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35kV配电网感应过电压的仿真分析

作　者: 刘金亮
导　师: 张加胜
学　校: 中国石油大学
专　业: 控制工程
关键词: 上行先导感应过电压数值计算场抵消法敏感性分析在线监测
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在电力系统中,由雷击引起的雷电过电压是产生事故的主要原因之一。本文主要研究雷击杆塔时,在35kV高压输电线上产生的感应过电压的大小及波形。本文以场抵消法理论为基础,应用简化计算方法,并考虑上行先导来建立雷击感应过电压的数学模型。并以此简化计算方法为理论依据开发感应过电压数字仿真软件,该软件不仅能够仿真不同结构参数的35kV高压杆塔在不同雷电流下的感应过电压,还可仿真其他高压等级的杆塔遭雷击时的感应过电压。本文进而又讨论了不同的雷电参数和杆塔参数对感应过电压幅值和波形的影响,包括主放电速度、雷电流峰值、上行先导长度、杆塔等值半径、导线对地高度等,并通过MATLAB仿真软件模拟出感应过电压的波形和各个参数对感应过电压影响的趋势。此感应过电压波形及其峰值对防雷设计和计算雷电过电压有着重要的现实意义。本文最后在以上的理论基础上研究中原油田地区电网的防雷措施。本文结合中原油田地区特殊的自然条件和防雷现状,分析各种防雷装置的优劣指标,设计雷电在线监测装置和分析软件。根据在线装置的监测结果,制定适合于中原油田地区35kV输电线路的防雷措施。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章前言  9-12
  1.1 课题的目的和意义  9-10
  1.2 国内外现状  10-11
  1.3 本课题的主要内容  11-12
第2章雷击杆塔时输电线路上感应过电压的计算  12-27
  2.1 雷击过程及计算模型的建立  12-17
    2.1.1 雷击过程  12-13
    2.1.2 感应过电压的形成过程  13-14
    2.1.3 杆塔模型及参数  14
    2.1.4 对上行先导的考虑  14-16
    2.1.5 计算感应过电压的几点假设  16-17
  2.2 感应过电压计算方法  17-21
    2.2.1 概述  17
    2.2.2 杆塔电磁过程的物理描述  17-18
    2.2.3 电荷和电流波产生的电场  18-19
    2.2.4 电荷波产生的延迟标量位  19-20
    2.2.5 电流波产生的延迟矢量位  20-21
    2.2.6 场抵消法  21
  2.3 简化方法  21-27
第3章感应过电压数字仿真  27-33
  3.1 数字仿真软件介绍  27
  3.2 数字仿真软件的设计  27-28
  3.3 软件使用说明  28-33
第4章感应过电压敏感度分析  33-40
  4.1 感应过电压对上行先导长度的敏感度分析  33-34
  4.2 感应过电压对雷电流幅值的敏感度分析  34-35
  4.3 感应过电压对导线高度的敏感度分析  35-36
  4.4 感应过电压对回击速度的敏感度分析  36-38
  4.5 感应过电压对杆塔等值半径的敏感度分析  38-40
第5章基于中原油田的防雷措施研究  40-57
  5.1 中原油田自然条件  40-42
    5.1.1 地理地貌  40
    5.1.2 气候  40-41
    5.1.3 水文地质  41-42
    5.1.4 地震设防  42
  5.2 输电线路的概况及存在的主要问题  42-44
    5.2.1 濮城、文留、徐镇地区输电线路的防雷现状  42
    5.2.2 濮城、文留、徐镇地区输电线路防雷存在的问题  42-44
  5.3 雷电监测与防雷保护装置  44-54
    5.3.1 雷电监测技术  44-48
    5.3.2 防雷保护装置  48-49
    5.3.3 避雷器  49-54
  5.4 规划目标与实施方案  54-57
    5.4.1 规划目标  54
    5.4.2 实施方案  54-57
第6章结论  57-58
参考文献  58-60
附录  60-61
发表的论文和取得的成果  61-62
致谢  62

35kV配电网感应过电压的仿真分析

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