(dòng)特性
8.2.2陰極弧根運(yùn)動(dòng)特性
8.2.3弧柱運(yùn)動(dòng)特性
8.2.4電弧整體運(yùn)動(dòng)特性
8.3電弧運(yùn)動(dòng)特性模擬方法
8.3.1電弧空間模型
8.3.2電弧時(shí)間模型
8.3.3電弧運(yùn)動(dòng)仿真模型
8.3.4電弧運(yùn)動(dòng)仿真流程
8.4絕緣子并聯(lián)保護(hù)間隙設(shè)計(jì)
8.4.1并聯(lián)保護(hù)間隙的功能及設(shè)計(jì)原則
8.4.2絕緣子并聯(lián)保護(hù)間隙設(shè)計(jì)
8.4.3各種并聯(lián)保護(hù)間隙結(jié)構(gòu)
8.4.4合成絕緣子并聯(lián)保護(hù)間隙優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
8.5并聯(lián)保護(hù)間隙“導(dǎo)弧”性能分析
8.5.1電極傾角對(duì)電弧運(yùn)動(dòng)速度的影響
8.5.2復(fù)合絕緣子均壓環(huán)“導(dǎo)弧”性能分析
8.5.3并聯(lián)保護(hù)間隙放電定位率
8.5.4不同環(huán)狀電極的電弧運(yùn)動(dòng)特性
8.6并聯(lián)保護(hù)間隙與絕緣子的雷電沖擊絕緣配合及防雷效果
8.6.1與絕緣子的雷電沖擊絕緣配合
8.6.2采用并聯(lián)保護(hù)間隙后的線路防雷效果
8.7并聯(lián)間隙工頻大電流耐受特性
8.7.1并聯(lián)間隙工頻大電流燃弧特性實(shí)驗(yàn)
8.7.2電弧作用下絕緣子及保護(hù)間隙電極燒蝕情況分析
8.7.3絕緣子間隙大電流通流能力實(shí)驗(yàn)
8.8架空線路并聯(lián)保護(hù)間隙安裝方式
8.8.1不同位置初始電弧所受磁場(chǎng)力分析
8.8.2并聯(lián)保護(hù)間隙安裝角度對(duì)電弧磁場(chǎng)力的影響
8.8.3并聯(lián)保護(hù)間隙安裝方式
8.9氣吹滅弧并聯(lián)保護(hù)間隙
8.9.1氣吹滅弧并聯(lián)保護(hù)間隙的防雷保護(hù)原理
8.9.2氣吹滅弧并聯(lián)保護(hù)間隙的滅弧特性
8.9.3氣吹滅弧并聯(lián)保護(hù)間隙的噴射氣體滅弧過(guò)程模擬
8.9.4氣吹滅弧并聯(lián)保護(hù)間隙的防雷效果
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第9章線路避雷器
9.1線路避雷器設(shè)計(jì)
9.1.1線路避雷器結(jié)構(gòu)
9.1.2帶串聯(lián)間隙的線路避雷器本體設(shè)計(jì)
9.1.3對(duì)線路避雷器的基本要求
9.1.4氧化鋅壓敏電阻
9.2線路復(fù)合外套避雷器的串聯(lián)間隙設(shè)計(jì)
9.2.1串聯(lián)間隙的結(jié)構(gòu)型式
9.2.2線路避雷器與絕緣子串的雷電沖擊絕緣配合
9.2.3帶串聯(lián)間隙的避雷器的工頻過(guò)電壓耐受特性
9.2.4帶間隙的避雷器的操作沖擊耐受性能
9.2.5線路避雷器用于限制輸電線路操作過(guò)電壓的探討
9.2.6不同間隙結(jié)構(gòu)對(duì)雷電沖擊絕緣配合的影響
9.2.7串聯(lián)間隙尺寸
9.3線路避雷器與絕緣子串并聯(lián)時(shí)的間距要求
9.3.1線路避雷器和絕緣子之間的“橫放電”現(xiàn)象
9.3.2線路避雷器和絕緣子并聯(lián)時(shí)的間距要求
9.4線路避雷器提高線路耐雷水平的機(jī)理
9.4.1安裝避雷器后的電磁暫態(tài)過(guò)程分析
