電容式高壓取電方法及雷電暫態(tài)研究.pdf

1、隨著智能電網的提出，智能輸電線作為智能電網的重要組成部分逐步進入建設者的視野，在輸電線桿塔上裝設各種檢測設備是建設智能輸電線的基礎性工作。但是受地理條件或絕緣條件的限制，輸電線路桿塔附近很少有低壓電源，給桿塔上的低壓檢測設備供電就成了一大難題。本文提出了一種適用于輸電線路桿塔的電容式降壓取電新方法，采用一種特制的高壓線路電容器與電壓互感器串聯(lián)直接從高壓導線上取能，絕緣子串作為輸電線路過電壓的絕緣支撐與線路電容器和電壓互感器并聯(lián)，該方法可

2、以獲得穩(wěn)定的能量輸出以實現(xiàn)對輸電線路桿塔監(jiān)測設備的可靠供電。但該取電電源長期暴露在自然中，不可避免的會遭受雷擊，因此，研究電容取電系統(tǒng)的雷電過電壓暫態(tài)特性，并在此基礎上研究其過電壓防護技術保證其安全可靠運行，具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文主要研究內容包括:
　　(1)在研究電容式高壓取電基本原理的基礎上，設計了110kV高壓線路電容器與電源變換電路;根據(jù)線路絕緣配合的要求，制定了高壓線路電容器的絕緣試驗標準并試驗研究了該電容

3、器的絕緣性能;進行了整機工頻測試，驗證了高壓線路電容器容量滿足電源變換的要求，在工頻過電壓狀態(tài)下整套取電裝置運行良好，可以輸出穩(wěn)定的功率給桿塔監(jiān)測設備供電;設計了取電系統(tǒng)在桿塔上的安裝方案，現(xiàn)場安裝驗證了方案的可行性。
　　(2)以新型開發(fā)的110kV輸電線桿塔電容取電系統(tǒng)為研究對象，建立了取電系統(tǒng)的雷電暫態(tài)計算模型;利用電磁暫態(tài)計算程序ATP-EMTP對雷擊下取電系統(tǒng)過電壓進行仿真計算，確定了取電系統(tǒng)的雷電過電壓水平，并提出了電

4、壓互感器一次側和二次側分別采用氧化鋅避雷器和壓敏電阻的保護措施;通過仿真與未加保護措施取電系統(tǒng)對比，得出該保護措施可以有效的限制雷電過電壓幅值，從而實現(xiàn)了對取電系統(tǒng)的雷電過電壓保護。
　　(3)針對系統(tǒng)實際安裝環(huán)境，仿真研究了不同外界激勵（直擊雷、線路接地故障）情況下電容取電系統(tǒng)的暫態(tài)特性，仿真結果表明:雷擊桿塔是取電系統(tǒng)出現(xiàn)最嚴重的過電壓的情況，加入保護措施的取電系統(tǒng)在雷擊桿塔、單相接地故障和兩相接地故障時均可以安全運行;并進一