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山区10kV配网架空线路差异化防雷策略研究

作　者: 彭海涛
导　师: 何志伟
学　校: 华南理工大学
专　业: 电机与电器
关键词: 山区配网差异化防雷策略感应雷线路避雷器
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 151次
引　用: 2次
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内容摘要

10kV配电网络结构复杂,绝缘水平比较低,不但直击雷能对其造成雷害事故,而且感应雷也能对其造成较大的危害。在配电网故障中,配电线路故障占了绝大部分,而配电线路故障中又尤以雷击跳闸故障的比重最大,尤其是山区的配电线路中,线路故障基本上都是由于雷击跳闸而引起的。因此,有效地防止雷击跳闸,可大大降低配电线路的故障,进而降低电网中事故的发生频率。目前配网防雷的措施有很多,但是大都缺乏系统性、差异性,人们对各种防雷措施的优缺点也没有很好地分析。由此可见,对配电网络的防护现状进行仔细的分析与研究,探索出雷害事故频发的原因,发现配电网络在防雷措施和防雷设备上存在的缺陷和不足,找到改进和完善的措施非常有必要并且具有研究价值。本文首先从雷电的形成机理出发,分析了雷电的放电过程,雷电过电压的性质及其特点,然后针对不同性质的雷电过电压,本文从以下几个方面进行分析:①避雷针,研究了避雷针的防雷原理,并以具体配电线路为例进行了实例仿真,最后对仿真结果进行了分析,得出了避雷针防雷的影响因素;②耦合地线,建立了耦合地线的模型,并对耦合地线的位置优化进行了仿真,得出了最后的结果;③线路型避雷器,分析了线路型避雷器的原理,并对线路型避雷器进行了仿真,分析不同雷电流下的仿真结果;最后针对不同地域环境的特点进行分析,得出了在不同的环境中采取合适的避雷措施,以达到经济性和安全性的统一。最后比较了上面3种防雷方式的各自特点,同时结合佛山高明地区的特点,得出了一些针对性的结论。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-11
  1.1 概述  9
  1.2 高明地区配电线路特点及防雷措施方法  9-10
  1.3 研究的内容与意义  10-11
第二章雷电放电机理  11-15
  2.1 雷云的形成  11
  2.2 雷电的放电过程  11-13
    2.2.1 物理放电过程  11-13
    2.2.2 雷电放电等效模型  13
  2.3 雷电过电压的性质及其特点  13-15
第三章基于独立避雷针的配网线路防雷  15-26
  3.1 避雷针的原理及其计算  15-16
  3.2 建模理论依据及其实体建模过程  16-19
    3.2.1 建模理论依据  16-17
    3.2.2 目的物对雷击选择性的实体建模  17-19
  3.3 雷击避雷针仿真结果及影响因素分析  19-25
    3.3.1 雷击最大场强点  19-20
    3.3.2 雷击通道仿真结果  20-23
    3.3.3 10kV 配电线路加装避雷针防感应雷效果验证  23
    3.3.4 雷击避雷针影响因素分析  23-25
  3.4 小结  25-26
第四章配网耦合地线的防雷  26-32
  4.1 耦合地线防雷原理  26
  4.2 加装耦合地线的线路模型建立  26-28
    4.2.1 计算感应雷过电压的假设  26-27
    4.2.2 加装耦合地线的耐雷水平计算  27
    4.2.3 计算模型  27-28
  4.3 10KV 架空线路中耦合地线安装位置分析  28-31
    4.3.1 导线上字形排列  28-29
    4.3.2 导线垂直排列  29-31
  4.4 小结  31-32
第五章线路型避雷器对配网架空线路的保护原理研究  32-55
  5.1 线路型避雷器的原理  32
  5.2 仿真模型的建立  32-34
    5.2.1 仿真模型参数的确定  32-33
    5.2.2 计算原理及基本参数  33-34
  5.3 线路型避雷器仿真结果及分析  34-53
    5.3.1 线路型避雷器安装密度的影响  34-43
    5.3.2 杆塔的接地电阻对线路耐雷水平的影响  43-53
    5.3.3 感应雷过电压的分析  53
  5.4 高明供电局过电压保护器安装效果  53-54
  5.5 小结  54-55
结论  55-56
参考文献  56-59
附表1 高明典型地形图  59-60
附表2 安装避雷针后线路感应雷过电压的仿真模型  60-61
附录3 场强图  61-65
  表1 避雷针高度不同时最大场强值及对应坐标  61-62
  表2 雷云位置不同时的最大场强值及对应坐标  62-63
  表3 雷云电荷量大小不同时的最大场强值及对应坐标  63-64
  表4 不同地质情况下的最大场强值及对应坐标  64-65
附表4 文中计算使用的典型仿真模型  65-66
  每2 基杆塔安装线路型避雷器仿真模型  65-66
攻读硕士学位期间取得的研究成果  66-67
致谢  67-68
附件  68

山区10kV配网架空线路差异化防雷策略研究

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