發(fā)布時(shí)間：2019-04-17 18:53

【摘要】：超特高壓是目前我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展方向，這使得變電站內(nèi)的電磁環(huán)境越來越復(fù)雜，也對(duì)絕緣和電磁兼容有了更高的要求。隨著測(cè)量、監(jiān)測(cè)等二次設(shè)備下放至開關(guān)場(chǎng)內(nèi)，使得二次設(shè)備直接暴露在開關(guān)場(chǎng)復(fù)雜的電磁環(huán)境中并受到嚴(yán)重干擾，因此對(duì)開關(guān)操作引起的暫態(tài)場(chǎng)進(jìn)行有效評(píng)估并研究其對(duì)二次設(shè)備的影響至關(guān)重要。本文以隔離開關(guān)操作模型為主要研究對(duì)象，首先基于時(shí)域有限差分方法（FDTD），采用改進(jìn)的Agrawal傳輸線理論，研究了變電站暫態(tài)場(chǎng)的耦合干擾；其次，結(jié)合所建立的整個(gè)變電站EMTP模型，分析了變電站內(nèi)開關(guān)操作引起的一次系統(tǒng)波過程及對(duì)二次電纜的傳導(dǎo)干擾問題，并提出了相應(yīng)的防護(hù)措施。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了用于變電站開關(guān)操作引起的瞬態(tài)電磁場(chǎng)預(yù)估分析軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)開關(guān)操作引起的變電站瞬態(tài)場(chǎng)的有效評(píng)估，論文主要開展如下研究工作： ①建立了隔離開關(guān)操作的等效電路模型，基于貝杰龍法確定了母線上電流激勵(lì)的數(shù)學(xué)表達(dá)式；其次考慮FDTD在瞬態(tài)問題研究的優(yōu)越性，結(jié)合電偶極子法和天線理論，，計(jì)算了開關(guān)操作引起的空間任意點(diǎn)暫態(tài)場(chǎng)的分布情況；利用開關(guān)操作模型的對(duì)稱性，建立了柱坐標(biāo)系下的FDTD離散模型，計(jì)算了整個(gè)變電站空間區(qū)域的電磁場(chǎng)，分析了地面以及土壤參數(shù)的影響；計(jì)算結(jié)果表明：空間電磁場(chǎng)計(jì)算需考慮地面影響，地面及以下區(qū)域空間電磁場(chǎng)較小，改變土壤特性對(duì)電磁場(chǎng)影響不大，因此只能通過屏蔽等措施來減小空間電磁場(chǎng)。 ②針對(duì)開關(guān)操作時(shí)母線上瞬態(tài)電流引起的暫態(tài)電磁場(chǎng)對(duì)二次電纜的耦合特點(diǎn)，采用改進(jìn)的Agrawal傳輸線方法，以空間電場(chǎng)為激勵(lì)，考慮入射平面波的角度，計(jì)算變電站內(nèi)電磁場(chǎng)對(duì)電纜的耦合干擾；結(jié)果表明：當(dāng)母線與傳輸線垂直時(shí)二次電纜中的耦合電壓最小，因此傳輸線應(yīng)盡量避免與母線平行。 ③本文理論方法的驗(yàn)證：結(jié)合文獻(xiàn)中的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，應(yīng)用本文算法，在同一母線電流激勵(lì)情況下，通過對(duì)比驗(yàn)證論文算法的理論計(jì)算波形與實(shí)測(cè)波形。結(jié)果表明：理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)波形基本一致，能夠滿足工程實(shí)際的計(jì)算精度要求，可以對(duì)實(shí)際變電站的瞬態(tài)電磁環(huán)境進(jìn)行預(yù)估。 ④針對(duì)變電站內(nèi)開關(guān)操作引起的一次系統(tǒng)波過程及對(duì)二次電纜的傳導(dǎo)干擾問題進(jìn)行了分析，基于所搭建的變電站的一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)模型，計(jì)算不同操作形式下，一次系統(tǒng)產(chǎn)生的暫態(tài)過電壓及二次電纜末端的干擾電壓；提出了幾種干擾電壓的防護(hù)措施并對(duì)其防護(hù)效果進(jìn)行了仿真研究，結(jié)果表明：隔離開關(guān)并聯(lián)電阻和加裝濾波電容能夠有效減小二次電纜末端的干擾電壓。 ⑤開發(fā)了用于變電站開關(guān)操作引起的瞬態(tài)電磁場(chǎng)預(yù)估計(jì)算的分析軟件，軟件分別可實(shí)現(xiàn)三種功能：?jiǎn)吸c(diǎn)場(chǎng)計(jì)算、空間場(chǎng)計(jì)算以及傳輸線過電壓計(jì)算，分別實(shí)現(xiàn)變電站開關(guān)瞬態(tài)場(chǎng)的單點(diǎn)計(jì)算、空間場(chǎng)計(jì)算及其在傳輸線上的耦合過電壓計(jì)算，能夠?qū)﹂_關(guān)操作引起的暫態(tài)場(chǎng)進(jìn)行有效評(píng)估。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM63

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2459702