特高壓變電站雷電波侵入暫態(tài)響應(yīng)特性分析及防護(hù)措施研究.pdf

1、雷電波入侵是特高壓變電站雷害故障的主要原因。合理的絕緣配合方案和雷電侵入波防護(hù)措施是減少特高壓變電站雷害故障的主要手段。絕緣配合的核心問(wèn)題是確定各電氣設(shè)備的絕緣水平，其中雷電沖擊試驗(yàn)是考核絕緣耐受水平的重要內(nèi)容之一，而所用標(biāo)準(zhǔn)雷電波形（1.2/50μs）是基于1929年美國(guó)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)修正得到的。因?yàn)椴煌ㄐ螀?shù)的雷電波對(duì)絕緣介質(zhì)的擊穿特性產(chǎn)生的影響不同，所以有必要探討特高壓變電站設(shè)備實(shí)際耐受的雷電沖擊電壓波形與標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓波形的差異，

2、因此，本文通過(guò)仿真深入研究特高壓變電站雷電侵入暫態(tài)響應(yīng)特性，對(duì)雷電沖擊試驗(yàn)波形的合理性進(jìn)行論證。
　　避雷器是變電站雷電過(guò)電壓防護(hù)的主要措施。國(guó)內(nèi)特高壓發(fā)展初期，變電站母線均配置避雷器，而500kV變電站有母線不裝避雷器的案例。基于仿真探究特高壓變電站母線不裝設(shè)避雷器的可行性方案對(duì)于提高其工程經(jīng)濟(jì)性具有十分重要的意義。綜上，本文主要開(kāi)展以下工作：
　　第一，本文結(jié)合國(guó)內(nèi)某特高壓同塔雙回交流工程的某GIS變電站的實(shí)際工程參數(shù)，

3、將“雷電源-進(jìn)線段-變電站”三部分視為一個(gè)整體，基于ATP-EMTP程序搭建仿真模型。
　　第二，結(jié)合特高壓變電站雷電侵入電壓行波形成的物理過(guò)程，仿真分析了雷擊形式、傳播距離、電壓互感器、避雷器對(duì)其行波特征的影響。基于已有研究和本文仿真結(jié)果，討論分析了實(shí)際電壓行波參數(shù)下電氣設(shè)備絕緣耐受水平與標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波形下的絕緣耐受水平的差異。
　　第三，基于改進(jìn)電氣幾何模型計(jì)算了桿塔處于不同地面傾角時(shí)的最大繞擊雷電流。通過(guò)仿真計(jì)算研究了

4、雷擊位置、桿塔接地電阻、繞擊雷電流、工頻電壓對(duì)雷電侵入波過(guò)電壓幅值的影響。
　　第四：對(duì)本文研究的特高壓變電站處于不同的單線單變運(yùn)行方式、不同的避雷器配置方案下雷電反擊和繞擊侵入波過(guò)電壓進(jìn)行了計(jì)算和分析，對(duì)母線不裝設(shè)避雷器的可行性進(jìn)行了研究。
　　第五，基于上述研究，結(jié)合已有的各類(lèi)防護(hù)策略和本文研究的特高壓工程實(shí)際情況，給出了抑制特高壓變電站雷電侵入波過(guò)電壓的一些建議。提出了通過(guò)暫態(tài)過(guò)電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)實(shí)際雷電侵入波行波特征參