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《四川大学》 2006年
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贝杰龙算法在乐山500kV变电站雷击过电压分析中的应用研究

张斌  
【摘要】: 乐山500kV变电工程是四川电网建设中的重要工程之一,该工程的规划建设对四川电网乃至川渝、华中电网均具有很重要的理论和现实意义。在规划的电网中,500kV变电站已成为现在和将来电力系统的枢纽站,对于提高输电和配电可靠性与连续性,保证整个系统的安全稳定运行具有十分重要的意义,一旦遭雷击受损坏,将直接影响整个系统的安全稳定运行,造成严重的后果。对于500kV变电站的雷击过电压、绝缘配合的分析计算与研究是当前输变电规划设计中面临的重要课题之一。在输变电工程的规划设计中,要求有可靠的防雷与保护措施,而目前我国对于500kV输变电工程大气过电压及防雷保护、绝缘配合等尚未颁布相关技术标准和规范,在实际工程的进行规划设计阶段,必须针对不同各变电站工程的具体情况进行详细分析计算和研究,本文所作的工作重点是,根据乐山500kV变电站实际工程设计的需要,对该站的雷击过电压及绝缘水平进行研究,提出防雷方案,并对绝缘水平进行分析,得出具体定量结论,供实际工程设计使用。 本文首先根据实际工程背景和环境,分析了变电站的雷害来源,主要包括:一是雷直击变电站;二是沿线路传过来的雷电波。由于雷击线路的机会远比雷直击变电站多,因此沿线路侵入变电站的雷电过电压行波是很常见的,是对变电站电气设备构成威胁的主要方式之一,这也是进行雷击过电压进行分析的重要内容。因此,对雷电侵入波在变电站电气设备上所产生的过电压进行仿真分析和计算,找出过电压分布与变化的规律,对防护雷电过电压、保护电气设备提供有价值的参考依据,可进一步优化变电站的工程设计,在尽可能减少建设投资的同时,提高运行的安全可靠性。 本文重点分析和研究了乐山500kV变电站雷击过电压及绝缘配合。分析大气过电压计算的重要性以及雷击过电压计算的现状和发展趋势,在此基础上分析了过电压计算的基本理论和方法,分析了贝杰龙算法用于电网雷击过电压计算的重要意义。本文重点基于贝杰龙算法,建立了输电线路、电感、电容和电阻等元件的等效模型,将分布参数线路以及电容、电感用集中参数的阻抗和等效电流源的并联电路来表示,使三相输电线路等值电路的两端电量在拓扑关系上没有联系,仅需采用等值电流源来表征雷电特性,简化了计算,方便编程。 在建立贝杰龙方法的数学模型的基础上,本文基于Matlab6.5编制了仿真计算程序,将变电站和进线段结合起来,雷击点分为近区雷击和远区雷击,对拟建中的乐山500kv变电站雷击侵入波过电压进行了系统的计算和研究,分别分析了典型的六种不同运行方式下的大气过电压,为该变电站防雷保护设计提供了依据,并对该站在不同防雷方式下的绝缘水平进行研究,提出了该站过电压保护建议方案,为保证该变电站的绝缘水平,为实际工程设计提供了理论依据依据。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM86

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