油田35kv配電網(wǎng)受雷電過(guò)電壓的仿真分析

油田35kv配電網(wǎng)受雷電過(guò)電壓的仿真分析

0影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行6kv35kvv供電沒(méi)有避免雷保護(hù)，隔離水平低，易受干擾和感應(yīng)雷的影響，在頻繁運(yùn)行閃電活動(dòng)的地區(qū)，低壓電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定運(yùn)行受到威脅，嚴(yán)重影響了供電的可靠性和電網(wǎng)的安全。近年來(lái)大量發(fā)生雷電過(guò)電壓事故,嚴(yán)重影響了油田的生產(chǎn),本文以南陽(yáng)油田6kV和35kV配電系統(tǒng)為例,對(duì)南陽(yáng)油田江河變電站的雷電侵入波保護(hù)進(jìn)行了仿真分析,為減小雷電過(guò)電壓的危害,提高配電系統(tǒng)的可靠性提供理論依據(jù)。1陣風(fēng)下配電網(wǎng)典型事故的仿真計(jì)算分析采用ATPDraw計(jì)算軟件,結(jié)合南陽(yáng)油田配電網(wǎng)的典型事故以及實(shí)際系統(tǒng)可能發(fā)生的高概率過(guò)電壓,對(duì)南陽(yáng)油田江河變電站6kV和35kV系統(tǒng)雷擊過(guò)電壓進(jìn)行了仿真計(jì)算分析。2計(jì)算模型仿真運(yùn)用ATPDraw計(jì)算軟件,建立江河變電站各種運(yùn)行方式下的仿真模型,對(duì)江河變電站進(jìn)行仿真計(jì)算。模型采用1.2/50μs沖擊波模擬雷電波,雷電流取80kA,取遭受雷擊的線路在變電站站外第一基桿塔作為雷擊點(diǎn)。如圖1所示為計(jì)算雷擊35kV江下線時(shí)的計(jì)算模型。3流量畸變波模擬3.1多點(diǎn)對(duì)比對(duì)江河變電站雷電侵入波仿真主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了分析計(jì)算:雷擊點(diǎn)的比較;運(yùn)行方式的比較;桿塔接地電阻的比較。選取主變、站用變及母線電壓互感器作為關(guān)注對(duì)象。3.1.1kv側(cè)不同熱點(diǎn)計(jì)算結(jié)果以西干線、1號(hào)主變、站用變運(yùn)行方式為例,6kV側(cè)不同雷擊點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果如下表1所示(單位:kV)。對(duì)比可得:近區(qū)雷擊點(diǎn)造成的主設(shè)備上的過(guò)電壓要高于遠(yuǎn)區(qū)雷擊點(diǎn)。3.1.2地面線路下下設(shè)點(diǎn)石線計(jì)算(1)單線雙變單線雙變運(yùn)行方式下雷擊桿塔時(shí)的計(jì)算結(jié)果如表2所示(單位:kV)。整個(gè)6kV側(cè)西干線遭受雷擊時(shí)的過(guò)電壓最嚴(yán)重,2號(hào)主變上的過(guò)電壓也是最嚴(yán)重的。(2)雙線雙變雙線雙變運(yùn)行方式下雷擊桿塔時(shí)的計(jì)算結(jié)果如表3所示(單位:kV)。對(duì)比單線雙變和雙線雙變運(yùn)行方式,可以看出:雙線雙變時(shí)系統(tǒng)遭受雷擊時(shí)主設(shè)備的過(guò)電壓要低于單線雙變時(shí)的過(guò)電壓,主變上的過(guò)電壓仍是最嚴(yán)重。(3)單線三變單線三變運(yùn)行方式下雷擊桿塔時(shí)的計(jì)算結(jié)果如下表4所示(單位:kV)。(4)單線四變單線四變運(yùn)行方式下雷擊桿塔時(shí)的計(jì)算結(jié)果如下表5所示(單位:kV)。對(duì)比單線雙變、單線三變和單線四變?nèi)N運(yùn)行方式可以得出:投入的主變壓器越多,各種主要電氣設(shè)備上的過(guò)電壓就越小。(5)雷電過(guò)電壓波形以1號(hào)主變、站用變、西干線運(yùn)行方式為例,雷擊6kV側(cè)線路桿塔時(shí),各設(shè)備處電壓波形(C相)如圖2~4所示。