9.4.2線路避雷器提高線路耐雷水平的機(jī)理
9.5對(duì)線路避雷器通流能力的要求
9.5.1雷擊桿塔時(shí)線路避雷器的雷電放電電流波形
9.5.2雷擊桿塔時(shí)線路避雷器的雷電放電電流幅值
9.5.3雷擊桿塔時(shí)線路避雷器吸收的雷電放電能量
9.5.4繞擊時(shí)線路避雷器的雷電放電電流和吸收的雷電放電能量
9.6線路避雷器的應(yīng)用效果
9.6.1線路避雷器的應(yīng)用情況
9.6.2線路避雷器對(duì)線路耐雷水平的影響
9.6.3線路避雷器改善線路繞擊耐雷水平的效果
參考文獻(xiàn)
第10章同塔多回輸電線路的不平衡絕緣
10.1同塔多回輸電線路雷擊特性
10.1.1同塔多回輸電線路雷擊故障統(tǒng)計(jì)
10.1.2雷電反擊特性
10.1.3同塔多回輸電線路雷電繞擊特性
10.1.4同塔多回輸電線路雷擊跳閘故障復(fù)原分析
10.2不平衡絕緣技術(shù)
10.2.1相間不平衡絕緣
10.2.2回路間不平衡絕緣
10.2.3不同類型絕緣子混合使用
10.2.4不同電壓等級(jí)不平衡絕緣
10.2.5不平衡絕緣技術(shù)的應(yīng)用
10.3優(yōu)化相序排列及導(dǎo)線排列方式
10.3.1優(yōu)化相序排列的防雷效果
10.3.2優(yōu)化導(dǎo)線布置的防雷效果
10.4同塔多回線路安裝避雷器實(shí)現(xiàn)差絕緣
10.4.1同塔雙回線路安裝線路避雷器的效果
10.4.2同塔4回線路安裝線路避雷器的方法
10.4.3應(yīng)用效果
10.5安裝絕緣子并聯(lián)保護(hù)間隙
10.6平衡高絕緣方案
10.7差異化防雷技術(shù)措施
10.7.1世界各國(guó)采取的同塔多回輸電線路防雷措施
10.7.2新建同塔多回線路差異化防雷設(shè)計(jì)措施
10.7.3運(yùn)行線路差異化防雷改造措施
參考文獻(xiàn)
第11章輸電線路雷擊故障監(jiān)測(cè)及辨識(shí)
11.1傳感器
11.1.1電流/磁場(chǎng)傳感器
11.1.2電壓/電場(chǎng)傳感器
11.2雷電與雷擊故障的監(jiān)測(cè)
11.2.1基于雷電定位系統(tǒng)的輸電線路雷擊監(jiān)測(cè)
11.2.2分布式雷擊故障監(jiān)測(cè)
11.2.3光學(xué)觀測(cè)技術(shù)
11.2.4電流和電壓反演
11.3雷電故障暫態(tài)信號(hào)的時(shí)頻分析方法
11.3.1小波變換
11.3.2雷電故障暫態(tài)信號(hào)的小波變換特征
11.3.3雷擊時(shí)暫態(tài)電流的小波能量譜特征
11.4人工智能技術(shù)在輸電線路故障識(shí)別中的應(yīng)用
11.4.1診斷方法概述
11.4.2通過(guò)稀疏自編碼器實(shí)現(xiàn)暫態(tài)波形分類
11.4.3利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)輸電線路故障分類
11.5基于電流行波的雷擊故障定位
11.5.1暫態(tài)信號(hào)行波特征
11.5.2故障定位的行波法
11.5.3分布式傳感器對(duì)應(yīng)的故障定位行波法
11.6基于時(shí)域電磁反演的線路雷擊故障定位方法
11.6.1電磁時(shí)域反演的基本原理
11.6.2基于EMTR的線路短路故障定位方法
11.6.3反演過(guò)程包含短路支路的EMTR方法
11.6.4反演過(guò)程不含短路支路的EMTR方法(EMTR-Ⅱ)
11.6.5考慮故障阻抗的EMTR故障定位模型
11.6.6針對(duì)高阻抗故障的EMTR定位方法(EMTR-Ⅲ)
參考文獻(xiàn)