變電站內(nèi)二次側(cè)雷電過電壓的計算與防護研究.pdf

1、頻繁的雷電活動易造成二次側(cè)設備故障，影響變電站的安全可靠運行。因此，對二次側(cè)設備過電壓的研究是十分必要的。本文利用時域有限元和ATP-EMTP仿真兩種方法分析了變電站中二次側(cè)設備的雷電過電壓，并據(jù)此提出了防護雷電過電壓的新措施。
　　本文首先基于多導體傳輸線行波方程，在考慮母線殘壓的條件下，推導出了分布參數(shù)和集中參數(shù)單個元件的時域有限元方程，建立了整個系統(tǒng)的時域有限元方程組，并對變電站二次側(cè)過電壓的傳播過程進行了計算。與ATP-E

2、MTP方法相比，時域有限元方法可以考慮母線殘余電荷電壓的分布特性，也可以獲得傳輸線沿線任意點的電壓和電流分布規(guī)律。其次，基于ATP-EMTP仿真，論文分析并選取了輸電線模型、桿塔模型、桿塔接地電阻模型、避雷器模型、絕緣子串閃絡模型、地電位模型和其他電氣設備模型。以紅石坡變電站遭受雷電繞擊為例，搭建了整個變電站的仿真圖，并設置了參數(shù)，仿真分析雷電波在變電站中的傳播情況，定量研究雷擊變電站后母線、變電器、避雷器、二次電纜入端、接地點過電壓的

3、變化規(guī)律。最后，在常見二次側(cè)過電壓防護措施的基礎上，提出了由電感、氧化鋅避雷器串聯(lián)瞬時抑制二極管、LC低通濾波器的組合電路的新型過電壓防護措施，以紅石坡變電站雷擊事故為依托，利用ATP-EMTP進行了相應仿真。在地電位入地點的選取上，分別按照單點接地和多點接地進行仿真分析，得出了合理有效的接地方式。將該措施和有效的地電位入地方式應用于變電站雷擊桿塔當中，發(fā)現(xiàn)二次側(cè)電壓已經(jīng)控制在耐壓范圍內(nèi)，驗證了本文提出的新型過電壓防護措施和地電位入地方