一种避雷器截波特性对雷电侵入波的影响仿真分析的方法技术

本发明专利技术属于仿真分析技术领域，尤其涉及一种避雷器截波特性对雷电侵入波的影响仿真分析的方法，包括以下步骤：S1，进行雷电侵入波过电压计算条件分析与设置；S2，建立考虑多间隙避雷器截波特性对雷电侵入波过电压仿真模型；S3，得出合理结论。本发明专利技术所得到的仿真结果可以为多间隙避雷器的在配网的应用提供指导，有效降低雷电侵入波对变压器绕组绝缘的威胁。本发明专利技术基于ATP

【技术实现步骤摘要】
一种避雷器截波特性对雷电侵入波的影响仿真分析的方法


[0001]本专利技术属于仿真分析
，尤其涉及一种避雷器截波特性对雷电侵入波的影响仿真分析的方法。

技术介绍

[0002]风力发电是一种绿色能源，得到了政府的大力支持，近几年来在我国也取得了迅速的发展，在我国西北及沿海的部分地区，都建成了大规模的风电工程，风机发电经由集电塔传输到电网之中，其中必须要考虑风机附近的防雷问题，根据有关规程规定，风机发电电缆出线处以及集电塔三相一般推荐安装氧化锌避雷器，但是由于雷击过电压，氧化锌避雷器时长损坏，这不仅要花费更多的经济来更换氧化锌避雷器，而且氧化锌避雷器损坏如果没有及时更换，甚至会危害到风机的安全。
[0003]目前采用在集电塔后一基杆塔三相安装多间隙避雷器可以很好的与氧化锌避雷器配合，减少由于避雷器故障而造成的系统故障。但是多间隙避雷器在动作时，通流容量大、残压低，动作时势必会产生截波，截波沿线路传入风机箱变，可能会威胁到变压器绕组的绝缘，故有必要对多间隙避雷器的截波过电压进行分析，判断其是否会对风机箱变绕组绝缘产生影响。
[0004]对此，提供一种避雷器截波特性对雷电侵入波的影响仿真分析的方法，以解决上述提到的截波对风机箱变绕组绝缘产生影响。

