乐亭500kv变电站工程专题报告-500kv配电装置雷电侵入波过电压计算研究

乐亭500kv变电站工程专题报告-500kv配电装置雷电侵入波过电压计算研究内容摘要：

3 本工程雷电侵入波过电压计算研究的目的 雷电侵入波主要威胁的是线路入口设备，而高抗的入口电容较大，距离线路入口避雷器有一定的距离。 乐亭 500kV 变电站本期是雷电侵入波最严重的单线单变运行方式，故有必要对高抗入口是否需要装设避雷器进行验算。 因此，本计算的目的是采用中国电力科学研究院开发 的电磁暂态程序 EMTP/EMTPE，在线路入口和主变压器回路上及母线上装设避雷器的情况下，校验高抗 入口 处 是否需装设避雷器。 4 变电站 电气主接线 工程初期 变电站 电气主接线见图 2 图 电气主接线 5 设备参数 避雷器参数 变电站 在每回架空线路的入口和变压器回路上 装设 金属氧化物避雷器，其参数见表。 表 避雷器参数 型 号 装设 位置 额定电压 2kA 操作冲击残压（ kV） 20kA 雷电冲击残压（ kV） YW444/1106 线路入口 444 869 1106 YW420/1046 变压器端 420 820 1046 YW420/960 母线 420 820 1046 设备入口电容 雷电过电压的经典理论指出，在雷电冲击波的作用下，由于冲击波传播速度快，雷电侵入波等值频率较高，作用时间短 （微秒级） ， 通常 10 s 左右即可算 3 出最大过电压幅值。 变电站设备上的电阻，电感等过程来不及建立起来，从微观的角度来看，各个设备等价于具有一定电容值的电容，冲击波作用的过程就是对各个大小不一的电容充电 的过程。 因此在雷电侵入波的计算中，变电站不同设备用不同电容值的入口电容表示。 其数值见表。 HGIS 中的电流互感器、断路器电容数值较小，计算中 省略计算。 表 设备入口电容 设备名称 变压器 电压互感器 高抗 HGIS 套管 电容值 5000 5000 5000 200 线路波阻及波速 在模拟计算中， 变电站 架空进线及 变电站 连接线均 用单相无损导线模拟 ， 模拟时需考虑两个参数：波阻抗和波速。 架空进线和母线的波阻抗相差不多，一般在 300Ω左右，本计算中 取 300，波速为 300m/181。 s；变电站 GIS 组合电器 根据经验和工艺水平，波阻抗 取 85Ω，波 速为 300m/181。 s。 设备绝缘水平 电站内主要 设备的雷电冲击绝缘水平 值 （ BIL）与 设备的绝缘保证强度值 （ BILW） 如表 所示。 考虑到设备运行老化等因素，计算中设备的绝缘保证强度的判据应取设备雷电冲击绝缘水平 BIL 除以系数 K 的值。 在工程初期设备绝缘老化很小，若工程初期的时间较短，此设备的绝缘保证强度的判据可取其设备的雷电冲击绝缘水平 (BIL)，在工程后期 K 值取。 表 主要电气设备的雷电冲击绝缘水平 设备名 参数 HGIS 套管 高抗 电压互感器 变压器 BIL/kV 1675 1675 1675 1550 安全裕度系数 BILW/kV 1456 1456 1456 1347 500kV 架空进线段导线高度。