油田35kv配电网受雷电过电压的仿真分析

油田35kv配电网受雷电过电压的仿真分析

0影响电网安全稳定运行6kv35kvv供电没有避免雷保护，隔离水平低，易受干扰和感应雷的影响，在频繁运行闪电活动的地区，低压电网的可靠性和稳定运行受到威胁，严重影响了供电的可靠性和电网的安全。近年来大量发生雷电过电压事故,严重影响了油田的生产,本文以南阳油田6kV和35kV配电系统为例,对南阳油田江河变电站的雷电侵入波保护进行了仿真分析,为减小雷电过电压的危害,提高配电系统的可靠性提供理论依据。1阵风下配电网典型事故的仿真计算分析采用ATPDraw计算软件,结合南阳油田配电网的典型事故以及实际系统可能发生的高概率过电压,对南阳油田江河变电站6kV和35kV系统雷击过电压进行了仿真计算分析。2计算模型仿真运用ATPDraw计算软件,建立江河变电站各种运行方式下的仿真模型,对江河变电站进行仿真计算。模型采用1.2/50µs冲击波模拟雷电波,雷电流取80kA,取遭受雷击的线路在变电站站外第一基杆塔作为雷击点。如图1所示为计算雷击35kV江下线时的计算模型。3流量畸变波模拟3.1多点对比对江河变电站雷电侵入波仿真主要从以下几个方面进行了分析计算:雷击点的比较;运行方式的比较;杆塔接地电阻的比较。选取主变、站用变及母线电压互感器作为关注对象。3.1.1kv侧不同热点计算结果以西干线、1号主变、站用变运行方式为例,6kV侧不同雷击点的计算结果如下表1所示(单位:kV)。对比可得:近区雷击点造成的主设备上的过电压要高于远区雷击点。3.1.2地面线路下下设点石线计算(1)单线双变单线双变运行方式下雷击杆塔时的计算结果如表2所示(单位:kV)。整个6kV侧西干线遭受雷击时的过电压最严重,2号主变上的过电压也是最严重的。(2)双线双变双线双变运行方式下雷击杆塔时的计算结果如表3所示(单位:kV)。对比单线双变和双线双变运行方式,可以看出:双线双变时系统遭受雷击时主设备的过电压要低于单线双变时的过电压,主变上的过电压仍是最严重。(3)单线三变单线三变运行方式下雷击杆塔时的计算结果如下表4所示(单位:kV)。(4)单线四变单线四变运行方式下雷击杆塔时的计算结果如下表5所示(单位:kV)。对比单线双变、单线三变和单线四变三种运行方式可以得出:投入的主变压器越多,各种主要电气设备上的过电压就越小。(5)雷电过电压波形以1号主变、站用变、西干线运行方式为例,雷击6kV侧线路杆塔时,各设备处电压波形(C相)如图2~4所示。3.235kv河工程线保障3.2.1不同不同不同雷达点计算结果以江下线、2号主变、站用变运行方式为例,35kV侧不同雷击点的计算结果如下表6所示(单位:kV)。对比可知,近区雷击点造成的主设备上的过电压要高于远区雷击点,这与6kV侧的规律一致。3.2.2变上的有化学计量特征单线双变运行方式下雷击杆塔时的计算结果如下表7所示(单位:kV)。(2)双线双变双线双变运行方式下雷击杆塔时的计算结果如下表8所示(单位:kV)。对比单线双变和双线双变两种运行方式下雷电侵入时主设备的过电压,可以得出双线双变时系统遭受雷击时主设备的过电压要低于单线双变时的过电压,主变上的过电压仍是最严重,这与6kV侧的规律一致。(3)单线三变单线三变运行方式下雷击杆塔时的计算结果如下表9所示(单位:kV)。(4)双线三变双线三变运行方式下雷击杆塔时的计算结果如下表10所示(单位:kV)。(5)三线三变三线三变运行方式下雷击杆塔时的计算结果如下表11所示(单位:kV)。对比单线三变、双线三变和三线三变运行方式,可以看出出线越多,主设备上的雷电过电压越低,主变上的过电压比较其它主设备仍是最严重。(6)单线四变单线四变运行方式下雷击杆塔时的计算结果如下表12所示(单位:kV)。(7)三线四变三线四变运行方式下雷击杆塔时的计算结果如下表13所示(单位:kV)。对比单线双变、单线三变和单线四变运行方式,可以看出投入的主变压器越多,主设备上的雷电过电压越低,主变上的过电压比较其它主设备仍是最严重。(8)雷电过电压波形以2号主变、站用变、江下线运行方式为例,雷击35kV侧线路杆塔时,各设备处电压波形(C相)如图5~7所示。3.3计算接地电阻的计算结果雷击6kV线路杆塔时,在单线双变运行方式下,以西干线、1号主变、站用变运行,雷击西干线为例进行计算。对不同的接地电阻值下雷击西干线杆塔时进行比较,各电气设备上过电压的计算结果如下表14所示(单位:kV)。雷击35kV线路杆塔时,在单线双变运行方式下,以江下线、2号主变、站用变运行,雷击江下线为例进行计算。随着接地电阻值的不同,各电气设备上过电压的变化如下表15所示(单位:kV)。由上表可以看出,杆塔的接地电阻越小,则各节点的过电压明显越低。主设备上过电压受R1大小的影响程度要远高于受R2大小的影响程度。35kV侧的接地电阻R2对各主设备过电压影响的程度较6kV侧要小些。因而,应尽量减小杆塔的冲击接地电阻,尤其是降低变电站站外第一基杆塔的接地电阻。4主设备上电压通过对南阳油田江河变电站可能遭受的直击雷过电压进行的仿真计算,我们可以得出如下结论:(1)近区雷击点造成的主设备上雷电过电压高于远区雷击点。(2)运行的出线越多,各种电气设备上的过电压就越小。(3)投入的主变压器越多,各种电气