技术实现思路

[0005]为了解决或者改善截波对风机箱变绕组绝缘产生影响问题，本专利技术提供了一种避雷器截波特性对雷电侵入波的影响仿真分析的方法，具体技术方案如下：
[0006]本专利技术提供一种避雷器截波特性对雷电侵入波的影响仿真分析的方法，包括以下步骤：
[0007]S1，进行雷电侵入波过电压计算条件分析与设置；
[0008]S2，基于风电场系统参数的获取，建立考虑多间隙避雷器截波特性对雷电侵入波过电压仿真模型；
[0009]S3，运行仿真模型，获得反击雷和绕击雷截波过电压作用下各设备处的电压、电流波形，计算得到反击雷和绕击雷截波过电压作用下各设备处的电压、电流值，对比分析不同安装方式下截波过电压的影响规律，并得出合理结论。
[0010]优选的，S1中，为核实多间隙避雷器的截波过电压是否有可能会对风机箱变的绝缘产生威胁，在计算中，考虑氧化锌避雷器与多间隙避雷器的安装方式。
[0011]优选的，安装方式为常规安装方式，即在集电塔安装氧化锌避雷器，在下一级杆塔上安装多间隙避雷器。
[0012]优选的，安装方式为极限安装方式，即集电塔上安装多间隙避雷器，从下一级杆塔开始不设避雷器保护。
[0013]优选的，S2中，系统参数获取与仿真模型建立，采用国际通用的图形化电力系统电磁暂态计算程序ATP
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EMTP，来建立考虑多间隙避雷器截波特性对雷电侵入波过电压的仿真模型。
[0014]优选的，S3中，要考虑不同安装方式下，反击雷和绕击雷截波过电压作用下各设备处的电压、电流波形和幅值，并校核各设备的绝缘配合。
[0015]优选的，仿真模型包括电器设备模型、电缆模型、避雷器模块模型、其他模块模型。
[0016]优选的，对电气设备的绝缘配合进行校核，在计算雷电过电压的绝缘配合裕度时，需要考虑老化对设备耐压的影响，劣化系数按照《IEC60071》推荐的外绝缘劣化系数1.05计算。
[0017]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过建立并运行考虑多间隙避雷器截波特性对雷电侵入波过电压仿真模型，对多间隙避雷器的截波过电压进行分析，判断其是否会对风机箱变绕组绝缘产生影响，仿真结果可以为多间隙避雷器的在配网的应用提供指导，有效降低雷电侵入波对变压器绕组绝缘的威胁。本专利技术基于ATP
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EMTP建立的考虑多间隙避雷器截波特性对雷电侵入波过电压的影响仿真模型，可以准确获得多间隙避雷器对雷电侵入波过电压的影响规律，比工程上常用的雷电侵入波过电压计算方法更贴合实际。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的流程图；
[0019]图2是ATP界面架空线路模块；
[0020]图3是ATP界面上的避雷器模块和避雷器参数设置窗口；
[0021]图4是氧化锌避雷器伏安特性曲线；
[0022]图5是ATP界面上的避雷器模块和避雷器伏安特性曲线；
[0023]图6是截波过电压仿真模型；
[0024]图7是各电力设备处的截波过电压波形。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0027]还应当理解，在本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0028]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0029]为了解决截波对风机箱变绕组绝缘产生影响问题，提出如图1所示的一种避雷器
截波特性对雷电侵入波的影响仿真分析的方法，包括以下步骤：
[0030]S1，进行雷电侵入波过电压计算条件分析与设置；
[0031]S2，基于风电场系统参数的获取，建立考虑多间隙避雷器截波特性对雷电侵入波过电压仿真模型；
[0032]S3，运行仿真模型，获得反击雷和绕击雷截波过电压作用下各设备处的电压、电流波形，计算得到反击雷和绕击雷截波过电压作用下各设备处的电压、电流值，对比分析不同安装方式下截波过电压的影响规律，并得出合理结论。
[0033]本专利技术提出了考虑多间隙避雷器截波特性对雷电侵入波过电压的影响仿真分析方法。本专利技术首先进行雷电侵入波过电压计算条件分析与设置，包含避雷器常规安装方式和极限安装方式；其次基于风电场系统参数的获取，利用ATP
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EMTP建立考虑多间隙避雷器截波特性对雷电侵入波过电压仿真模型；最后考虑不同安装方式下，反击雷和绕击雷截波过电压作用下各设备处的电压、电流波形和幅值，并校核各设备的绝缘配合。本专利技术可对多间隙避雷器在配网防雷中的应用提供有效指导。
[0034]作为本专利技术的具体实施方式，S1中，为核实多间隙避雷器的截波过电压是否有可能会对风机箱变的绝缘产生威胁，在计算中，考虑氧化锌避雷器与多间隙避雷器的安装方式，安装方式包括：常规安装方式，即在集电塔安装氧化锌避雷器，在下一级杆塔上安装多间隙避雷器；极限安装方式，即集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种避雷器截波特性对雷电侵入波的影响仿真分析的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，进行雷电侵入波过电压计算条件分析与设置；S2，基于风电场系统参数的获取，建立考虑多间隙避雷器截波特性对雷电侵入波过电压仿真模型；S3，运行仿真模型，获得反击雷和绕击雷截波过电压作用下各设备处的电压、电流波形，计算得到反击雷和绕击雷截波过电压作用下各设备处的电压、电流值，对比分析不同安装方式下截波过电压的影响规律，并得出合理结论。2.根据权利要求1所述的一种避雷器截波特性对雷电侵入波的影响仿真分析的方法，其特征在于：S1中，为核实多间隙避雷器的截波过电压是否有可能会对风机箱变的绝缘产生威胁，在计算中，考虑氧化锌避雷器与多间隙避雷器的安装方式。3.根据权利要求2所述的一种避雷器截波特性对雷电侵入波的影响仿真分析的方法，其特征在于：安装方式为常规安装方式，即在集电塔安装氧化锌避雷器，在下一级杆塔上安装多间隙避雷器。4.根据权利要求2所述的一种避雷器截波特性对雷电侵入波的影响仿真分析的方法，其特征在于：安装方式为极限安装方式，即集电塔上安装多间...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟翔，俸波，夏小飞，陈千懿，黄志都，俞小勇，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：