地铁高架区段耐雷水平的研究对于地铁防雷措施的选取具有重要意义。为此,建立了地铁高架接触网耐雷水平模型,讨论了接地电阻、高架桥高度对耐雷水平的影响,重点分析了避雷线架设和避雷器安装位置对高架桥线路耐雷水平影响规律。研究结果表明:桥墩接地电阻变化对耐雷水平影响不超过0.5 k A;有高架桥与无高架桥相比,有高架桥时避雷线处的过电压为无高架时的8倍左右;架设避雷线对每个支柱所对应的绝缘子的耐雷水平提高幅度不同,离桥墩近的支柱,耐雷水平提高2倍以上;雷击避雷线时,安装避雷器时线路耐雷水平提高1倍以上,雷击接触线时耐雷水平提高2倍以上,但会引起间隔支柱绝缘子击穿。
采用PSCAD/EMTDC建立了±800 k V/500 k V交直流混联输电线路反击耐雷水平仿真模型,讨论了杆塔接地电阻、绝缘子片数、雷电流波形、杆塔高度、避雷器变化对耐雷水平的影响,着重从分流系数的角度分析了接地电阻影响反击耐雷水平的原因,比较了±800 k V/500 k V交直流混联输电线路和500 k V同塔双回线路、±800 k V直流线路的反击耐雷水平。理论分析表明:在交直流混联线路中,±800 k V线路的反击耐雷水平是其交流500 k V线路的2倍以上;反击耐雷水平在接地电阻为某一定值时急剧降低;交直流混联线路中,交流线路和直流线路的反击耐雷水平分别大于单独500 k V同塔双回线路、±800 k V直流线路。
建立了避雷线全线绝缘架设的输电线路雷击模型,研究了雷电流幅值、杆塔接地电阻和杆塔档距对杆塔处雷电流分配特性的影响规律。研究结果发现:雷电流较小的情况下,雷电流分配主要受避雷线绝缘间隙击穿个数的影响;如雷电流幅值为1 k A时,避雷线绝缘架设和直接接地时的分流系数最大差别为9%;雷电流幅值大于20 k A,击穿间隙个数等于或大于5个时,雷电流分配不再受避雷线绝缘架设的影响,而是主要受杆塔接地电阻的影响。因此计算线路的耐雷水平时不需要考虑避雷线绝缘架设的影响。
地线直流融冰采用了全线绝缘化设计,而地线绝缘化设计将对变电站雷电过电压产生影响。以500 k V融冰绝缘地线为例,介绍了融冰绝缘地线架设方式,采用ATP-EMTP软件建立500 k V变电站雷电侵入波过电压模型,分析了融冰绝缘地线架设对500 k V变电站雷电过电压的影响,总结了雷击点位置、杆塔接地电阻、避雷器配置方案对变电站设备雷电过电压的影响规律。研究结果表明:融冰绝缘地线架设对变电站设备最大过电压影响很小;雷击杆塔离变电站越近,变电站高压设备产生的过电压越大;母线避雷器对变电站设备保护效果较好,雷电侵入波产生的最大过电压下降较多;杆塔接地电阻越小,变电站设备最大过电压越小。其结论对涉及融冰绝缘地线变电站具有一定的参考价值。
为实现将频域介电谱技术用于发电机主绝缘状态的无损诊断,在实验室条件下系统的研究了测试温度对20 k V定子线棒绝缘在10-3~103 Hz范围内频域谱变化规律的影响因素,运用电介质极化理论对频域介电现象进行机理分析,建立Debye模型并基于过渡态理论提出求取定子线棒绝缘活化能DG1和活化熵DS1的新方法。此外,由于定子线棒运行存在吸湿情况,简要分析了不同水分含量线棒绝缘的介电特性。结果表明：随温度和水分含量的升高,介损和复介电常数虚部呈规律性增大且弛豫峰向高频区域移动;建立的3支路Debye弛豫模型拟合值与实验测量值相符,弛豫参数电阻值随温度升高而减小,电容值基本不受影响;选取特征参数活化能和活化熵可表征主绝缘随温度变化的特性,界面极化弛豫时间常数t1与绝对温度T满足Arrhenius方程,利用Debye模型拟合参数t1求解出的活化能DG10（30℃）为74.26 kJ/mol,运用过渡态理论能够阐释发电机主绝缘频谱介电性能的温度依存性;采用＂频温平移因子＂可实现将已知温度下的频域介电特征量折算到未知温度,消除测试温度对频域介电谱的影响。
