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随着国民经济的发展需求，我国超高压电网迅速发展，500kV变电所大量增加。目前我国电力系统最高电压为500kV，并以此电压进行全国联网。
本文着重于研究具有中国特色、满足江苏电网需求的500kV新型枢纽变电所配电装置、管形母线的设计优化以及雷电侵入波的计算分析。研究成果已成功的应用于目前华东地区变电容量最大的500kV武北变电所。
本文内容主要有：
1.超高压组合式配电装置的发展与特点。
2.500kV配电装置一个半断路器接线形式下，一个完整串中H-GIS的三种主要结构方式：“3+0”方式、“2+1”方式和“1+1+1”方式，以及互种方式各自的优、缺点和应用场合。以500kV武北变电所作为工程实例，进行500kV枢纽变电所的500kV配电装置的优化，比较H-GIS设备“2+1”方式和“3+0”方式的优劣之处，形成适合江苏电网特点的500kV枢纽变电所配电装置优化选型的基本标准。
3.从技术和经济两个角度，比较采用AIS设备和采用H-GIS设备的500kV武北变电所的设计方案，用工程实例说明选用H-GIS配电装置的优势。
4.500kV枢纽变电所中，倾斜悬吊式管形母线载流量的选择和校验的数学模型和工程标准。其中深入研究了管形母线集肤效应的研究和集肤系数的计算。并用MathCAD软件编写了嵌入式的集肤系数计算书，解决查表法带来的误差和不便。
5.倾斜悬吊式管形母线的力学计算，主要为管母电动力和风压的计算以及管母拉力和位移的计算。以500kV武北变电所作为工程实例，详细说明管形母线的典型选择依据和算法流程，为500kV枢纽变电所管形母线设计优化工作提供了主要思路和参考标准。
6.使用国际通用的电磁暂态计算程序(ATP-EMTP程序)对AIS变电所、GIS变电所、H-GIS变电所雷电侵入波计算模型的设计。该计算模型在国内外相关技术的基础上有所创新，经鉴定达到国际先进水平。深入分析仿真计算的主要初始条件以及雷电侵入波计算参数的选取。通过对500kV武北变电所雷电侵入波仿真计算分析的研究，确定了500kV枢纽变电所电气设备的耐雷水平及避雷器配置方案。