基于波导理论与ATP-EMTP对雷击风机系统仿真及防护

风机雷电过电压防护是风机安全运行的重要保障。为了研究风机因遭受雷电过电压损坏的规律,通过分析雷电电磁波导理论与风机内部运行结构,建立塔筒(门)空腔试验缩比模型与风机线网结构雷电过电压分布仿真模型。基于实验室测试与ATP-EMTP软件仿真计算,采取相对偏差计算方法对部分结果进行验证,进而分析雷击风机系统的影响。研究结果表明:雷电电磁脉冲在塔筒(门)空腔导线中可产生峰值约为数百伏阻尼震荡损害波,风机塔筒门的接口部分需进行较好的密封屏蔽;风机雷电过电压系统仿真中,不同部位形成的雷电电压波峰值间具有较大的倍数差。可根据各部位RLC值的变化安装适配SPD;风机雷电过电压系统仿真中,参考点峰值电压值随着接地电阻值增大而增大,越靠近风机塔筒基础部分,电压峰值变化越明显。从1～10Ω改变接地电阻值,并不能有效改善塔筒以上部分过电压峰值。研究结果可为进一步系统研究雷击风机与雷击风机附近对风机造成的侵害特性提供依据。     

基于ATP-EMTP的输电线路雷电过电压研究及应用

雷击是造成架空输电线路事故的主要原因。通过采用ATP—EMTP建立了雷电过电压仿真模型,析计一起受雷害输电杆塔的耐雷水平,研究了落雷区域,提出了线路防雷的改良建议。     

抗雷电过压影响的电容式接地网设计

接地网一直是电力建设中不可缺少的一部分，同时也是现代防雷及接地研究的重点.接地网的均压效果直接关系到接触电压和跨步电压对人身及设备安全的影响.利用电容的充放电特性，提出了在接地网上连接电容器以构建电容式接地网的设计方案.通过ATP-EMTP电磁仿真软件建立仿真电路模型，并在不同的电容值下测量接地网地电位的幅值及电位陡度.实验结果表明电容式接地网对地电位幅值陡度的降低具有很好的效果，该方法在降低雷击对地表以上电气设备的损坏，以及提高工作人员的安全系数方面具有一定的参考价值.     

1000kV特高压系统雷击保护的建模与仿真分析

利用国际通用的图形化电磁暂态计算程序ATP-EMTP对1 000 kV特高压系统雷击过电压进行了建模与仿真研究,分别建立了杆塔、输电线路、避雷器模型;进行了雷击杆塔及其母线、杆塔接地电阻对雷电过电压影响,以及变电站母线处安装避雷器对过电压的影响、串联电感对雷电过电压影响的仿真研究.仿真计算表明了避雷器在变电站防雷过程中的重要作用,还给出了过电压的分布、变化规律,为高压变电站雷击保护研究及其优化设计提供了有价值的参考依据和可行的工程方法.     

基于雷电耐受能力的配电变压器选型策略

配电变压器的绝缘配置水平低于配电线路,在遭受雷电侵害时极易造成绝缘击穿事故,在设备选型时通常仅从容量需求角度出发,并未考虑型式差异的影响。基于不同接线组别与容量的配电变压器结构参数,采用ATP-EMTP (electromagnetic transients program, version alternative transients program)软件建立了相应的雷击宽频等效模型,分析型式差异对其雷电耐受能力的影响,研究基于雷电耐受能力的配电变压器选型策略。结果表明:型式和容量差异对配电变压器雷电耐受能力具有一定影响,小容量配电变压器雷击过电压幅值相对较高,接线组别为Dyn-11型的配电变压器雷电耐受能力总体优于Yyn-0型。因此,在设备选型时应统筹考虑。     

1000kV输电线路空载合闸过电压研究

随着我国特高压电网的发展,对输电线路操作过电压的允许值提出了更严格的要求.根据空载过电压产生的机理及常规控制方法存在的不足,本文提出通过控制多级合闸电阻的阻值及合闸时序限制合闸过电压的方案.利用ATP-EMTP软件对典型算例进行了仿真分析,仿真结果表明,采用总阻值为400Ω的合闸电阻进行三相同期合闸效果良好.     

35kV熔断器防雷接地事故原因及防雷改造

对某35 kV变电站雷电导致熔断器炸裂事故进行了分析,提出了增设避雷针、更换接地体、接地体与主接地网并接,以及并联安装保护间隙等防雷措施.采用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP对接地电阻和保护间隙前后的防雷效果进行了仿真验证,实验结果表明,避雷器接地体与主接地网连接、熔断器并联安装保护间隙等措施能够有效地降低雷电过电压幅值.     

架空输电线路地线取能方法

地线取能是电力系统输电网络中各类传感监测设备的一种供能方式。为此,文章对典型架空地线的取电原理进行了分析,建立了等效参数模型,对取电端口的等效电压、等效阻抗进行了数学推导。选择一条220 kV线路利用ATP-EMTP软件进行了仿真,研究了取能负载对地线电流分布的影响,分析了包括导线电流、接地电阻、档距范围、取能负载等因素对取电参数的影响规律。结果显示：受感应电势和地线自阻抗的限制,地线电流不超过10 A;取电电压随着取能阻抗的增大呈现增大趋势,最终稳定在27 V左右,当取能负载为2.5Ω时,获得最大取能功率为175.03 W。这些结果为后续取能器的设计提供了数据基础。