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220kV单回输电线路过山段雷击电磁暂态计算和耐雷水平研究

作　者: 阮德明
导　师: 束洪春
学　校: 昆明理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 单回线路反击耐雷水平导线过电压耦合地线旁路屏蔽地线
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

输电线路是电力系统的大动脉,它将巨大的电能输送到四面八方,是连接各电源、各变电站、各负荷的纽带。输电线路的安全运行,直接影响到了电网的稳定和向负荷的可靠供电。因此,输电线路的安全运行在电网中占据举足轻重的地位。输电线路长度大,分布面广,地处旷野,易受雷击。由于线路雷害事故引起的跳闸,导致电力系统的中断供电,增加线路绝缘及开关设备的维修工作量,同时威胁电网的稳定运行,雷击线路时雷电波沿着线路入侵变电站,就是威胁变电站的主要因素及其所引起电量损失的关键。良好的输电线路防雷是减少电力系统雷害事故。本文目的是研究220kV单回输电线路过山段雷击电磁暂态计算和耐雷水平。以220kV福贡—兰坪雪山段送电线路工程116#～120#共5基杆塔(位于杆塔116#～120#之间的线路全长1.038km)为实际背景,本段线路具有高海拔重覆冰的地理气象条件影响的特点。探讨了多种输电线路防雷措施,提出本段线路防雷改造的初步建议,在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台下构建本段线路在仅带双避雷线、仅带单耦合地线和既带单避雷线又带单耦合地线这三种不同防雷措施下的精细电磁暂态仿真模型,进行雷直击杆塔及线路档距中央的仿真计算,比较线路耐雷水平。在此基础上,对架设旁路屏蔽地线对提高本段线路耐雷性能的作用进行了理论分析与仿真计算,最后提出了本段线路合理的防雷措施,以对输电线路抗冰防雷起到一定的指导作用。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第1章绪论  8-14
  1.1 课题的研究背景  8-9
  1.2 中国国外输电线路防雷保护的研究状况  9-11
    1.2.1 Bergeron法  9
    1.2.2 EMTP法  9-10
    1.2.3 FTA法  10
    1.2.4 Monte Carlo法  10-11
    1.2.5 规程法  11
    1.2.6 绝缘子串闪络判据  11
  1.3 本论文研究的内容  11-14
第2章输电线路的雷击与防护  14-28
  2.1 雷电放电过程  14-16
  2.2 输电线路雷击  16-17
  2.3 输电线路的防雷  17-23
  2.4 雪山段线路的防雷措施分析  23-24
  2.5 耦合地线在输电线路防雷中的作用  24-26
  2.6 本章小结  26-28
第3章计算模型和方法  28-52
  3.1 雷击塔顶时绝缘子上的过电压  28-29
    3.1.1 绝缘子上的过电压  28
    3.1.2 雷击塔顶时导线上的感应过电压  28-29
  3.2 雷击杆塔耐雷水平计算  29-36
    3.2.1 带双避雷线  29-32
    3.2.2 带耦合地线  32-34
    3.2.3 既带单避雷线又带单耦合地线  34-36
  3.3 雷击导线耐雷水平计算  36-38
  3.4 贝杰龙特征线计算方法  38-41
  3.5 杆塔模型  41-42
  3.6 雷电反击的计算模型和方法  42-45
  3.7 输电线路模型  45-50
  3.8 本章小结  50-52
第4章仿真计算与分析  52-76
  4.1 输电线路雷击杆塔仿真模型建立  52-58
    4.1.1 雷电流模型  52-53
    4.1.2 杆塔模型  53-54
    4.1.3 线路模型  54-55
    4.1.4 绝缘子模型  55-57
    4.1.5 电源模型  57-58
  4.2 雷击杆塔电磁暂态仿真分析  58-67
  4.3 旁路屏蔽地线的架设探讨  67-71
  4.4 直击导线耐雷水平仿真计算  71-75
  4.5 本章小结  75-76
第5章总结和展望  76-78
  5.1 全文工作总结  76
  5.2 后续研究工作展望  76-78
致谢  78-80
参考文献  80-84
附录  84

220kV单回输电线路过山段雷击电磁暂态计算和耐雷水平研究

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