清远地区220kV回澜变电站雷电暂态EMTP仿真研究

发布时间：2020-07-31 15:02

【摘要】：变电站的防雷设施一般按照工程规范设计,电网公司在变电运行管理工作中,很少对变电站的防雷水平进行定期的量化评估,变电站防雷设施管理水平较为传统,至今仍时有雷击损坏变电站设备的情况发生。EMTP(Electro-Magnetic Transient Program)是广泛采用的电磁暂态仿真软件,但主要应用于学术、科研、设计仿真领域,在电网公司的变电运行工作实际中较少应用,目前应用EMTP仿真软件构建变电站整体仿真模型量化评估变电站防雷水平的著作和实践并不多。本文以清远市220kV回澜变电站为基础,根据该变电站的实际情况,应用EMTP仿真软件构建了变电站整体模型,量化评估了变电站的防雷能力和三种防雷措施的改进效果,为电网公司在变电运行实际中应用EMTP仿真软件量化评估、改进变电站防雷能力提供了可复制、可借鉴的解决方案。首先,分析了雷电袭击变电站的三种形式以及产生过电压的危害程度,包括直接击中变电站的雷电波、变电站感应雷产生过电压和沿输电线路侵入的雷电波三种形式,经过对三种形式的过电压计算分析,确定后续需要进行仿真的雷电波侵入形式为:雷电绕击输电线路、雷电反击输电杆塔。然后,根据清远市220kV回澜变电站实际情况,采用EMTP仿真软件建立了输电杆塔、输电线路和变电站站内设备等各部件的EMTP仿真模型,在此基础上构建了220kV回澜变电站整体EMTP仿真模型,为后续搭建其他变电站EMTP仿真模型提供了完整解决方案。还提出了随时间老化的避雷器EMTP仿真模型和考虑雨水因素的绝缘子闪络EMTP仿真模型两种改进方法。最后,调整不同雷击方式、不同工频相角等仿真参数,量化分析了220kV回澜变电站在正常运行方式和极端情况下的防雷能力,量化比较了降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、增加避雷器组数三种防雷增强措施的效果,并仿真了220kV回澜变电站采取三种防雷增强措施后的防雷能力。仿真结果表明,采取三种防雷措施后,220kV回澜变电站达到了防御极端情况雷电袭击的预期效果。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM63
【图文】：

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胁人类生存生活的八大自然灾害之一，严重影响着人安全的一个最大隐患，主要危害形式包括线路跳闸、停运等情况[3-7]。虽然变电站在设计时已考虑了相关运行、继电保护、防雷运维方面都有较为成熟的管理设备巡查不到位、极端天气等原因，在实际运行过程损坏的情况仍有发生，对电网安全运行、社会经济和 21 日，雷电袭击广州某变电站，由于 220kV 侧线路配合不当，雷击导致的过电压超过了站内电气设备耐kV 侧#2203 断路器爆炸损坏。2017 年 7 月，雷电袭 220kV 侧线路避雷器老化导致防雷能力下降，雷击侵入变电站主变，造成主变损坏故障，如图 1-1 所

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【参考文献】