计算500kV变电站的绕击耐雷水平毕业设计1

1、应用ATP-draw计算500kV变电站的绕击耐雷水平系 别：机电与自动化学院专 业 班：电气工程及其自动化0703班姓 名：XXX学 号：20071XXXXXX指导教师：XXXX 2011年6月XX应用ATP-draw计算500kV变电站的绕击耐雷水平Application of ATP-draw around the calculation of 500kV substation level LIGHTNING朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典 摘 要 由于输电线路所经地区的地形、地貌、雷电活动情况以及线路自身的防雷设计和绝缘水平不同，雷击引起的故障原因各不相同。如果没有针对特殊地段采取特殊

2、的防雷措施，难以收到较好的防雷效果。国内外运行经验表明，500kV及以上电压等级输电线路，尤其在山区丘陵地带,绕击是造成雷击的主要原因。因此要重视雷击跳闸原因的分析，根据具体情况及运行经验采取有效和针对性的防范措施，降低输电线路的雷击跳闸率。本课题中应用ATP-draw计算程序计算500kV变电站的绕击耐雷水平。通过仿真软件建立变电站按一线一变方式运行的情况下的变电站模型和进线端线路模型。并计算当雷击于500kV变电站近区输电线路导线上时，变电站内高压电器设备上的过电压水平。计算研究中，先假定一个变电站内电气设备的绝缘配置水平，与计算得到的耐雷水平进行比较，来判断此次绕击是否会发生线路跳闸事故

3、。对仿真结果进行分析，通过对比数据得出变电站的绕击耐雷水平，并进一步思考如何改进变电站的防雷能力。关键词：输电线路 绕击 电气几何模型 绕击跳闸率 耐雷水平AbstractBy transmission lines because of the topography of the area, landscape, lightning activities, and line their own different levels of lightning protection design and insulation, lightning caused by faults for differ

4、ent reasons. If there is no special section for the lightning to take special measures, the mine is difficult to receive good results. Domestic and international operating experience shows that, 500kV and above voltage transmission lines, especially in the mountainous hills, around the lightning str

5、ike is the main cause. Therefore, attention should be paid analysis of the causes lightning trip, according to the specific circumstances and operating experience to take effective and targeted preventive measures to reduce the rate of transmission line lightning trip. Application of this project ca

6、lculation program to calculate ATP-draw around 500kV substation LIGHTNING level. The simulation software to establish a change substation line run by the circumstances of the substation model and into the line-side line model. And calculate when lightning strikes near the 500kV transmission line sub

7、station wire, the substation high voltage equipment on the over-voltage level. Calculation of the first electrical device assuming a substation insulation staffing levels, and calculated to compare the level of resistance to mine, to determine whether the attack occurred around the line trip acciden

8、ts. The simulation results are analyzed, the data obtained by comparing LIGHTNING around the substation level, and reflect further on how to improve the capacity of the mine substationKey words: transmission lines shielding electrical geometric model trip around the strike rate withstanding level目 录

9、摘 要IAbstractII目 录III第一章 绪论11.1 前言11.2 课题研究的意义11.3 输电线路绕击耐雷性能计算的国内外研究现状11.4 ATP-EMTP程序51.5 小结6第二章 变电站的防雷与保护72.1 雷电参数72.2 雷电过电压72.3 雷电侵袭形式72.4 变电站主要设备82.5 变电站防雷措施和主要防雷装置82.6 小结9第三章 仿真计算原理103.1 EGM的基本介绍103.2 绕击雷113.3 绕击跳闸率113.4 变电站中变压器到避雷器的安全距离113.5 小结12第四章 雷电波绕击侵入500kV变电站的仿真计算134.1 电气主接线图134.2 雷电参数的模拟

