铝穹顶储罐雷击损伤及燃爆风险研究

针对铝穹顶储罐雷击问题,开展了回击后长持续时间雷电流分量作用下的铝合金板烧蚀损伤试验研究,分析了铝穹顶储罐损伤及油气燃爆风险。结果表明:当直流分量为164 C时,2 mm铝板发生穿孔,铝穹顶储罐存在雷击燃爆风险;当直流分量≤157 C时,未穿孔,背面温度最高为480℃,存在燃爆风险,铝穹顶储罐存在雷击燃爆风险;当直流分量196 C时,4 mm铝板发生穿孔;当直流分量为196 C时,6 mm铝板未发生穿孔,背面温升为125℃,小于205℃,铝穹顶储罐不存在雷击燃爆风险。     

海南地区新型雷电预警系统预警效率的评估与分析

基于2017年5-8月全国雷电监测定位系统ADTD探测到的闪电定位数据,根据标准IEC-62793中对雷电预警系统预警效率评估的定义,对海南地区部分雷电预警站点的预警效率进行了统计分析。海南地区新型雷电预警系统的平均有效预警率(MPOD)约为85%,高于大部分雷电预警系统的有效预警率;对闪电事件的预警率平均可达到95%,表明可以对发生在预警站点有效覆盖范围内95>的闪电提供有效预警;平均错误预警率(MFAR)约为73%,与各类预警系统相比,错误预警率偏高;预警提前期的平均值和中值分别为13.9min和9.6min。     

双ZBS2型酒杯塔输电线路雷电绕击特性研究

通过建立缩小比例为25:1的双ZBS2型酒杯塔输电线路模型,对其进行长间隙放电,研究了塔头、避雷线保护角、地面倾斜度等因素对雷击绕击率的影响。结果表明:杆塔对雷电先导具有吸引作用,雷击杆塔附近时,线路绕击率较低,从杆塔到档距中央,绕击率呈现一种先增大后减小的趋势;随着避雷线保护角由正到负变化,绕击概率随之降低;线路绕击概率随地面倾斜角增大,而呈现先增大后减小的趋势。本研究结果可指导企业输配电线路的雷电防护工作,为线路绕击防护装置的研发提供数据支持。     

新型蜂窝布局雷电预警系统在海南地区的应用

为提升中国石化海南省石油分公司雷电应急响应及预防能力,减少因雷灾引起的伤亡事故,组建了覆盖海南省的新型蜂窝布局雷电预警网,对海南地区的雷电活动进行实时预警。使用地闪定位数据对蜂窝布局雷电预警系统的预警效率进行统计分析。结果表明:该系统的有效预警可达到85. 5%,错误预警率约为73%,初步认为错误预警率偏高主要是由于预警系统对云闪造成的电场变化探测灵敏,而用来作为对比分析的闪电定位资料对云闪的探测效率较低造成的。     

SPD与后备保护断路器配合性能研究

目前使用的后备保护断路器,由于不能与电涌保护器(SPD)协调配合,当电源异常或SPD劣化失效时,常导致火灾、设备遭雷击损坏事故的发生,针对这种情况,运用8/20μs、10/350μs波形模拟雷电流对多种型号后备保护器进行冲击试验测试和分断工频能力研究,对试验结果进行分析。结果表明,断路器不能限制瞬态过电压,且SPD短路失效时不能快速分断工频电流,应以SPD专用断路器取而代之。简要介绍了新型SPD专用断路器的原理,并对其性能进行了验证。     

35kV串联灭弧防雷间隙的熄弧特性研究

为了研究35 kV电压等级串联灭弧防雷间隙的熄弧特性,利用多物理场仿真分析软件建立了耦合多物理场的磁流体动力学(MHD)模型和电弧间隙的二维磁流体仿真模型,包括磁场、电流场、流体传热和层流等模块,计算了电弧间隙电导率的分布情况,及调整电极半径、间距时温度与电导率的变化情况,同时搭建了35 kV防雷间隙电弧截断试验回路,对35 kV串联灭弧防雷间隙的灭弧性能进行测试。仿真结果验证了腔内离子体电导率由小变大,电弧路径拉伸变长的过程,反映了电弧的建立、发展、熄灭过程,电弧主要燃烧阶段为电流输入之后0. 05～6 ms之间,电弧完全熄灭时间为10 ms。电弧截断试验验证了串联灭弧防雷间隙电弧喷射过程具有物理冲击能量,电流波形显示电弧熄灭时间为0. 16 ms,且电弧没有重燃。仿真结果、试验结果都证明了35 kV串联灭弧防雷间隙能够自行、快速地熄灭腔体内电弧且不再重燃。