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《110kV变电站雷电过电压的仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、研究与试验湖南电力第29卷/2009年第3期110kV变电站雷电过电压的仿真研究12222陈鸣辉,何智强,刘兴文,周卫华,毛文奇(1.湖南省电力公司永州电业局,湖南永州425000;2.湖南省电力公司试验研究院,湖南长沙410007)摘要:针对低压设备事故频繁发生的问题,使用电磁暂态计算程序ATP-EMTP(ATPDRAW)就某110kV变电站雷击进线段杆塔塔顶落雷引起的过电压进行建模与仿真,通过建立系统中配电变压器、电源线、避雷器、接地系统等相关元器件的数学仿真模型,进行了雷击点、运行方式和杆塔接地电阻的比较,讨论了绝缘配合裕度计算等重要因素对雷电过电压的影响。关键词:雷电定位;过
2、电压;计算中图分类号:TM86文献标识码:A文章编号:100820198(2009)0320012204Simulationcalculationoflightningovervoltagein110kVsubstation12222CHENMing2hui,HEZhi2qiang,LIUXing2wen,ZHOUWei2hua,MAOWen2qi(1.HunanElectricPowerCorporationYongzhouElectricPowerBureau,Yongzhou425000,China;2.HunanElectricPowerTestandResearchInst
3、itute,Changsha410007,China)Abstract:Aimingatfrequentfaultsexistinginlowvoltageequipment,ATP-EMTP(ATPDRAW)wasusedtomodelandsimulateovervoltagecausedbylightningonthetopofincomingtransmissiontowerinonesubstation.Throughestablishingthedigitalsimulationmodelofdistributiontransformers,powerlines,arre
4、sters,groundingsystem,andrelevantcomponents,lightningpoints,operationmodes,andtowergroundingresistancewerecomparedandtheinfluenceofimportantfactorssuchasinsulationcorporationmarginonlightningovervoltagewerediscussed.Keywords:lightninglocation;overvoltage;calculation进行耐雷水平和雷击跳闸率的计算,为具体线路的1引言实际运行
5、提供参考。湖南省雷电活动频繁而强烈,年平均雷暴日数2ATP-EMTP仿真计算模型和参高达100以上。变电站的雷害来源有:一是雷直击〔1,2〕数的选择变电站;二是沿线路传过来的电压波。因而加强此地区变电站和线路的防雷保护显得至关重要。暂态计算的精确性取决于系统模型中各个单元〔3〕针对某110kV变电站,通过仿真软件ATPDraw进所采用的模型。只有保证了每个模型单元的精行建模计算,讨论了雷击进线段杆塔、杆塔冲击接确性,才能保证最终计算结果的高精度。地电阻、变电站运行方式等重要因素对雷电过电压(1)雷电流模型的影响。综合考虑影响雷电过电压的因素,验证保用简炼的数学表达式来描述典型的雷电流
6、波形护措施的合理性,并提出相应的方案更进一步完善(如图1),显然有助于定量分析,以便于进行许多保护的建议。对于架空线路,采用典型的110kV相关的计算。Stekolnikov(1941年)以及Bruce和电压等级的杆塔,结合雷电定位系统的分析数据,Golde(1941年)同时提出了双指数表达式:收稿日期:2009202223第29卷/2009年第3期湖南电力研究与试验i=AIm〔exp(-αt)-exp(-βt)〕(1)部位的波阻抗的值可能不相等,但是雷击的假设、式中常数α和β的大小,可由闪电的3个特性推线路的模型都比较粗略,杆塔模型也没必要那么精得。如图1所示为双指数等值波形,是由
7、2个衰减确,可假设各部分的波阻抗均相等。速度不同的指数函数合成,对于常用的雷电流波(5)变压器等电气设备的模型形,一般有β>>α。本计算采用双指数波模拟雷因为雷电侵入波等值频率较高,维持时间很-t/T1-t/T2电流。i=ηIm〔e-e〕,其中η为波形系短,通常10μs左右即可算出最大过电压幅值。则数,Im为雷电流幅值,T1,T2分别为波头时间常变电站设备如变压器、隔离开关、断路器、互感器数和波尾时间常数。等,在雷电波作用下,均可等值成冲击入口电容。(6)