10、154.3 进线段的仿真154.3 计算结果164.4 小结17第五章 总结与展望185.1 总结185.2 展望18参考文献19致谢20朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典第一章 绪论1.1 前言根据国外超高压电网运行部门的统计数，大多数500kV变电站的侵入波跳闸事故都是由于雷电直接绕击于变电站近区输电线路引起。当雷电绕击于500kV变电站近区输电线路导线时，雷电波将沿线路入侵变电站，损坏变电站内的高压电器设备。ATP（选择性暂态程序）是目前世界上应用最广泛的电磁暂态仿真软件，现已广泛地应用于电力系统过电压暂态计算中。随着我国500kV输电线路的建设和发展，如何提高500kV变电站安全可靠性的

11、课题日益成为我国坚强电网的建设中的关键技术所在。在雷电活动频繁的地区，由于雷击造成变电站内电气设备损坏的情况时常发生。变电站内设备因雷击造成的绝缘损坏大多由输电线侵入的雷电过电压波引起。为保证电网的安全稳定运行，减少变电站电气设备雷击损坏，应对变电站的雷电侵入波特性进行研究分析，以确保在各种运行方式下各电气设备因雷电引起的过电压值低于其额定雷电冲击耐受水平（BIL）。研究沿线路传来的雷电波侵入变电站的波过程时，由于输电线的分布参数复杂，且变电站内设备和回路分支众多，雷电侵入波在变电站内将发生复杂的折反射。为此，本文选取电磁暂态仿真计算程序ATP-draw对某500 kV变电站进行仿真计，分析雷

12、电侵入变电站时，在不同的运行方式、杆塔冲击接地电阻、雷击点与变电站的距离、避雷器的保护方式以及避雷器与保护设备之间的距离等因素下，雷电过电压对设备的影响。1.2 课题研究的意义变电站是电力系统的枢纽，它担负着电网供电的重要任务，因此，它是防雷的重要保护部位。由于变电站和架空线路直接连接，而线路的绝缘水平又比变电所内的电气设备为高，因此沿着线路侵入到变电所的雷电进行波的幅值也是很高的。如无完善的保护设施，就有可能使变电站内的主变压器或者其他设备的绝缘损坏。变电站一旦发生雷害事故，使设备受到损坏，就有可能造成大面积停电，给生产和生活带来重大损失和影响，其后果是十分严重的。为此,研究变电站防雷和改进

13、防雷技术对未来电力系统的发展具有举足轻重的意义。1.3 输电线路绕击耐雷性能计算的国内外研究现状本世纪六十年代以前，线路绕击研究主要集中在实验室内小型模拟试验和现场运行经验的积累与总结，其中最主要的是前苏联学者V.V.BorgSdorv和M.V.Kostenl的工作，M.V.Kostenko等人在1961年提出雷电绕击率经验公式。六十年代初，美国E.R.Whitehead、H.R.Armstrong、G.R.Brown等人相继开展绕击的理论研究，并取得重要成果 1 。他们根据计算和试验，完善和发展了分析绕击性能的电气几何模型(EGM)，被称为Whitehead理论(本文简称为WS EGM)。该

14、模型以确切的现场数据为基础，所以在雷电绕击设计中得到了广泛应用。1963-1964年我国朱慕美教授在模拟试验的基础上独立提出了与Whitehead基本相似的模型。随后，Sargent、Edksson、Mossa等人在EGM的完善和推广应用方面作了大量工作。现代EGM，进一步考虑了击距的间隙系数、杆塔、弧垂和地形等各种因素的影响，并编制了相应的计算程序。近年来，Eriksson、Dellera、Rizk等人将长空气间隙放电研究成果应用于绕击性能的研究，提出了先导发展模型(LPM)，LPM认为：在下行先导的作用下，接地结构物的上行先导的发生、发展及相遇过程，在决定绕击性能时起决定性作用，并引入吸引

