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计及工作电压的直流输电线路雷电绕击特性计算模型研究

作　者: 贺恒鑫
导　师: 张丹丹
学　校: 华中科技大学
专　业: 高电压与绝缘技术
关键词: 高压直流输电线路工作电压电气几何模型先导发展模型地面倾角
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 287次
引　用: 8次
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内容摘要

雷击是造成输电线路故障的重要原因之一，随着电力系统电压等级的提高，由雷电绕击线路引起跳闸的事故所占比例也不断提高。因此，合理地评价输电线路的绕击耐雷水平对于电力系统的安全稳定运行有着重要的意义。随着高压直流输电技术在我国的广泛应用，直流输电线路雷电屏蔽性能的优劣成为高压直流输电系统能否安全稳定运行的重要制约因素。由于直流输电线路工作电压恒定，伴随线路附近的恒定电场，线路周围分布着强烈的电晕离子流，在这两点的共同作用下使得直流线路雷电绕击特性呈现出与一般交流线路不同的极性效应。因此，不能机械地套用现有的任何一种雷电屏蔽分析模型对高压/特高压直流输电线路的绕击特性进行评估。本文力图通过分析和比较现有的雷电屏蔽分析模型，利用近年来长空气间隙和雷电观测所取得的研究成果和数据，建立一种能够计及工作电压的高压/特高压直流输电线路的雷电屏蔽分析模型。本文分析了电气几何模型的物理基础，在此之上介绍了一种计及工作电压的电气几何模型，应用该模型对±500kV ZG5型和±800kV ZV2型杆塔绕击特性计算结果表明：随着正极性工作电压的引入，在线路结构和绝缘配置相同的情况下，正极最大绕击电流较不计及直流工作电压时增加约1.3~1.7倍。本文通过比较和分析现有的先导发展模型，建立了一个计及工作电压和地形的直流输电线路绕击数值计算模型。该模型细致刻画了：下行先导发展、上行先导起始、上/下行先导的相对发展和最后跃变等几个雷击输电线路的重要物理过程。该模型计算得的结果与实验室1: 40模型实验的结果吻合，计算结果表明：对于负极性下行地闪，正极性的直流电压增强了正极极线的引雷能力，同时抑制了正极极线侧避雷线的引雷能力。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-18
  1.1 研究的背景、目的和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-15
  1.3 尚待研究和解决的问题  15-16
  1.4 本文的主要工作  16-18
2 电气几何模型的物理基础及其应用  18-37
  2.1 经典电气几何模型  18-23
  2.2 电气几何模型的物理基础  23-27
  2.3 电气几何模型的发展  27-28
  2.4 电气几何模型用于直流输电线路绕击特性的计算  28-36
  2.5 本章小结  36-37
3 计及工作电压和地形影响的先导发展仿真模型  37-56
  3.1 先导发展模型的物理基础  37-38
  3.2 雷击仿真程序的数学模型  38-48
  3.3 雷击仿真模型的校验  48-55
  3.4 本章小结  55-56
4 特高压直流输电线路雷电绕击特性研究  56-66
  4.1 雷击仿真程序的开发和应用  56-58
  4.2 云广±800kV特高压直流输电ZV2型杆塔雷电绕击特性计算  58-59
  4.3 直流工作电压对雷电绕击特性的影响机理  59-60
  4.4 特高压直流输电ZV2型杆塔绕击特性影响因素分析  60-63
  4.5 电气几何模型与先导发展模型计算结果对比  63-65
  4.6 本章小结  65-66
5 全文总结  66-69
  5.1 结论  66-67
  5.2 有待进一步研究的问题  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-74
附录硕士期间发表的论文  74

计及工作电压的直流输电线路雷电绕击特性计算模型研究

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