3.235kv河工程線保障3.2.1不同不同不同雷達(dá)點(diǎn)計(jì)算結(jié)果以江下線、2號(hào)主變、站用變運(yùn)行方式為例,35kV側(cè)不同雷擊點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果如下表6所示(單位:kV)。對(duì)比可知,近區(qū)雷擊點(diǎn)造成的主設(shè)備上的過(guò)電壓要高于遠(yuǎn)區(qū)雷擊點(diǎn),這與6kV側(cè)的規(guī)律一致。3.2.2變上的有化學(xué)計(jì)量特征單線雙變運(yùn)行方式下雷擊桿塔時(shí)的計(jì)算結(jié)果如下表7所示(單位:kV)。(2)雙線雙變雙線雙變運(yùn)行方式下雷擊桿塔時(shí)的計(jì)算結(jié)果如下表8所示(單位:kV)。對(duì)比單線雙變和雙線雙變兩種運(yùn)行方式下雷電侵入時(shí)主設(shè)備的過(guò)電壓,可以得出雙線雙變時(shí)系統(tǒng)遭受雷擊時(shí)主設(shè)備的過(guò)電壓要低于單線雙變時(shí)的過(guò)電壓,主變上的過(guò)電壓仍是最嚴(yán)重,這與6kV側(cè)的規(guī)律一致。(3)單線三變單線三變運(yùn)行方式下雷擊桿塔時(shí)的計(jì)算結(jié)果如下表9所示(單位:kV)。(4)雙線三變雙線三變運(yùn)行方式下雷擊桿塔時(shí)的計(jì)算結(jié)果如下表10所示(單位:kV)。(5)三線三變?nèi)€三變運(yùn)行方式下雷擊桿塔時(shí)的計(jì)算結(jié)果如下表11所示(單位:kV)。對(duì)比單線三變、雙線三變和三線三變運(yùn)行方式,可以看出出線越多,主設(shè)備上的雷電過(guò)電壓越低,主變上的過(guò)電壓比較其它主設(shè)備仍是最嚴(yán)重。(6)單線四變單線四變運(yùn)行方式下雷擊桿塔時(shí)的計(jì)算結(jié)果如下表12所示(單位:kV)。(7)三線四變?nèi)€四變運(yùn)行方式下雷擊桿塔時(shí)的計(jì)算結(jié)果如下表13所示(單位:kV)。對(duì)比單線雙變、單線三變和單線四變運(yùn)行方式,可以看出投入的主變壓器越多,主設(shè)備上的雷電過(guò)電壓越低,主變上的過(guò)電壓比較其它主設(shè)備仍是最嚴(yán)重。(8)雷電過(guò)電壓波形以2號(hào)主變、站用變、江下線運(yùn)行方式為例,雷擊35kV側(cè)線路桿塔時(shí),各設(shè)備處電壓波形(C相)如圖5~7所示。3.3計(jì)算接地電阻的計(jì)算結(jié)果雷擊6kV線路桿塔時(shí),在單線雙變運(yùn)行方式下,以西干線、1號(hào)主變、站用變運(yùn)行,雷擊西干線為例進(jìn)行計(jì)算。對(duì)不同的接地電阻值下雷擊西干線桿塔時(shí)進(jìn)行比較,各電氣設(shè)備上過(guò)電壓的計(jì)算結(jié)果如下表14所示(單位:kV)。雷擊35kV線路桿塔時(shí),在單線雙變運(yùn)行方式下,以江下線、2號(hào)主變、站用變運(yùn)行,雷擊江下線為例進(jìn)行計(jì)算。隨著接地電阻值的不同,各電氣設(shè)備上過(guò)電壓的變化如下表15所示(單位:kV)。由上表可以看出,桿塔的接地電阻越小,則各節(jié)點(diǎn)的過(guò)電壓明顯越低。主設(shè)備上過(guò)電壓受R1大小的影響程度要遠(yuǎn)高于受R2大小的影響程度。35kV側(cè)的接地電阻R2對(duì)各主設(shè)備過(guò)電壓影響的程度較6kV側(cè)要小些。因而,應(yīng)盡量減小桿塔的沖擊接地電阻,尤其是降低變電站站外第一基桿塔的接地電阻。4主設(shè)備上電壓通過(guò)對(duì)南陽(yáng)油田江河變電站可能遭受的直擊雷過(guò)電壓進(jìn)行的仿真計(jì)算,我們可以得出如下結(jié)論:(1)近區(qū)雷擊點(diǎn)造成的主設(shè)備上雷電過(guò)電壓高于遠(yuǎn)區(qū)雷擊點(diǎn)。(2)運(yùn)行的出線越多,各種電氣設(shè)備上的過(guò)電壓就越小。(3)投入的主變壓器越多,各種電氣