15、距离作为基本参数。针对日本海岸冬季雷电活动的特点，Shindo提出在雷云作用下从高建筑物发生的上行雷闪的屏蔽分析模型。这些成果是传统电气几何模型的重要发展。下面重点介绍几个较有影响的雷电绕击计算模型，并对它们的优缺点进行分析。(1) 规程法目前，我国雷电绕击系统设计及其性能估算，以我国电力行业标准交流电气装置的过电压保护和绝缘配合为依据。标准认为：绕击率与保护角、杆塔高度以及线路经过的地形、地貌、地质条件有关，平原和山区线路的绕击率与保护角和杆塔高度的关系如下平原线路： (1-1) 山区线路: (1-2)式中，为保护角(单位为度),为杆塔高度(单位为米)。规程法中的绕击率计算公式，工程上应用简

16、单方便，且它经过了实践检验，能够满足一般线路的防雷设计。但其缺点也很明显：该公式，是根据多年的运行经验和小电流下的模型试验结果而提出的，所以带有综合的平均性质，不能反映具体线路的特点，无法解释屏蔽失效的现象。(2) Whitehead等人的经典电气几何模型(WS EGM)电气几何模型是指将雷电的放电特性与线路的结构尺寸联系起来而建立的一种几何分析计算模型。该模型的核心是“WhiteheadBrown”的绕击模型，如图所示。图1-1 雷击输电线路的电气几何模型其基本原理为：先导放电通道头部到达被击物体的临界击穿距离一击距以前，击中点是不确定的，先到达哪个物体的击距之内，即向该物体放电；击距仅同雷

17、电流幅值有关，而与其它因素无关；先导对杆塔、避雷线、导线的击距相等。WS EGM模型将雷电的放电特性同线路的结构尺寸联系起来，比传统的方法前进了一大步，在世界上许多国家得到应用，显示强大的生命力。但是，该模型存在一些不足：它未考虑放电的分散性；没有考虑其它因素对击距的影响；未考虑雷击大地、避雷线、导线时的差别，而假定先导对三者的击距相等；它是根据杆塔高度不高(60米以下)、保护角在10-30度以及接地良好的线路的运行数据和模拟试验得出的模型，因此有限定的适用范围。(3) Eriksson的改进电气几何模型Eriksson针对经典电气几何模型的不足，提出改进的电气几何模型。Eriksson模型考

18、虑了结构物高度对绕击的影响，并引入了吸引距离这一概念。Eriksson模型认为：当下行雷电先导进入结构物的吸引半径之内，上行先导将对下行雷电先导进行拦截而发生雷击：吸引半径同雷电流幅值和结构物高度相关；下行先导可从不同的角度靠近结构物，但是一旦超出结构物的吸引半径，先导将直接击向地面。改进模型中的两种屏蔽情况如图所示。 图1-2 输电线路雷电绕击分析Eriksson的改进电气几何模型同经典电气几何模型的区别之处在于：考虑了结构物高度对其引雷效果的影响，使分析更接近实际。但该方法也存在一些不完善之处，如：如何准确说明吸引距离同击距这两个概念的区别：其计算结果同线路的实际运行结果是否吻合；吸引距离

19、同结构物高度的关系是否相等，都有待于进一步检验。(4) Rizk关于输电线路雷电绕击的先导发展模型Rizk在实验的基础上，提出雷电绕击的先导发展模型，模型认为：雷击是由下行先导和上行先导相遇发生，引入吸引半径和侧面吸引距离两个参数，两个参数都是雷电流幅值和结构物高度的函数。下行先导和上行先导相遇过程可由图1-3表示：图l-3 上下行先导临界相遇图解Rizk的先导发展模型细致地考虑了上下行先导的相遇过程，并对其进行初步定量描述。但该模型必须得到线路运行结果的广泛支持后才能得到确证，且没有考虑当雷电下行先导已经下降到低于线路高度时发生的雷击现象。因此，它不适用于高杆塔线路的绕击性能估算。(5) D

