某500kV变电站雷电侵入波特性及防护研究

论文摘要

500kV变电站是电力系统的枢纽,一旦发生雷害事故,将造成大面积停电,而且变电站内主要电气设备的内绝缘大多没有恢复能力,万一遭雷害损坏,修复起来十分困难,势必造成严重的后果。雷电侵入波过电压是引发变电站雷害事故的主要原因,因此,对500kV变电站展开雷电侵入波研究十分必要。本论文以某500kV敞开式变电站为研究对象,采用国际通用的电磁暂态计算程序EMTP,对变电站在不同条件下的雷电过电压进行了仿真计算,结合各电气设备的绝缘裕度,提出了适合该变电站的经济可靠的雷电防护方案,同时探讨研究了雷电过电压计算中各因素的影响作用。研究表明,对于该变电站,从系统长期运行的安全稳定性角度考虑,建议在母线上装设避雷器。同时,避雷器到变压器的距离越大,过电压幅值越大,本文最大保护距离为57m,并建议尽量靠近主变安装。另外,本文研究结果也证明在单线单母单变的运行方式下选取#2杆塔为雷击点并设定其接地电阻来进行计算,这样得到的过电压水平较高,而由此确定的防雷保护方案也比较可靠。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 存在的问题
• 1.4 本论文研究内容
• 第二章 雷电过电压计算的建模及分析方法
• 2.1 EMTP 软件介绍
• 2.1.1 EMTP 概述
• 2.1.2 EMTP 主要功能
• 2.1.3 EMTP 应用步骤
• 2.2 雷电侵入变电站方式与雷击点选择
• 2.2.1 雷电侵入变电站方式确定
• 2.2.2 雷击点选择
• 2.3 计算模型介绍
• 2.3.1 雷电流计算模型
• 2.3.2 绝缘子串计算模型
• 2.3.3 杆塔计算模型
• 2.3.4 输电线路计算模型
• 2.3.5 避雷器计算模型
• 2.3.6 变电站内电气设备计算模型
• 2.4 小结
• 第三章 变电站资料及仿真模型的建立
• 3.1 变电站原始资料
• 3.2 仿真模型的建立
• 3.2.1 雷电流的模拟
• 3.2.2 杆塔的模拟
• 3.2.3 输电线路的模拟
• 3.2.4 避雷器的模拟
• 3.2.5 变电站内电气设备的模拟
• 3.2.6 绝缘子串的模拟
• 3.3 小结
• 第四章 变电站雷电侵入波过电压仿真结果及分析
• 4.1 雷电侵入波过电压计算结果
• 4.1.1 反击
• 4.1.2 绕击
• 4.1.3 变压器侧避雷器的保护距离
• 4.1.4 变电站雷电侵入波防护方案
• 4.2 雷电侵入波过电压的影响因素分析
• 4.2.1 雷击点对过电压水平的影响
• 4.2.2 变电站运行方式对过电压水平的影响
• 4.2.3 杆塔接地电阻对过电压水平的影响
• 4.3 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 在校期间发表的学术论文和参加科研情况
• 致谢
• 作者简介
• 详细摘要