基于35kV架空线路耐雷水平影响因素的仿真分析-论文.pdf

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1、2014年第39卷第4期能源技术与管理V0l_39No．4EnergyTechnologyandManagement157doi：10．3969／jissn．1672—9943．2014．04．062基于35kV架空线路耐雷水平影响因素的仿真分析周同梅，薛霜，陈烨(1．江苏电力公司徐J,i1分公司，江苏徐州221008；2．中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008)[摘要]架空输电线路雷击事故严重影响电网的安全。以某35kV输电线路实际参数为基础，采用电磁暂态仿真软件ATP—EMTP搭建仿真模型。对于线路中耐雷水平较低

2、的杆塔，分别进行了降低冲击接地电阻，增加绝缘子串片数，加装线路避雷器等防雷措施的仿真模拟。考虑经济问题，对于防雷措施选择的逻辑关系层层递进，实验结果理解，并对所得结论进行分析讨论，对于架空输电线路防雷工作有重要意义。[关键词]ATP—EMTP；耐雷水平；接地电阻；绝缘子串；线路避雷器[中图分类号]TM773[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2014)0415730引言电事故次数减少到可以接受的程度⋯。2输电线路模型的建立近年来，随着国民经济的飞速发展，我国的电力行业得到了长足发展。其中架空输电线路作为2。1仿真软件的

3、选取电力系统中的关键部分，也步人了发展的快车道。利用电力系统电磁暂态仿真软件ATP—EMTP架空输电线路大多地处荒郊野外，穿越田野、山林完成对整个防雷模型的搭建与仿真。ATP—EMTP等，其遭受雷击的机率较高，严重地威胁着电网运是目前应用最广泛的电磁暂态分析计算软件之行的安全。因此，加强防雷措施对电网的安全运行一，ATP软件中的模型满足仿真计算所需要的各有着重要的意义。种电气设备的模型，很容易建立一些特殊的元件。例如线路避雷器的特性模型，保证足够计算的精1架空线路防雷现状度之用。其权威性和通用性强，求解速度快；精度通常情况下，为了

4、做好线路防雷工作，将雷击能满足工程计算的要求；计算模型图形化输入，操事故减少到最低限度，以保证供电的可靠性与经作方便，计算结果得到业界普遍认可。所以选择济l生，一般设有4道防线，现在国内针对输电线路ATP—EMTP来进行仿真研究口]。的防雷主要有以下几种：①降低杆塔接地电阻；②2．2仿真模型的建立架设耦合地线；③架设避雷线或加装旁路地线；④选取徐州某变电站35kV进线为实例，以实增加绝缘子串片数；⑤加装线路避雷器；⑥采用差际收集的参数为基础，对模型进行仿真建立。该线绝缘方式等等。并不是所有线路都要使用以上措路共有20基杆塔，利用A

5、TP—EMTP软件建立的施，所以要因地制宜，合理采用，把雷害引起的停模型如图1所示。图1某架空线路仿真图(局部)158周同梅，等基于35kV架空线路耐雷水平影响因素的仿真分析2014年8月Feb一20l4(1)杆塔模型。目前，国内通常有两种杆塔模3线路仿真拟模型：一是采用集中电感进行模拟，忽略杆塔上的波过程；二是当杆塔自身的高度超过40m时，经过实际参数的收集和整理，得到了该线路根据杆塔的实际结构，把杆塔视为均匀参数，这样的数据信息。经过在ATP—EMTP中的模拟仿真，可以用某一个波阻抗来仿真模拟。鉴于实际情况，发现有很多杆塔的耐

6、雷水平不符合国家相关标采用集中电感模型。准。所以对所建线路施加不同防雷措施，主要包括(2)线路模型。采用JMarti频率特性架空线接地电阻、加强绝缘、加装线路避雷器。以下是对路模型，该模型是目前防雷计算中普遍采用的线线路耐雷水平进行的优化仿真评估。路模型。3．1接地电阻(3)雷电流模型。采用ATP软件中的Heidler标准规定35kV有避雷线的线路，每基杆塔模型，波形取2．6／50p．s。不连避雷线的工频接地电阻，在雷季干燥时，最大(4)绝缘子串闪络模型。采用压控开关模型。不宜超过3On；在土壤电阻率≤100fi·m地区，绝缘子串

7、50％放电电压为365kV。当绝缘子串工频接地电阻不宜超过l0Q。大跨越档接地电阻两端的过电压波超过绝缘子串50％放电电压，绝不应超过该值的一半。降低杆塔接地电阻的方法缘子串被击穿。有很多，比如使用降阻剂、采取深井接地等等。该(5)避雷器模型。使用ATP中自带的MOV线路的初始接地电阻值以及初始耐雷水平汇总如模型模拟YH5CX一42／120型号线路避雷器。表1所示。表1线路初始接地电阻以及初始耐雷水平汇总杆塔编号接地电阻，耐雷水平／kA评估杆塔编号接地电聊Q耐雷水平，kA评估14．545合格111819不合格24-243合格128

8、．534合格33．852合格133836合格3222不合格1675不合格53．655合格15162l不合格211O不合格16428不合格7724不合格176．538合格84．649合格183．957合格783不合格193512不合格10469不合格