20、ellera和Garbagnati关于雷电绕击的先导发展模型Dellera和Garbagnati基于自然雷电过程和长空气间隙放电过程的相似性，利用长间隙放电来模拟雷电，提出了绕击的先导发展模型，引入了侧面距离(简称LD)和屏蔽失效宽度(简称SFW)两个基本参数，它们是雷电流幅值和结构物高度的函数。侧面距离是指雷电先导能够击中地面结构物的最大水平侧向距离；屏蔽失效宽度是指先导避开结构物的保护设备而击向结构物的空间范围宽度。Dellera和Garbagnati的绕击分析模型，引入了侧面距离和屏蔽失效宽度这两个基本参数2，并且分段对线路和杆塔处的绕击情况分别计算，使该模型具有较大的适应性。但该模型建

21、立在模拟试验和计算机辅助分析的基础上，其计算较为繁杂，限制了其在工程上的广泛应用。1.4 ATP-EMTP程序美国帮纳维尔电力局(BPA)编制的电磁暂态过程计算程序EMTP(Electro-Magnetic Transient Program)是当今世界上应用最广泛的研究电力系统暂态过程的程序。基于贝杰龙法的电磁暂态过程计算程序EMTP是把求解分布参数线路波过程的特性线法和求解集中参数电路暂态过程的梯行法两者结合起来,形成的一种数值计算方法。因此它首先需要把分布参数线路和集中参数储能元件(L、C)等值成为集中参数的电阻性网络,然后应用求解电阻网络的通用方法,计算实际电路的波过程。当然由于EMT

22、P程序是利用Fortran语言汇编成的,语法要求很严格,并且须在DOS下运行,因此应用比较不方便。为了方便其运行将其语言替换完成的ATP-draw程序，即为我们此次课题将要应用到的程序。1.5 小结 本章主要介绍本次毕业设计的研究意义以及输电线路绕击耐雷性能计算的国内外研究现状，并简单介绍了ATP-EMTP程序的由来，为本次设计打开序幕。第二章 变电站的防雷与保护2.1 雷电参数经过长期的系统的雷电观测，实测结果表明，雷电流是单极性的脉冲波。对于脉冲波形的雷电流，需要三个主要参数来表征。这三个参数为:幅值、波头和波长。幅值是指脉冲电流所达到的最高值;波头是指电流上升到幅值的时间;波长是指脉冲电

23、流的持续时间（一般取1/2幅值对应的时间）。幅值和波头决定了雷电流随时间上升变化率，称为雷电流陡度，它对雷电过电压有直接影响，是常用的一个重要参数。雷电流幅值随各国的自然条件不同而差别很大，但是各国测得的雷电流波形却基本一致。实测表明，雷电流的波头长度f大多在ls4s的范围内，平均在2.6s；雷电流的波长长度c大多在20100s。在线路防雷计算中，雷电流的波形可以采用2.6/50s，则雷电流波前的平均陡度为 (2-1)式中，是雷电流陡度，一般认为取50kA/s左右是最大限值。2.2 雷电过电压架空输电线路中常见的雷电过电压有2种:一是感应雷电过电压,另一种是直击雷过电压。送电线路由于其绝缘水平

24、较高，感应雷电过电压危害一般较小,重点是直击雷的防护。直击雷按击中线路设备的部位又分为3种:雷击于杆塔顶部，即常说的反击雷；绕过避雷线击于导线，即绕击雷；雷击于避雷线档距中央。雷击避雷线的档距中间且与导线发生闪络引起跳闸的情况是及其罕见的，因此， 直击雷防护主要是反击过电压和绕击过电压的防护。2.3 雷电侵袭形式(1) 直击雷雷电直接击在建筑物或设备上而产生的电效应、热效应和机械效应。(2) 感应雷雷云放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。感应雷可以来自对地雷击，也可以来自云间放电。其中对地雷击由于距雷击点较近，产生的感应浪涌电压较大作用半径也大，作用范围

