一种考虑冲击电晕及线路参数频变的电磁暂态仿真方法.pdfVIP

维普资讯 第34卷 第9期 继 电器 Vo1．34 No．9 26 2006年5月1日 RELAY May1，2006 一 种考虑冲击电晕及线路参数频变的电磁暂态仿真方法 束洪春 ，宣映霞 ，李 义 ，司大军 ，于继来 (1．昆明理工大学，云南 昆明650051；2．哈尔滨工业大学．黑龙江哈尔滨 150001； 3．昆明供电局，云南 昆明650051；4．云南华电镇雄发电有限公司，云南 镇雄 657200) 摘要：在对冲击电晕的伏库特性分析的基础上，通过将线路分为多个不长的小段 ，在每段线路两边插入考虑 冲击电晕的附加电容，从而既计及了冲击电晕对电磁暂态的影响，又与现有的线路模型相兼容。通过雷击输 电线路的电磁暂态仿真表明，考虑冲击电晕与不考虑冲击电晕的电磁暂态过程相差很大，因此在研究行波保 护的雷电波抗干扰方法时应该考虑冲击电晕对电磁暂态过程的影响。 关键词：冲击电晕； 电磁暂态； 输电线路 中图分类号：TM773 文献标识码：A 文章编号 ：1003-4897(2006)09-0026-04 短，正冲击时只需大约0．05 s，负冲击时只需大约 0 引言 0．01 s，而且与电压陡度的关系非常小。因此可以 行波保护利用故障产生的高频行波信号实现超 认为，在不是非常陡的波头范围内，冲击电晕的发生 高速的动作，而雷击也将引起行波过程，并且雷击可 只与电压的瞬时值有关。但是不同的极性对冲击电 能造成故障也可能不造成故障，因此行波保护必须能 晕的发展有显著的影响。 够对其进行识别，否则将会使保护误动或拒动。因 冲击电晕的伏库特性是研究与计算波衰减与变 此，必须深入研究雷击与故障引起的电磁暂态特征， 形的基础。所谓伏库特性，就是波传播过程中，导线 并提出相应的识别方法¨J。其中有两个因素对雷 上的冲击电压瞬时值M与导线上及其周围电晕套内 击引起的电磁暂态过程影响比较大：输电线路的参数 的总电荷q的关系：g= M)。 频变特性和冲击电晕。但是，现有的电磁暂态计算软 +日 件中尚未见到电晕的电磁暂态模型，对电晕的影响只 是有估计的方法。根据估计的结果，当雷击输电线路 时，电晕引起的行波的衰减与变形远比线路参数频变 C D ≠ 引起的严重 J。虽然文献 [5]中提出了一种考虑冲 u。 |u 击电晕的电磁暂态仿真方法，但该方法无法考虑线路 参数的频变特性且与现有的线路模型不兼容。此外， 一q 电晕过程是强烈的非线性过程，在求解时需要迭代， 使用现有的电磁暂态计算软件较难实现。因此本文 图1 冲击电晕的伏库特性 Fig．1 V—Qcharacteristicsofimpulsecorona 在分析电晕伏库特性的基础上，建立了电晕的等值电 路模型，并与现有且成熟的Marti线路模型有机结合， 文献 [4]给出了典型的电晕伏库特性曲线，如 提出了一种既考虑冲击电晕又考虑线路参数频变的 图l所示，呈现回环形。每一伏库特性可以分为三 电磁暂态仿真方法，以便用于研究新的行波保护原理 段：OA段对应于电压 M小于电晕起始电压 “0时的 以及雷击与故障识别的行波方法。