变电站侵入波记录系统研究

摘要

变电站在电力系统中发挥着十分重要的作用，是电力系统的关键组成部分，一旦变电站发生雷害事故，将会造成电网大面积停电，其后果的严重性不言而喻。而且变电站内的主要电气设备在遭受雷击损害后，由于其绝缘恢复能力不强，造成这些电气设备恢复起来十分困难，这将会给电力系统带来极大的损害。可知侵入波对于变电站有着重要影响，侵入波会严重威胁变电站的安全运行，给电网带来极其严重的后果。侵入波是劣化设备绝缘的重要因素，同时侵入波水平又决定着变电站绝缘配合水平是否安全。
　　综上所述，开展对变电站雷电侵入波的研究十分重要，在变电站安装记录每次侵入波发生情况的设备系统，对于记录、研究、分析变电站雷害事故，评估站内电气设备的绝缘配合水平，进而确保电网安全运行具有十分重要的意义。
　　本论文首先介绍了变电站侵入波的研究方法，包括对变电站的进线段模拟，对输电线路、杆塔和线路绝缘子串的模型构建。接着分析了雷电侵入波的方式及其仿真模型，然后分析了变电站雷电侵入波监测记录的基本原理，以及高频下电容式电压互感器回路电阻、电感、电容等值参数计算方法，并通过仿真模型分析了等值参数计算误差对过电压监测的影响。最后本文提出了一种基于CVT响应电流的侵入波在线监测方法，并对该方法的计算流程和计算等效模型进行了详细分析研究，而且对其工程可行性进行了详细的论证分析。基于这种在线监测方法，开发了一种利用变电站母线CVT回路电流实现母线过电压监测的系统，该系统由两部分构成，即侵入波电流监测终端和侵入波过电压监测终端。本系统可以实现输电线路行波电流和变电站母线侵入波过电压的实时在线监测，实现变电站事故监测统计的自动化、智能化和信息化。最后通过在线监测变电站侵入波数据和站内现场实测波形的对比，分析说明了本文研究的在线监测记录系统可以有效运作。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的意义

1．2 侵入波危害现有评价方式

1．3 变电站侵入波记录系统研究现状

1．4 本论文主要研究内容

第2章 变电站侵入波研究方法及模型建立

2．1 雷电侵入波方式

2．2 电气主接线

2．3 变电站的进线段模拟

2．4 仿真模型和计算数据

2．4．1 输电线路模型

2．4．2 杆塔模型

2．4．3 线路绝缘子串闪络模型

2．5 本章小结

第3章 雷击发生侵入波仿真波形

3．1 沿输电线路入侵变电站的雷电波

3．2 雷击发生侵入波仿真模型

3．2．1 绕击雷发生仿真模型

3．2．2 反击雷发生仿真模型

3．3 本章小结

第4章 变电站侵入波记录系统的原理

4．1 侵入波电流监测

4．2 母线过电压监测

4．3 变电站CVT回路参数

4．4 误差分析

4．4．1 等效电容误差分析

4．4．2 等效电阻误差分析

4．4．3 等效电感误差分析

4．5 本章小结

第5章 变电站侵入波记录系统的结构

5．1 系统结构

5．2 传感器设计

5．3 数据采集分析单元设计

5．4 无线通讯单元设计

5．5 电源单元设计

5．6 系统的主要功能

5．7 系统的主要特点

5．8 本章小结

第6章 变电站侵入波记录系统数据分析

6．1 东城变侵入波记录系统

6．2 实测分析

6．3 本章小结

第7章 总结与展望

7．1 本文总结

7．2 展望

参考文献

致谢