電容式高壓取電方法及雷電暫態(tài)研究.pdf

1、隨著智能電網(wǎng)的提出，智能輸電線作為智能電網(wǎng)的重要組成部分逐步進(jìn)入建設(shè)者的視野，在輸電線桿塔上裝設(shè)各種檢測(cè)設(shè)備是建設(shè)智能輸電線的基礎(chǔ)性工作。但是受地理?xiàng)l件或絕緣條件的限制，輸電線路桿塔附近很少有低壓電源，給桿塔上的低壓檢測(cè)設(shè)備供電就成了一大難題。本文提出了一種適用于輸電線路桿塔的電容式降壓取電新方法，采用一種特制的高壓線路電容器與電壓互感器串聯(lián)直接從高壓導(dǎo)線上取能，絕緣子串作為輸電線路過(guò)電壓的絕緣支撐與線路電容器和電壓互感器并聯(lián)，該方法可

2、以獲得穩(wěn)定的能量輸出以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路桿塔監(jiān)測(cè)設(shè)備的可靠供電。但該取電電源長(zhǎng)期暴露在自然中，不可避免的會(huì)遭受雷擊，因此，研究電容取電系統(tǒng)的雷電過(guò)電壓暫態(tài)特性，并在此基礎(chǔ)上研究其過(guò)電壓防護(hù)技術(shù)保證其安全可靠運(yùn)行，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　(1)在研究電容式高壓取電基本原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了110kV高壓線路電容器與電源變換電路;根據(jù)線路絕緣配合的要求，制定了高壓線路電容器的絕緣試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)并試驗(yàn)研究了該電容

3、器的絕緣性能;進(jìn)行了整機(jī)工頻測(cè)試，驗(yàn)證了高壓線路電容器容量滿足電源變換的要求，在工頻過(guò)電壓狀態(tài)下整套取電裝置運(yùn)行良好，可以輸出穩(wěn)定的功率給桿塔監(jiān)測(cè)設(shè)備供電;設(shè)計(jì)了取電系統(tǒng)在桿塔上的安裝方案，現(xiàn)場(chǎng)安裝驗(yàn)證了方案的可行性。
　　(2)以新型開(kāi)發(fā)的110kV輸電線桿塔電容取電系統(tǒng)為研究對(duì)象，建立了取電系統(tǒng)的雷電暫態(tài)計(jì)算模型;利用電磁暫態(tài)計(jì)算程序ATP-EMTP對(duì)雷擊下取電系統(tǒng)過(guò)電壓進(jìn)行仿真計(jì)算，確定了取電系統(tǒng)的雷電過(guò)電壓水平，并提出了電

4、壓互感器一次側(cè)和二次側(cè)分別采用氧化鋅避雷器和壓敏電阻的保護(hù)措施;通過(guò)仿真與未加保護(hù)措施取電系統(tǒng)對(duì)比，得出該保護(hù)措施可以有效的限制雷電過(guò)電壓幅值，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)取電系統(tǒng)的雷電過(guò)電壓保護(hù)。
　　(3)針對(duì)系統(tǒng)實(shí)際安裝環(huán)境，仿真研究了不同外界激勵(lì)（直擊雷、線路接地故障）情況下電容取電系統(tǒng)的暫態(tài)特性，仿真結(jié)果表明:雷擊桿塔是取電系統(tǒng)出現(xiàn)最嚴(yán)重的過(guò)電壓的情況，加入保護(hù)措施的取電系統(tǒng)在雷擊桿塔、單相接地故障和兩相接地故障時(shí)均可以安全運(yùn)行;并進(jìn)一