25、内的电子设备均是破坏对象。(3) 雷电波侵入由于闪电脉冲放电峰值电流大、电场强，电流随时间变化率大，且放电过程所形成的频谱范围宽，对架空线路及金属管道都会产生强大的感应过电流和感应过电压，一旦感应过电压、过电流沿着管线侵入屋内，就会危及人身安全或损坏设备。由上文分析可知：变电所遭受的雷击主要来自两个方面：一是雷直击在变电所的电气设备上；二是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。因此，直击雷和雷电波对变电所进线及变压器的破坏的防护十分重要。2.4 变电站主要设备(1) 主变压器，作用是改变电压，将各级电压连接起来。(2) 高压并联电抗器,作用一是限制系统的过电压；二是

26、实现整个系统的无功补偿。(3) 断路器(CB)，作用是既可以分合正常工作电流，也可以切断较大的事故短路电流。(4) 隔离开关(DS)，作用是只能不带电流分合，检修时起到隔离作用。(5) 电流互感器(CT)，作用是通过变流求得较小二次电流，用于二次系统采样。(6) 电压互感器(CVT)，作用是通过变压取得较小二次电压，用于二次系统采样。(7) 避雷器，目前采用比较多的是“金属氧化物避雷器”，作用是在系统出现过电压时，起到限制过电压的作用，达到保护其它设备的目的。2.5 变电站防雷措施和主要防雷装置 变电站的防雷接地，从措施上讲可以概括为两大方面，一是防止雷电波的进入，二是利用保护装置讲雷电波引入

27、接地网。为了实现以上两大方面的目的，目前主要在使用中的有以下几类装置。 2.5.1 避雷针和避雷线 这两种装置都是通过拦截措施，改变雷电波的入地路径，从而起到防雷保护的作用。小变电所多采用独立避雷针，大变电所多在变电站构架上采用避雷针或避雷线。也或者可以两者相结合。 2.5.2 避雷器 避雷器的主要作用是将入侵变电所的雷电波降低要变电所绝缘强度容许范围之内，目前主要采用的是金属氧化锌避雷器（MOA）。有时还会装设空气间隙，作为MOA失效的后备保护措施。 2.5.3 接地装置 独立避雷针要求装设独立的接地装置，建筑物避雷网的接地引下线应与建筑物的通长主筋（不少与两根）及环状基础钢筋焊接，并与室外

28、的人工接地体相连接。为保证防雷的可靠性，引下线应不少于两根，在高土壤电阻地区，还应设置多根引下线。引下线要求机械连接牢固，电气接触良好。变电站的防雷接地电阻值要求不大与0.5（一说不大与1）。独立避雷针接地电阻值要求不大于10。 2.5.4 其他装置 当雷电波被引入接地网时，在通过路径周围会产生电磁场并在二次设备上形成暂态电压，为护二次设备，也会加装过压保护器（浪涌保护）或者是防雷端子。2.6 小结 本章主要介绍雷电参数、雷电过电压和其侵袭形式、变电站设备以及其防雷保护措施等内容，为后期模型的建立及计算打好基础。第三章 仿真计算原理3.1 EGM的基本介绍EGM是指将雷电的放电特性与线路的几何

29、结构尺寸联系起来建立的一种分析线路绕击跳闸率的模型3。在EGM中,关键概念是击距，线路和地面有各自相应的击距，雷电先导先到达哪一物体的击距范围内,即向该物体放电。因此可根据几何作图法作出各物体可能受雷击的范围,对于导线是以其轴线为圆心，击距为半径的圆弧；对于地面是一条高度为击距,平行于地面的直线。击距大小与先导头部电位有关,而后者又和主放电电流有关,因此认为击距是雷电流幅值的函数。除此之外,在电压等级较高时,还需考虑击距系数K(即先导对大地的击距与先导对导线的击距之比)对线路绕击耐雷性能的影响。下图为电气几何模型法的示意图,对应于某一数值的雷电流I,其相应的击距为rs,此时C2为暴露在屏蔽范围

