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电力系统操作过电压是确定超高压系统绝缘配合的主要依据。目前我国750kV系统以断路器并联合闸电阻作为限制系统操作过电压的主要手段,以避雷器作为操作过电压的后备保护。但装有合闸电阻的断路器机构又较复杂,可靠性差,而且成本较高。由于氧化锌避雷器已广泛在750kV系统中使用,其优良的伏安特性使得取消线路的断路器合闸电阻且仅用氧化锌避雷器限制操作过电压成为可能,取消合闸电阻,不但能够提高断路器的可靠性,而且可以减少投资,经济效益非常明显。
本文通过综合分析我国西北750kV电网,收集相关参数,以西北750kV拉西瓦——官亭线为研究对象,采用ATP-EMTP软件建立750kV拉西瓦——官亭线2010年小方式运行时的操作过电压仿真计算模型。分析统计120次正态分布合闸操作时的过电压水平,采用拟合优度x2检验法对过电压分布进行检验。主要分析了取消断路器合闸电阻前后及避雷器不同配置方案下合闸空载线路、单相重合闸、合空载变压器过电压水平。
通过对不同情况下操作过电压仿真分析,结果显示:操作过电压基本服从正态分布;合闸空载线路时,无任何措施时合空线统计过电压随着距离首端距离的增加先增大后减小,沿线最大过电压为2.5157p.u;沿线加4组避雷器时,合空线2%统计过电压最大值降低到了1.7682p.u.,5组避雷器时降低到了1.7244p.u.,低于750kV系统绝缘配合要求值1.8p.u.,加避雷器后沿线2%统计过电压随着距离首端距离的增加先增大后减小,呈弓形分布,随着避雷器数量的增加,沿线最大过电压向线路末端偏移;断路器并联合闸电阻,无避雷器时,沿线过电压随着距离首端距离的增大而增大;有避雷器时,沿线过电压随着距离首端距离的增加先增大后减小;取消合闸电阻后的单相重合闸统计过电压最大为1.7810p.u.,合闸空载变压器2%统计过电压最大为1.1323p.u.(不带线路)和1.5514p.u.(带线路);针对750kV拉西瓦——官亭线,取消断路器合闸电阻后,采取线路沿线装设避雷器的方法能够将操作过电压限制在1.8p.u.以下,且避雷器的最大吸收能量远小于其额定通流容量。