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超高压输电线路雷电过电压及单相闪络跳闸后潜供电流的研究

鲁炜  
【摘要】:雷击是造成线路跳闸停电事故的主要原因,统计表明,雷击引起的跳闸事故,约占电力系统总事故的50%~70%。同时,雷击线路形成的雷电过电压波沿线路传播侵入变电所,也是危害变电所设备安全运行的重要因素。变电站是电力系统的枢纽,一旦发生雷害事故,将造成大面积停电,而且变电站内变压器、电抗器等设备的内绝缘大都没有自恢复性能,万一发生雷害损坏,修复十分困难。最靠近变电站的2km输电线称为变电站进线段,对变电站防雷起关键作用,因而必须采取措施,降低变电站进线段进波的幅值和陡度。 本文对变电站进线段的雷电过电压进行了研究,利用相模转换方程求解多导线分布参数的雷电暂态过程,精细地建立计算模型,将多模效应引起的波头畸变、绝缘子伏秒特性、线路工作电压等因素考虑进去,定量研究了在变电站进线段采取降低接地电阻、安装线路避雷器、加装耦合地线等措施的防雷效果,对比了不同措施下站内设备的过电压幅值和陡度,分析了各种措施的适用范围及需要考虑的问题。 当雷电过电压与伏秒特性相交后发生绝缘子闪络,形成绝缘子串的沿面放电电弧,如果工频电弧由此通道进入大地,就会引起单相接地故障。高压输电线路所发生的故障90%以上是单相接地,系统多采用单相自动重合闸来消除故障,单相重合闸的成功很大程度上取决于故障点的潜供电流大小。潜供电流的顺利自熄是自动重合闸成功的必要条件,因而有必要对线路的潜供电流进行计算,确定其大小,为重合闸时间的整定提供依据。当潜供电流超标时,需要采取相应措施来抑制。 随着电力系统传输容量的扩大,串补技术将得到广泛的应用。串补的出现改变了原有输电线路参数均匀分布的特性,也使得潜供电流参数发生变化。两侧开关跳开以后,故障相串补与线路的分布电感反复充放电,形成一个低频振荡衰减的过程,使得潜供电流的幅值增大,过零次数减少,不利于熄弧。本文根据阳城工程的实际参数,对串补线路的潜供电流进行了仿真,并提出了减小串补线路潜供电流的措施。仿真效果良好。


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