變電站雷擊過電壓計算及對站內(nèi)監(jiān)測設(shè)備的影響.pdf

1、為實現(xiàn)能源的高效配置，打造安全可靠的電能傳輸網(wǎng)絡(luò)，高壓輸電成為當(dāng)今電網(wǎng)的發(fā)展趨勢。變電站過電壓問題不僅影響到電氣設(shè)備絕緣的合理設(shè)計，也關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全可靠運行。過電壓基本分為內(nèi)部過電壓和外部過電壓，其中外部過電壓主要指的是雷擊過電壓。本文主要針對雷擊過電壓開展了過電壓仿真計算以及雷擊對電氣設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)的影響研究。
　　隨著電網(wǎng)智能化的發(fā)展，不僅站內(nèi)電氣設(shè)備較多，而且各種監(jiān)測系統(tǒng)也分布其中，當(dāng)雷電沖擊波入侵時，不僅會產(chǎn)生過電壓，

2、同時也伴隨較大的電流，必然會產(chǎn)生強電場和強磁場，除影響電氣設(shè)備之外，還可能會對各種監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。目前國內(nèi)外針對雷擊變電站造成監(jiān)測系統(tǒng)不利影響的研究相對較少。
　　論文對沖擊特性下的線路、桿塔及變電站站內(nèi)設(shè)備進行了分析，選取了合適的仿真模型和合理參數(shù)。主要根據(jù)規(guī)程和雷擊特點確定了雷電流等值電路及仿真模型，設(shè)定了雷電流峰值及波形參數(shù);針對桿塔，分析了目前應(yīng)用的各種模型，確定了桿塔的有損多波阻抗模型;并針對變電站進線段、線路終端

3、及其余導(dǎo)線分別確定了不同的線路模型。分析了三種判斷絕緣子閃絡(luò)判據(jù)，采用日本的新藤模型作為絕緣子的閃絡(luò)判據(jù);利用分段指數(shù)法來模擬MOA模型的伏安特性;利用等值入口電容等效變電站內(nèi)GIS和主變等一次設(shè)備。以實際500kV變電站為基礎(chǔ)，根據(jù)各設(shè)備仿真模型和實際參數(shù)，在ATP-EMTP軟件中構(gòu)建了較為完善的變電站雷擊影響模型，得出最嚴(yán)重時的運行方式為單出線單母線單主變方式的結(jié)論，并驗證了在母線中段增設(shè)避雷器抑制過電壓的有效性。分析了雷擊點、桿塔

4、接地電阻和避雷器主變之間距離對過電壓的影響，并得出盡量降低＃2桿塔接地電阻可以降低過電壓幅值以及實際情況允許時盡量靠近主變安裝避雷器的結(jié)論。
　　最后重點研究了雷擊入侵時產(chǎn)生的強電場和強磁場對各種監(jiān)測設(shè)備的影響，并以GIS的外置式UHF局放監(jiān)測傳感器為例，通過仿真計算詳細分析了GIS罐體外部的電場和磁場分布及其對局放監(jiān)測傳感器的影響。結(jié)果表明，由于罐體材料為金屬材料，且具有良好接地，雷擊造成的強電場基本不會對GIS外部造成影響，而