1000kV电网雷电过电压连锁操作过电压的电磁暂态分析研究

发布时间：2017-08-22 07:20

  本文关键词：1000kV电网雷电过电压连锁操作过电压的电磁暂态分析研究

  更多相关文章： 特高压 雷电过电压 操作过电压 雷电过电压连锁操作过电压 ATP-EMTP

【摘要】：当前,特高压电网是电力系统研究的热点。在我国,由于能源、资源的分布规律不均匀,这使的电网发展的主流为特高压输电。雷电过电压和操作过电压是电力系统过电压的两个方面。本文通过电磁暂态仿真软件ATP-EMTP,搭建特高压电网输电模型。模型包括雷电过电压、操作过电压。在以上两个模型的基础上,搭建雷电过电压连锁操作过电压的仿真模型。并对所搭建模型进行仿真与分析。本文对雷电过电压及操作过电压分别进行原理介绍,并利用ATP-EMTP仿真软件搭建仿真模型。“晋东南—南阳—荆门’,是我国首条特高压交流试验示范工程。本文以此工程为背景,首先,研究南阳变电站进线段发生雷电过电压现象。对雷电过电压提出抑制措施。其次,研究“晋东南—南阳”段的操作过电压。提出抑制措施。在以上研究的基础上,首次将雷电过电压和操作过电压结合起来,搭建雷电过电压连锁操作过电压仿真模型,进行仿真,并提出过电压的抑制措施。仿真结果得出：(1)变电站电气设备的雷电侵入波过电压幅值最大发生在雷击变电站进线段的第二根杆塔上。研究将在以杆塔#2为基础的电侵入波过电压的仿真结果为分析依据。(2)以下措施可抑制雷电过电压：降低杆塔冲击接地电阻。避雷器与主变压器之间距离在15m以内。变电站设备入口电容的合理选择。(3)空载输电线路分闸。线路未装设电抗器,在最不利的情况下分闸,电弧不重燃。合闸过电压发生振荡,最大过电压幅值出现在合闸相角0度时合闸,而在合闸相角90度时合闸,振荡幅值很小,过电压倍数很小。线路中的并联补偿装置,可抑制潜供电弧。(4)在雷电过电压连锁操作过电压的仿真中,断路器断开瞬间,故障相瞬态电压增大。一次电弧有强烈非线性特性和随机特性。潜供电弧(二次电弧)幅值明显增大,基本呈现等幅值振荡。潜供电弧受到的影响比没有连锁反应时的要严重的多。雷击过电压连锁操作过电压可以通过输电线路安装避雷器及断路器安装合闸电阻得到抑制。
【关键词】：特高压 雷电过电压 操作过电压 雷电过电压连锁操作过电压 ATP-EMTP
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM723;TM863
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-16
• 1.1 课题背景及意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-14
• 1.3 雷电过电压14
• 1.4 操作过电压14-15
• 1.5 本文主要研究内容15-16
• 2 雷电过电压16-38
• 2.1 雷电过电压的原理16-21
• 2.2 特高压电网雷击等值模型21-35
• 2.2.1 雷电流等值模型21-24
• 2.2.2 杆塔等值模型24-27
• 2.2.3 输电线路等值模型27-31
• 2.2.4 避雷器等值模型31-33
• 2.2.5 变压器等值模型33-35
• 2.3 1000kV变电站数值化处理及建模35
• 2.4 本章小节35-38
• 3 操作过电压38-46
• 3.1 操作过电压的原理38-42
• 3.1.1 分闸操作过电压38-39
• 3.1.2 合闸操作过电压39-41
• 3.1.3 输电线路瞬态恢复电压41-42
• 3.2 1000kV电网输电线路的数值化处理与建模42-45
• 3.3 本章小结45-46
• 4 仿真与分析46-60
• 4.1 雷电过电压仿真与分析46-49
• 4.1.1 雷击点的影响46-47
• 4.1.2 冲击接地电阻的影响47-48
• 4.1.3 电气距离的影响48-49
• 4.1.4 电气设备入口电容的影响49
• 4.2 操作过电压仿真与分析49-54
• 4.2.1 分闸过电压与合闸操作过电压50-51
• 4.2.2 潜供电弧的仿真与分析51-53
• 4.2.3 避雷器抑制过电压53-54
• 4.3 雷电过电压连锁操作过电压仿真与分析54-58
• 4.3.1 系统仿真模型54-55
• 4.3.2 雷电过电压连锁操作过电压仿真55-57
• 4.3.3 雷电过电压连锁操作过电压抑制措施57-58
• 4.4 本章小结58-60
• 5 结论与展望60-62
• 5.1 结论60-61
• 5.2 展望61-62
• 参考文献62-68
• 致谢68-70
• 作者简介及读研期间主要科研成果70

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本文编号：717794