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雷擊高壓輸電線路沖擊電暈特性及其影響研究

發(fā)布時間:2017-09-21 15:22

  本文關(guān)鍵詞:雷擊高壓輸電線路沖擊電暈特性及其影響研究


  更多相關(guān)文章: 電暈?zāi)P?/b> 輸電線路 ATP-EMTP 衰減和變形


【摘要】:在設(shè)計變電站內(nèi)設(shè)備的閃電絕緣時,并未考慮由于沖擊電暈效應(yīng)使入侵波在沿傳輸線上傳播時發(fā)生的衰減和畸變,因此對于電氣的絕緣要求太過嚴(yán)格,所以對于傳輸線產(chǎn)生的電暈的研究顯得十分的有必要。本文在分析沖擊電暈的伏庫特性的基礎(chǔ)之上,基于電磁暫態(tài)仿真軟件建立了沖擊電暈的動態(tài)電容模型和相應(yīng)的雷擊傳輸線路的模型,分析了雷擊傳輸線路發(fā)生反擊時沖擊電暈效應(yīng)對雷電過電壓波形的影響。本文建立的模型較好地模擬出了實際電暈對輸電線路的影響過程,對于輸電線路和發(fā)變電站的雷電防護提供了一定理論依據(jù)。主要成果如下:(1)基于沖擊電暈的基本概念和假設(shè),推導(dǎo)了考慮電暈時的傳輸線方程,依據(jù)電暈的伏庫特性建立了電暈的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)之上,定義合適的ATP模塊用于建立沖擊電暈的動態(tài)電容模型。(2)通過對建立的考慮避雷線上的沖擊電暈的雷擊輸電線模型進行的模擬分析發(fā)現(xiàn)如果不計電暈影響,距離雷擊點100m、200m、300m處的電涌電壓幅值相比較于計及電暈影響分別大33%、65%和88%;受電暈影響,波頭時間分別從原來的3.1μs、4.0μs、4.4μs增大到5.2μs、6.8μs和7.9μs,增長幅度分別為68%、70%、79%。電暈的存在不僅拉長了雷電波的波頭時間而且減小了峰值,可以說此時的波形發(fā)生了衰減和畸變,雷擊點距測量點的距離越遠,波頭時間越長,畸變現(xiàn)象越嚴(yán)重。(3)通過對建立的考慮相線上的沖擊電暈的雷擊輸電線模型進行的模擬分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)幅值為100kA的雷電流直接擊中1000kV的傳輸線時,如果不計電暈影響,距離雷擊點100m、200m、300m處的電涌電壓幅值相比較于計及電暈影響分別大34%、41%和57%;在據(jù)雷擊點300m處,考慮電暈時的電壓幅值為1098kV,不考慮電暈時電壓的幅值為1720kV,幅值減低了622kV,這間接的提高了傳輸線的耐雷水平,對輸電線的雷電防護是有益的。(4)通過模擬不同的雷電流波形情況下沖擊電暈對雷擊輸電線雷電過電壓波的影響發(fā)現(xiàn),雷電流波形的半峰值時間越大,電暈對雷擊輸電線的過電壓波的影響越大。(5)在只改變桿塔的接地電阻的情況下,當(dāng)雷電流直接擊中避雷線或輸電線桿塔發(fā)生反擊時,隨著桿塔的接地電阻越大,電暈效應(yīng)對雷電過電壓波的影響程度越大,在土壤電阻率越高的地方更加的應(yīng)該考慮電暈效應(yīng)的影響,這對輸電線路的防雷是有益的。
【關(guān)鍵詞】:電暈?zāi)P?/strong> 輸電線路 ATP-EMTP 衰減和變形
【學(xué)位授予單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TM863
【目錄】:
  • 摘要5-7
  • ABSTRACT7-9
  • 第一章 緒論9-14
  • 1.1 研究的目的和意義9-10
  • 1.2 國內(nèi)外研究進展10-12
  • 1.2.1 雷擊架空輸電線的研究現(xiàn)狀10-11
  • 1.2.2 沖擊電暈?zāi)P偷难芯楷F(xiàn)狀11-12
  • 1.3 論文研究內(nèi)容12-14
  • 第二章 沖擊電暈相關(guān)理論及其仿真模型14-30
  • 2.1 沖擊電暈理論14-15
  • 2.2 基于傳輸線理論的沖擊電暈效應(yīng)分析15-24
  • 2.2.1 考慮電暈效應(yīng)的傳輸線方程的推導(dǎo)16-21
  • 2.2.2 考慮電暈效應(yīng)的傳輸線方程物理特性的分析21-23
  • 2.2.3 電暈效應(yīng)的表現(xiàn)形式23-24
  • 2.3 基于電暈的伏庫特性的沖擊電暈效應(yīng)分析24-29
  • 2.3.1 沖擊電暈的伏庫特性分析24-25
  • 2.3.2 沖擊電暈的數(shù)學(xué)模型25-29
  • 2.4 本章小結(jié)29-30
  • 第三章 雷擊高壓輸電線仿真模型30-49
  • 3.1 仿真軟件30-31
  • 3.2 沖擊電暈的仿真模型的建立31-32
  • 3.3 雷電流仿真模型和輸電線仿真模型的建立32-38
  • 3.3.1 雷電流模型的建立32-35
  • 3.3.2 輸電線仿真模型的建立35-38
  • 3.4 輸電線桿塔模型的建立38-45
  • 3.4.1 無損線路模型38-39
  • 3.4.2 有損無畸變線路模型39
  • 3.4.3 細分化模型39-41
  • 3.4.4 四段模型41-43
  • 3.4.5 桿塔的接地電阻43-45
  • 3.5 絕緣子閃絡(luò)模型的建立45-47
  • 3.6 本章小結(jié)47-49
  • 第四章 電暈對雷擊輸電線路的影響分析49-61
  • 4.1 沖擊電暈?zāi)P偷姆鼛焯匦则炞C49-50
  • 4.2 對避雷線上的沖擊電暈的模擬分析50-55
  • 4.3 對相線上的沖擊電暈的模擬分析55-58
  • 4.4 不同的雷電流波形下電暈效應(yīng)對雷電過電壓的影響58-59
  • 4.5 不同的桿塔接地電阻下電暈效應(yīng)對雷電過電壓的影響59-60
  • 4.6 本章小結(jié)60-61
  • 第五章 結(jié)論與討論61-63
  • 5.1 主要結(jié)論61-62
  • 5.2 創(chuàng)新點62
  • 5.3 存在不足與展望62-63
  • 參考文獻63-69
  • 作者簡介69-70
  • 致謝70-71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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2 谷定燮;胡偉;張業(yè)茂;何慧雯;;1000kV交流同塔雙回線路傘形塔與鼓型塔比較[J];高電壓技術(shù);2010年01期

3 敬亮兵;李景祿;顏喜平;馬福;;復(fù)合絕緣子雷擊閃絡(luò)事故的分析及對策[J];絕緣材料;2008年04期

4 袁海燕;傅正財;魏本剛;孫偉;;沖擊電暈對特高壓輸電線路繞擊耐雷水平的影響分析[J];中國電機工程學(xué)報;2009年25期

5 戴玉松,顏懷梁;考慮沖擊電暈時的一種多相線等值電路模型[J];中國電機工程學(xué)報;1997年05期

6 楊鵬程;徐濤;葉奇明;甘鵬;謝梁;鄔雄;陳水明;;導(dǎo)線雷電沖擊電暈特性試驗研究[J];中國電機工程學(xué)報;2012年28期

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本文編號:895335


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