基于ATP-Draw的220kV户外变电站雷电侵入波计算分析

摘要

220kV变电站在电力系统中扮演着重要角色，一旦遭受雷击发生事故，将会影响大面积区域的正常供电，而且变电站内主要电气设备的内绝缘大多没有恢复能力，如果因雷击造成了损坏，短时间内修复完善非常困难，势必会造成严重的后果。雷电侵入波过电压是确定变电站绝缘水平的主要因素之一，但是雷电侵入波过电压的水平很难通过实验观察，需要使用仿真计算软件作为主要的分析工具，ATP-Draw软件当前在国内外应用都非常广泛。雷电侵入波过电压是引发变电站雷害事故的主要原因，因此，对220kV变电站展开雷电侵入波研究具有十分重要的意义。
　　本论文以220kV武强变电站为研究对象，利用常用的电磁暂态计算程序ATP-Draw，对变电站在雷电过电压情况下进行了仿真计算，建立了适当的输电线路、杆塔、绝缘子、GIS、避雷器等仿真模型，结合各电气设备的绝缘裕度，提出了适合该变电站的经济可靠的防雷装置配置方案，同时探讨了雷电过电压计算中各因素的影响作用。
　　通过分析研究，对于该变电站，本期在出线侧设置避雷器后，母线及主变高低压侧可不设置母线避雷器，可以对本期220kV配电装置、110kV配电装置雷电侵入波进行有效防护。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本论文的主要工作

第2章 雷电侵入分析

2．1 变电站进线段保护及防雷问题

2．2 绝缘配合

2．3 雷电侵入变电站的方式

2．4 雷击点的选择

2．5 本章小结

第3章 仿真计算模型

3．1 仿真程序简介

3．1．1 ATP-EMTP的发展

3．1．2 ATP-Draw程序的使用

3．2 仿真计算模型的建立

3．2．1 雷电流的计算模型

3．2．2 杆塔模型

3．2．3 输电线路的计算模型

3．2．4 避雷器的计算模型

3．2．5 GIS的计算模型

3．2．6 变电站内电气设备的计算模型

3．2．7 绝缘子串的计算模型

3．3 本章小结

第4章 变电站雷电波侵入计算

4．1 工程概况

4．2 计算数据

4．2．1 雷电流的模拟

4．2．2 杆塔的模拟

4．2．3 输电线路的模拟

4．2．4 避雷器的模拟

4．2．5 GIS的模拟

4．2．6 变电站内电气设备的模拟

4．2．7 绝缘子串的模拟

4．2．8 各电气设备的绝缘水平

4．3 ATP-Draw计算及分析

4．4 配电装置布置对雷电侵入波的影响

4．4．1 GIS套管与主变的连接方式

4．4．2 母线PT的相对位置

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

致谢