輸電線路雷電過電壓的仿真及策略分析.pdf

1、近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、用電負(fù)荷的持續(xù)增加、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的深度優(yōu)化，致使長距離、大跨度、大容量、高電壓等級、低損耗的超高壓輸電線路越來越多，總長度也在逐步增加。而由于超高壓輸電線路大多遍布曠野、所處地形復(fù)雜，所以極易受到自然條件影響。大量統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，對于超高壓輸電線路，雷害故障占線路故障的40％~70%，尤其是在多雷、土壤電阻率高、地形復(fù)雜的山區(qū)，雷擊輸電線路而引起的事故率越高，因此必須十分重視輸電線路的雷電過電壓及其防護(hù)問題。為

2、此，本文以內(nèi)蒙古電網(wǎng)威俊500kV超高壓輸電線路為研究背景，開展了雷電過電壓仿真及策略分析的研究。
　　本文在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對雷電過電壓的分類、工作原理和判斷標(biāo)準(zhǔn)作了詳細(xì)分析和說明。利用電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD/EMTDC進(jìn)行如下建模：（1）通過對不同雷電流波形的對比研究和按照國際標(biāo)準(zhǔn)、國內(nèi)規(guī)程的規(guī)定，建立了更為適宜的波形為2.6/50?s的雷電流雙指數(shù)模型；（2）結(jié)合實(shí)際桿塔高度和認(rèn)真研究桿塔集中電感模型、單一波阻抗模

3、型各自優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，建立了桿塔的多波阻抗模型；（3）通過分析絕緣子的閃絡(luò)特性和發(fā)生閃絡(luò)的條件，本文通過建立一個自定義模塊和編寫閃絡(luò)判據(jù)程序，建立了絕緣子的閃絡(luò)判據(jù)模型；（4）在認(rèn)真對比各種線路模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合線路實(shí)際情況和易受頻率影響的特點(diǎn)，建立了線路的Frequency Dependent（Phase）模型；（5）為了更加貼近線路發(fā)生雷擊的實(shí)際情況，在考慮工頻電壓的情況下，結(jié)合以上所建模型，建立了雷電過電壓仿真分析模型。
　

4、　在所建模型的基礎(chǔ)上，利用PSCAD/EMTDC軟件仿真分析了雷電流波形和幅值、保護(hù)角、接地電阻值、絕緣子片數(shù)和換位方式等因素分別在繞擊和反擊情況下的雷電過電壓暫態(tài)特征，以及對雷電過電壓和耐雷水平的影響。結(jié)果表明：雷電流波形和幅值、保護(hù)角對繞擊過電壓和耐雷水平有較大影響；雷電流波形和幅值、保護(hù)角、接地電阻和絕緣子片數(shù)對反擊過電壓和耐雷水平有較大影響；換位方式對繞擊和反擊過電壓無太明顯的影響。根據(jù)上述研究成果，結(jié)合內(nèi)蒙古電網(wǎng)的實(shí)際情況，提