特高壓變電站雷電波侵入暫態(tài)響應特性分析及防護措施研究.pdf

1、雷電波入侵是特高壓變電站雷害故障的主要原因。合理的絕緣配合方案和雷電侵入波防護措施是減少特高壓變電站雷害故障的主要手段。絕緣配合的核心問題是確定各電氣設備的絕緣水平，其中雷電沖擊試驗是考核絕緣耐受水平的重要內(nèi)容之一，而所用標準雷電波形（1.2/50μs）是基于1929年美國實測數(shù)據(jù)修正得到的。因為不同波形參數(shù)的雷電波對絕緣介質(zhì)的擊穿特性產(chǎn)生的影響不同，所以有必要探討特高壓變電站設備實際耐受的雷電沖擊電壓波形與標準雷電沖擊電壓波形的差異，

2、因此，本文通過仿真深入研究特高壓變電站雷電侵入暫態(tài)響應特性，對雷電沖擊試驗波形的合理性進行論證。
　　避雷器是變電站雷電過電壓防護的主要措施。國內(nèi)特高壓發(fā)展初期，變電站母線均配置避雷器，而500kV變電站有母線不裝避雷器的案例?；诜抡嫣骄刻馗邏鹤冸娬灸妇€不裝設避雷器的可行性方案對于提高其工程經(jīng)濟性具有十分重要的意義。綜上，本文主要開展以下工作：
　　第一，本文結(jié)合國內(nèi)某特高壓同塔雙回交流工程的某GIS變電站的實際工程參數(shù)，

3、將“雷電源-進線段-變電站”三部分視為一個整體，基于ATP-EMTP程序搭建仿真模型。
　　第二，結(jié)合特高壓變電站雷電侵入電壓行波形成的物理過程，仿真分析了雷擊形式、傳播距離、電壓互感器、避雷器對其行波特征的影響。基于已有研究和本文仿真結(jié)果，討論分析了實際電壓行波參數(shù)下電氣設備絕緣耐受水平與標準雷電沖擊波形下的絕緣耐受水平的差異。
　　第三，基于改進電氣幾何模型計算了桿塔處于不同地面傾角時的最大繞擊雷電流。通過仿真計算研究了

4、雷擊位置、桿塔接地電阻、繞擊雷電流、工頻電壓對雷電侵入波過電壓幅值的影響。
　　第四：對本文研究的特高壓變電站處于不同的單線單變運行方式、不同的避雷器配置方案下雷電反擊和繞擊侵入波過電壓進行了計算和分析，對母線不裝設避雷器的可行性進行了研究。
　　第五，基于上述研究，結(jié)合已有的各類防護策略和本文研究的特高壓工程實際情況，給出了抑制特高壓變電站雷電侵入波過電壓的一些建議。提出了通過暫態(tài)過電壓監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)計實際雷電侵入波行波特征參