500kV曲江变电站二次系统防雷研究

论文摘要

我国电力系统的防雷保护研究,主要集中在一次设备,对二次弱电设备的防雷保护措施研究较少。广东韶关500kV曲江变电站是粤北电网的枢纽变电站,也是国内综合自动化水平最高的500 kV变电站之一。曲江变电站地处雷击频繁的环境,特别是在韶关5、6月份的雷雨季节,该站的计算机综合自动化系统雷害事故频发,本文提出了对曲江变电站二次系统防雷的研究。本文通过对曲江变电站2005年和2006年两次雷害事故进行分析和现场调研、试验,找出了雷电过电压侵入的途径和事故原因:2005年事故是由于雷击线路,线路来波传递至低压输电电缆,而曲江变电站的低压二次系统无任何的过电压保护措施造成的;2006年事故是由于曲江变电站附近落雷,低压线路产生的高幅值感应过电压,低压浪涌保护器动作将过电压泄放入地时,由于曲江变电站等电位连接铜缆接地方式不当,引起地电位反击造成的。针对两次事故原因,分别对雷电侵入低压电源线引起的冲击电压和等电位连接铜缆的接地方式进行ATP仿真和实验室试验研究,找出有效降低侵入变电站二次系统雷电过电压的措施和正确的等电位连接铜缆多点接地方式。根据仿真和实验所得结论,在坚持综合治理,层层设防,水涨船高,整体防御的原则基础上,总结出包括电源系统、通信系统和等电位接地方式的变电站二次系统综合防雷措施。最后,针对曲江变电站提出了的切实可行的二次系统防雷改造措施,保证了500kV曲江变电站的安全可靠运行。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的意义
• 1.2 国内外对雷击变电站的研究现状
• 1.3 本课题主要工作
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容和拟解决的关键问题
• 第二章 500kV 曲江变电站两次雷害事故原因分析
• 2.1 500kV 曲江变电站概况
• 2.2 2005 年雷害事故故障分析和现场实验
• 2.2.1 现场初步分析
• 2.2.2 二次回路检查及现场模拟实验
• 2.2.3 事故原因分析
• 2.2.4 其它低压电源系统和通信系统防雷保护措施不足引发的事故
• 2.3 2006 年事故分析和现场调研
• 2.3.1 故障分析
• 2.3.2 现场实验
• 2.3.3 事故原因分析
• 2.3.4 其它省市等电位接地方式的调研
• 2.4 本章小结
• 第三章 雷电侵入低压电源线引起冲击电压的仿真研究
• 3.1 雷电对电源系统干扰的侵入途径分析
• 3.1.1 线路来波
• 3.1.2 变电站附近落雷
• 3.2 雷电侵入低压电源线引起冲击电压的仿真研究
• 3.2.1 仿真模型
• 3.2.2 冲击电压仿真结果及分析
• 3.3 结论
• 第四章 等电位铜缆接地方式的仿真分析及实验室试验
• 4.1 等电位连接的意义
• 4.2 《反措》关于敷设等电位接地网的具体要求[43]
• 4.2.1 等电位接地网的要求
• 4.2.2 二次回路电缆敷设
• 4.2.3 二次回路接地要求
• 4.3 等电位连接铜缆接地方式仿真分析
• 4.4 等电位连接铜缆接地方式的实验室试验
• 4.4.1 试验概述
• 4.4.2 试验结果及分析
• 4.5 结论
• 第五章 变电站二次系统综合防雷措施
• 5.1 电源部分
• 5.2 信号部分
• 5.3 等电位连接设计
• 第六章 曲江变电站二次系统防雷具体改造措施
• 6.1 电源系统防雷改造措施
• 6.2 信号系统防雷改造措施
• 6.3 曲江变电站接地系统具体改造措施
• 6.3.1 总等电位连接的设置位置和要求
• 6.3.2 局部等电位连接的设置位置和要求
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间发表的学术论文及参加的科研项目