30、外的弧线。当击距rs随雷电流的降低而减小时,暴露弧线C2将增大,绕击率也因此而增加,但与之相应的雷电流幅值低于线路的耐雷水平I2时,即使雷电流击在导线上,闪络也不会发生。与I2相应的击距称为临界击距rsc。当击距rs随雷电流的升高而增大时,暴露弧线C2逐渐减少至0,此时的击距称为最大击距rsmax,与此相对应的电流称为最大绕击电流Im。只有当击距在rsc,rsmax范围内变化时,雷电才能绕击导线并造成闪络。 图3-1 EGM示意图 3.2 绕击雷雷电先导的前端部分实际上是一个充满了游离电子的团区,离子团直径的大小随雷电流大小而不同。离子团随雷电发展将近地面时，先与之接触的物体先遭到雷击。下图中

31、L1的雷电流大于L2的雷电流，因此其游离离子团直径大于L2游离离子团，下行过程中更易接触到避雷线，L2的离子团可能绕过避雷线先接触到导线，形成绕击。图2-1 线路绕击示意图3.3 绕击跳闸率线路的一次雷击事件的绕击率由击距分布概率和条件概率决定。由雷电流分布概率推导出击距分布概率。条件概率与杆塔几何参数及入射角的几何参数有关，由先导头处于相导线闪络的空间位置决定。线路绕击跳闸率由绕击率乘以线距的落雷次数而定。3.4 变电站中变压器到避雷器的安全距离 当雷电波浸入变电站时，若设备上受到最大冲击电压值小于设备本身的多次截波耐压值，则设备不会发生事故，反之，则可能造成雷害事故。因此，为了保证设备安全

32、运行，必须满足以下两个条件： (3-1) (3-2) 式中：为设备上所受冲击电压的最大值；为设备多次截波耐压值；为避雷器上5kV下的残压；为雷电波的陡度；为设备与避雷器间的距离；为雷电波传播速度。同时变电站中变压器到避雷器的最大允许电气距离： (3-3)3.5 小结 本章主要介绍了EGM电气几何模型、绕击雷、绕击跳闸率、变电站中变压器到避雷器的安全距离，通过对这些概念的了解，逐步建立此次研究课题的知识架构。第四章 雷电波绕击侵入500kV变电站的仿真计算在电压等级较高的线路中，绕击跳闸是造成线路跳闸的主要原因之一。因此，准确评价线路的绕击耐雷性能在电力系统安全稳定运行中显得尤为重要。4.1 电

33、气主接线图 截止目前，500kV电网已成为我国电网的主网架，在超高压输变电系统中，以空气绝缘变电站(Air Insulated Substation,简称AIS)与全封闭的气体绝缘组合电器(Gas Insulted Switehgear,简称GIS)是应用最为广泛的两种高压设备。其中GIS系统以其维护工作量小、可靠性高、占地面积小等诸多优点，在电力系统中得到广泛应用。 作为变电站主要组成部分，GIS是指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘金属封闭开关设备”（Gas Insulated Switchgear)简称GIS，它将一座变电站中除变压器以外的一切设备，包括断路器、隔离开关、接地开

34、关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。GIS全称气体绝缘组合电器设备（Gas Insulated Switchgear），主要把母线、断路器、CT、PT、隔离开关、避雷器都组合在一起。就是我们经常可以看到的开关站，也叫高压配电装置。表4-1 500kV变电站一线一变电气接线图中的具体器件的入口电容如下图所示：设备名称断路器电流互感器隔离刀闸套管电容式电压互感器符号 CB CT DSBGCVT电容值(pF)3001008020050000表4-2 站内电气设备内绝缘配置水平设备位置TCTCBDSBGCVT 额定雷电过电压允许值 1550

