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(wǎng)的提出，智能輸電線作為智能電網(wǎng)的重要組成部分逐步進(jìn)入建設(shè)者的視野，在輸電線桿塔上裝設(shè)各種檢測(cè)設(shè)備是建設(shè)智能輸電線的基礎(chǔ)性工作。但是受地理?xiàng)l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(cè)設(shè)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(dǎo)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(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路桿塔監(jiān)測(cè)設(shè)備的可靠供電。但該取電電源長(zhǎng)期暴露在自然中，不可避免的會(huì)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(chǔ)上研究其過電壓防護(hù)技術(shù)保證其安全可靠運(yùn)行，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　(1)在研究電容式高壓取電基本原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)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(yàn)標(biāo)準(zhǔn)并試驗(yàn)研究了該電容

3、器的絕緣性能;進(jìn)行了整機(jī)工頻測(cè)試，驗(yàn)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(yùn)行良好，可以輸出穩(wěn)定的功率給桿塔監(jiān)測(cè)設(shè)備供電;設(shè)計(jì)了取電系統(tǒng)在桿塔上的安裝方案，現(xiàn)場(chǎng)安裝驗(yàn)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(duì)象，建立了取電系統(tǒng)的雷電暫態(tài)計(jì)算模型;利用電磁暫態(tài)計(jì)算程序ATP-EMTP對(duì)雷擊下取電系統(tǒng)過電壓進(jìn)行仿真計(jì)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(cè)和二次側(cè)分別采用氧化鋅避雷器和壓敏電阻的保護(hù)措施;通過仿真與未加保護(hù)措施取電系統(tǒng)對(duì)比，得出該保護(hù)措施可以有效的限制雷電過電壓幅值，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)取電系統(tǒng)的雷電過電壓保護(hù)。
　　(3)針對(duì)系統(tǒng)實(shí)際安裝環(huán)境，仿真研究了不同外界激勵(lì)（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(jié)果表明:雷擊桿塔是取電系統(tǒng)出現(xiàn)最嚴(yán)重的過電壓的情況，加入保護(hù)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(shí)均可以安全運(yùn)行;并進(jìn)一