低壓交流電源系統(tǒng)雷電電涌防護(hù)的研究.pdf

1、雷電電涌過(guò)電壓是低壓交流電源系統(tǒng)中導(dǎo)致用電設(shè)備故障及系統(tǒng)不能正常運(yùn)行的主要原因之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均每年因雷電過(guò)電壓造成的損失占低壓系統(tǒng)中所有損失的70％左右，作為主要入侵低壓交流電源系統(tǒng)的雷電電涌過(guò)電壓，人們對(duì)它的防護(hù)工作越來(lái)越重視。
　　電涌保護(hù)器(SPD)的設(shè)計(jì)和配合問(wèn)題是低壓交流電源系統(tǒng)中雷電過(guò)電壓防護(hù)的核心問(wèn)題。首先必須了解電涌保護(hù)器中單個(gè)元器件的保護(hù)特性及合理的選擇方式。電涌保護(hù)器被廣泛地應(yīng)用于低壓交流電源系統(tǒng)的保護(hù)電路中

2、，它的主要保護(hù)器件為壓敏電阻(MOV)和放電管(GDT)。本文運(yùn)用電磁暫態(tài)分析軟件(PSCAD/EMTDC)對(duì)壓敏電阻和放電管的響應(yīng)特性進(jìn)行分析。先運(yùn)用壓敏電阻模型對(duì)其響應(yīng)進(jìn)行了仿真，并將仿真波形與試驗(yàn)波形進(jìn)行了對(duì)比。再研究放電管的仿真模型及響應(yīng)特性，同時(shí)對(duì)壓敏電阻與放電管串聯(lián)支路的電路模型分別進(jìn)行了仿真分析和試驗(yàn)研究，考察了這種串聯(lián)支路的保護(hù)優(yōu)越性。
　　在對(duì)單個(gè)保護(hù)元件特性進(jìn)行分析之后，對(duì)整個(gè)電涌保護(hù)器電路進(jìn)行了仿真研究。根據(jù)

3、行波折、反射理論，行波通過(guò)串聯(lián)電感和旁過(guò)并聯(lián)電容時(shí)，會(huì)使折射后的波形變得平緩，減小波前陡度，這對(duì)于電源設(shè)備的保護(hù)是非常有利的。通過(guò)暫態(tài)分析，對(duì)低壓交流電源系統(tǒng)幾種保護(hù)電路運(yùn)用PSCAD/EMTDC軟件進(jìn)行仿真計(jì)算。首先分析含兩種濾波器的保護(hù)器電路的保護(hù)效果;其次分析兩級(jí)保護(hù)電路的保護(hù)特性并通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果與仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證仿真的有效性;最后介紹了三相交流電源線路中單級(jí)保護(hù)電路和兩級(jí)保護(hù)電路的保護(hù)效果。
　　在完成了電涌保護(hù)器

4、電路的仿真研究后，接著又進(jìn)行了保護(hù)器之間配合特性的研究。由于各種保護(hù)器件具有不同的保護(hù)特性，根據(jù)被保護(hù)系統(tǒng)的要求，合理的多級(jí)配合保護(hù)是非常重要的。本文對(duì)低壓系統(tǒng)中的兩級(jí)保護(hù)器的能量配合進(jìn)行仿真計(jì)算，分析了級(jí)聯(lián)保護(hù)器的殘壓、保護(hù)器間的距離以及雷電電涌波形等因素對(duì)多級(jí)保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)效果的影響。結(jié)果表明，采用“高—低”這種級(jí)聯(lián)配合方式，當(dāng)連接電涌保護(hù)器的電纜長(zhǎng)度在5～20m范圍內(nèi)時(shí)，模擬雷電電涌波無(wú)論是以差模還是共模方式侵入，保護(hù)效果都是比較理