电缆-架空线路雷电过电压研究

摘要

雷击架空线路的情况时有发生，电缆埋设于地底，雷电不能直接击中电缆，但当电缆与架空线相连时，由于过电压波在输电线中的传输，最终会使得电缆中形成过电压，对其绝缘造成破坏。
　　本文首先对电缆的结构模型进行了介绍，比较了充油电缆和交联聚乙烯电缆两种不同电缆的优缺点，并对充油电缆绝缘材料性能进行比较，确定了电缆的建模方法。其次，介绍了雷电绕击、反击情况下在电缆中产生过电压的机理，结合实际工程实际工况，应用ATP仿真软件对电缆进行建模仿真，测试出在一定幅值雷电流下雷电绕击和雷电反击工况下电缆线路最大过电压分别为911kV和890kV，且均发生在电缆线路末端，测得绕击和反击的过电压波形并无实质区别，均可以看做单脉冲波传播的过程。且根据文献可得，绕击侵入波引起的过电压水平高于反击侵入波，后续考虑各种因素对过电压影响时，以绕击侵入波为主。
　　最后研究了雷电侵入波过电压的影响因素，包括避雷器、线路长度、雷击点位置、电源相位等，并提出降低电缆雷电过电压耐雷水平和雷击概率措施。研究发现电缆前段过电压主要受衰减效应的影响，过电压幅值呈不断下降趋势；电缆后段过电压主要受波的折反射过程影响，受避雷器影响较大。无避雷器时，沿线最大过电压出现在线路末端，有避雷器时，沿线最大过电压出现在靠近线路末端的位置。
　　本文的研究结果为实际工程电缆绝缘配合提供了良好的理论分析与数据支撑，对现有输电线路雷电防护水平的提高和新建线路的防雷设计提供了参考。

目录

声明

1 绪论

1.1课题研究背景

1.2电缆雷电过电压的形成

1.3 国内外研究现状

1.3.1 输电电路反击性能研究现状

1.3.2 输电电路绕击性能研究现状

1.4 论文的主要工作

2 电缆结构与仿真模型

2.1电缆结构

2.1.1充油电缆结构

2.1.2 XLPE电缆结构

2.2电缆仿真模型

2.2.1 电缆仿真模型

2.2.2 电缆仿真参数

2.3 小结

3 电缆-架空线路雷电过电压研究

3.1 雷电过电压原理

3.1.1雷电绕击

3.1.2雷电反击

3.2 雷电过电压计算模型

3.2.1 雷电流

3.2.2 杆塔

3.2.3避雷器

3.3 雷电过电压分布规律

3.3.1 绕击过电压

3.3.2 反击过电压

3.4 雷电侵入波过电压影响因素

3.5.1 避雷器

3.5.2 线路长度

3.5.3 雷击点位置

3.5.4 电源相位

3.5.5 不同类型电缆

3.6 降低雷电过电压水平和雷击概率措施

3.7 小结

4 全文总结与展望

4.1 全文总结

4.2 展望

致谢

参考文献