開關(guān)操作引發(fā)的瞬態(tài)過電壓分析與研究.pdf

1、在由發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)設(shè)備、電抗器、電容器、互感器等眾多電力系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成的電力系統(tǒng)中，開關(guān)裝置對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行作用有著舉足輕重的地位。本文針對(duì)開關(guān)設(shè)備瞬態(tài)過電壓，展開了如下研究:
　　 1.瞬態(tài)恢復(fù)電壓(Transientrecoveryvoltage，TRV)是校核斷路器開斷能力的重要指標(biāo)，近區(qū)故障因其TRV起始部分的上升速率高，電弧難以熄滅。針對(duì)Mayr電弧只適用于描述電流過零后高電阻電弧狀態(tài)，而Cassie模

2、型只適用于描述電流過零前低電阻電弧狀態(tài)，采用Cassie和Mayr電弧模型串聯(lián)的形式，對(duì)一個(gè)最高電壓245kV,開斷電流50kA的斷路器，利用ATP-EMTP計(jì)算了開斷額定電流L75和L90近區(qū)故障TRV。研究表明，電流過零后，瞬態(tài)恢復(fù)電壓的起始部分對(duì)滅弧有很大影響，對(duì)于散熱功率小的斷路器，如空氣斷路器，開斷近區(qū)的性能是不理想的。
　　 2.隔離開關(guān)殘壓是特快速暫態(tài)過電壓重要影響因素，常采用以下方法模擬:一是具有初始電壓電容模擬

3、;二是采用負(fù)極性電源預(yù)充電模擬。本文采用具有初始電壓的分布參數(shù)輸電線路模型來模擬隔離開關(guān)兩端的殘壓，并結(jié)合某550kVGIS單機(jī)單出線運(yùn)行方式，詳細(xì)計(jì)算了隔離開關(guān)操作時(shí)GIS內(nèi)部的VFTO，同時(shí)比較了本文提出的方法和其它兩種殘壓處理方式下關(guān)鍵點(diǎn)VFTO。結(jié)果表明，具有初始電壓分布參數(shù)輸電線模型能夠較為準(zhǔn)確地模擬隔離開關(guān)兩端的殘壓，對(duì)于VFTO的數(shù)值計(jì)算與特性分析具有一定參考價(jià)值。
　　 3.針對(duì)變電站內(nèi)部開關(guān)斷口，本文利用EMT

4、P建立750kVGIS雷擊數(shù)字仿真模型，計(jì)算分析了桿塔接地電阻與反擊耐雷特性關(guān)系。結(jié)果表明，1）由于土壤的電離最小電流達(dá)數(shù)百千安，是否考慮桿塔接地電阻的沖擊效應(yīng)對(duì)結(jié)果影響甚微;2)降低桿塔接地電阻，不僅能夠降低對(duì)避雷器通流量的要求，同時(shí)也能降低GIS雷電侵入電壓幅值;3）在變電站運(yùn)行工作中應(yīng)特別注意防雷工作，應(yīng)結(jié)合輸電線路一并考慮防雷裝置的安裝及保護(hù)范圍，重點(diǎn)關(guān)注運(yùn)行中開斷的斷路器和隔離開關(guān)等設(shè)備，是否具備防止雷電入侵的措施，定期對(duì)電氣