35、 1550 1500155016751675绝缘裕度允许过电压水平134813481348134814571457图4-1 500kV变电站GIS设备主接线图为了便于变电站和进线段线路的仿真建模，以完成后期计算，需要清楚GIS设备各器件的实际连接距离，如下表所示：表4-3 站内各设备之间的距离起始位置M11BG14DS132CT132CB13CT131DS131LL11DS122终止位置BG14DS132CT132CB13CT131DS131LL11DS122CT122距离12.29.10.92.42.41.72.20.60.9起始位置CB12CT121DS121LL10DS112CT112C

36、B11CT111DS111终止位置CT121DS121LL10DS112CT112CB11CT111DS111BG11距离2.40.90.62.21.72.42.41.78.5起始位置LL11BG13TL10TL11TL12TL13TL14TL14CVTT1终止位置BG13TL10TL11TL12TL13TL14T1CVTT1LAT1距离8.515.516.96.74619.124.6164起始位置LL10BG12TY10TY11TY12LAY1终止位置BG12TY10TY11TY12LAY1CVTY1距离8.515.518.615.94184.2 雷电参数的模拟(1) 雷电流幅值 根据电力系

37、统行业标准交流电气装置的过电压保护和绝缘保护(DL/T620-1997),176kA的概率为1%；200kA的概率为0.53%；216kA的概率为0.35%；250kA的概率为0.14%。对于绕击计算，可根据第三章中提到的电气几何模型求出最大的绕击电流。当雷电流幅值大于，雷或击于避雷线，或击于地面而不会击中导线，即不会发生绕击。当雷电流幅值小于时，雷可能会绕过避雷线而直接击于导线。本次论文主要研究当电流等于时雷击的情况，因此本次论文模拟的是绕击计算电流幅值等于。(2) 雷电流的波形雷电流的波形取2.6/50us三角波。(3) 雷击点位置选择由于实际中雷击点位置是随机变化的，我们本次论文考虑的是

38、雷击点位于杆塔处得导线上，因为位于杆塔处的导线和避雷线最高，保护角最大。4.3 进线段的仿真(1) 导线和地线表4-4 导线和地线导线型号 地线1地线24×LGJ400/35LBGJ150OPGW140表中，4×LGJ-400/35表示4分裂400mm2铝截面积和35钢截面积的铝钢绞线；LBGJ表示截面积150 mm2的铝包钢绞线。(2) 杆塔本次论文采用的杆塔是直线塔， 进线段的土壤电阻率取100·m,每级杆塔冲击接地电阻取7，海拔高度为1300米左右，海拔修正系数为1.175图4-2 进线段杆塔结构图4.3 计算结果 改变绕击位置，通过仿真程序计算得出各电气设

39、备上的最大过电压如下表所示：表4-5 改变绕击位置各电气设备上的最大过电压绕击位置电气设备上最大过电压（kV）MOA电流（kA）TCVTDSCBCTBGES TL 1、2、320kA1226127013161225122513161111221255130413291256125613251212241273133113391272127213361212261289135813401288128813431313281293137813421294129513401313291309140113491308130713491414由上表可知，并对应表4-2可以看出，当雷电流幅值不超过28kA

40、，其站内各设备的最大过电压均不超过其允许过电压水平；当雷电流幅值达到29kA时，隔离开关DS的最大过电压大于其给定出厂内绝缘配置水平。作如下图所示：U/kVI/kA20 22 24 26 28 2913161348图4-3 隔离开关最大过电压与雷电流幅值的关系4.4 小结本章节主要列出了本次毕业设计的电气主接线图以及线路的模拟仿真情况, 并对已知各设备距离的电气主接线图进行了仿真计算。 第五章 总结与展望5.1 总结本次毕业设计，通过仿真软件建立变电站按一线一变方式运行的情况下的变电站模型和进线端线路模型，并应用ATP-draw计算了当雷击于500kV变电站近区输电线路导线上时，变电站内高压电器设备上的过电压水平。5.2 展望电力系统方面的过电压保护一直受非常