10kV配電線路雷電過電壓在線監(jiān)測及其波形特征研究.pdf

1、配電線路絕緣水平低，易因過電壓造成絕緣故障，其中由雷電放電引起的過電壓事故率最高。目前針對配電線路的雷電過電壓事故已開展了一些仿真計算研究，但缺乏與實測數(shù)據(jù)的對比分析。為了了解雷電過電壓波形的幅值和序列特征，開展了配電線路雷電過電壓在線監(jiān)測并對監(jiān)測的感應(yīng)雷過電壓波形根據(jù)波形特征進行分類，分類結(jié)果能為仿真計算和雷電防護提供參考。
　　根據(jù)配電線路的桿塔結(jié)構(gòu)、線路負荷和雷電流波形特征進行設(shè)計過電壓在線監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由阻容分壓器、采

2、集卡、工控機等部件組成。在阻容分壓器中加入阻尼電阻以減小測量回路電感引起的振蕩，其大小通過MATLAB數(shù)值計算得到。針對采集卡輸入阻抗相對較小時測量沖擊電壓波出現(xiàn)的反峰現(xiàn)象，通過 ATP-EMTP搭建仿真模型分析反峰現(xiàn)象的原因并給出了兩級分壓器與采集卡配合使用的方案。最終，對1.2/50μs和10/700μs沖擊電壓波測試表明監(jiān)測設(shè)備的波形響應(yīng)良好，滿足配電線路過電壓的監(jiān)測要求。
　　對監(jiān)測的典型雷電過電壓波形結(jié)合雷電定位系統(tǒng)對波

3、形類別進行驗證。驗證時，根據(jù)典型雷電過電壓數(shù)據(jù)的監(jiān)測時刻、沖擊間隔時間和監(jiān)測設(shè)備位置的經(jīng)緯度，利用雷電定位系統(tǒng)查詢過電壓監(jiān)測設(shè)備附近發(fā)生的雷電回擊過程。通過對比雷電定位系統(tǒng)的查詢結(jié)果與過電壓數(shù)據(jù)的回擊過程間隔時間、經(jīng)緯度和極性，驗證典型雷電過電壓波形為雷擊線路附近形成的感應(yīng)雷過電壓波形。對監(jiān)測的感應(yīng)雷過電壓波形參數(shù)進行統(tǒng)計得出：單次雷電放電的回擊次數(shù)為1~15次，正極性感應(yīng)雷電壓的概率約為95％，回擊過程行成的最大感應(yīng)過電幅值為37.9

4、5kV，幅值在0~10kV的概率為90%；單次沖擊的持續(xù)時間為70μs~3ms，回擊過程的間隔時間為3.5ms~400ms。
　　在線監(jiān)測的電壓波形是在工頻瞬時電壓的基礎(chǔ)上疊加的沖擊電壓波形。正弦波形的變化會影響雷電沖擊電壓波形的變化特征，使沖擊波呈現(xiàn)傾斜變化的姿態(tài)。為了直觀的分析感應(yīng)雷過電壓波形的特征，對工頻疊加沖擊的電壓波形進行去除正弦波形。對去除正弦波后的波形進行歸納、總結(jié)并分類，以便對波形有直觀的了解。不同雷擊形成的感應(yīng)雷