【摘要】：变电站作为电力系统枢纽一旦发生大电流侵入变电站的事故,会导致站内电气设备损坏并且还可能造成电网大面积停电,影响我国正常的经济发展和人民稳定的生活。随着面向智能电网变电站的快速发展,将会有大量的测量、控制、无线传输和其他的二次设备投入到变电站中。所以,目前对雷电引起大电流的保护方法已经不能满足智能变电站对可靠性的要求。提高变电站对雷击引起大电流的保护可靠性已经成为一个急需解决的问题。 变电站对雷击引起的大电流保护是一个系统工程,不仅要对直击雷进行有效地防护,还要对雷电波沿线路入侵进行防护,最后还要考虑金属氧化物避雷器产生的残压对低压电源系统的影响。通过对这三方面的理论分析研究,提出了相应的防雷保护构方案。首先对雷击大电流的产生过程和雷电流的参数进行分析,得出了最符合实际情况的雷击引起大电流的模型参数。其次,利用ATP程序对某220kV变电站建立仿真模型,在不同运行情况下对变电站大电流入侵波过电压进行了模拟仿真,得到了大电流侵入变电站时的重要电气设备的过电压幅值。通过对变电站不同位置安装MOA避雷器得到的仿真结果进行分析和比较,对某220kV变电站的对大电流侵入的保护提出了一种经济可靠的方案。最后,利用电源系统由多个防雷保护器通过合理配置可实现整体防雷可靠性提升的原理,设计了一种针对低压智能化设备的多级电源保护装置,并采用ATP程序对其保护性能进行仿真。通过对仿真结果的分析和比较可知其保护性能完全符合低压智能化设备对雷击引起大电流保护可靠性的要求。而对于整个变电站,只有当这三方面同时发挥其性能时,其防雷保护的可靠性才能得到最大的保障。
摘要5-6
Abstract6-9
第1章 绪论9-13
1.1 课题研究的背景及意义9
1.2 国内外研究现状9-12
1.3 本文的主要工作12-13
第2章 变电站对雷击引起大电流的保护措施13-30
2.1 引言13
2.2 雷击引起大电流的产生及参数13-19
2.2.1 雷电放电过程13-14
2.2.2 雷电的主要参数14-17
2.2.3 雷击引起大电流的产生过程17-19
2.3 变电站内架设避雷针19-22
2.3.1 避雷针的防雷保护原理19-20
2.3.2 避雷针的保护范围20-21
2.3.3 避雷针接地引流线的配置21-22
2.4 输电线路装设避雷器22-27
2.4.1 避雷器的分类及原理22-26
2.4.2 金属氧化物避雷器的优点26
2.4.3 金属氧化锌避雷器基本技术指标26-27
2.5 变电站防雷保护的研究工具27-29
2.5.1 ATP的主要功能介绍27-28
2.5.2 ATP对研究大电流入侵波的应用28-29
2.6 本章小结29-30
第3章 大电流沿线路侵入220kV变电站的保护方案30-50
3.1 引言30
3.2 某220kV变电站的参数和模型30-32
3.2.1 母线的模型和参数30
3.2.2 开关的模型和参数30-31
3.2.3 电缆的模型和参数31-32
3.2.4 避雷器的模型和参数32
3.3 不同运行方式下对大电流入侵波引起的过电压仿真32-47
3.3.1 进线侧有MOA32-38
3.3.2 进线侧没有MOA38-41
3.3.3 电缆侧并联MOA41-47
3.4 仿真结果分析47-48
3.5 本章小结48-50
第4章 低压智能化设备对大电流侵入波的保护装置50-56
4.1 引言50
4.2 多级防雷保护装置的器件选择50-52
4.3 低压电源多级防雷保护装置52-54
4.3.1 低压电源多级防雷保护装置的工作原理52-53
4.3.2 低压电源多级防雷保护装置的电磁暂态仿真53-54
4.4 仿真结果分析54-55
4.5 本章小结55-56
第5章 总结与展望56-58
5.1 总结56-57
5.2 本文存在的不足及对后续研究的展望57-58
参考文献58-61
