[发明专利]一种输电线路雷电电磁暂态动模实验系统

说明书

技术领域

本发明涉及在雷击时电力输电线的电磁暂态过程模拟系统，特别是雷电直击杆塔塔顶或雷电绕击一根输电导线时的电磁暂态过程模拟试验系统。

背景技术

从各国电网实际运行情况来看，雷击仍然是输电线路安全可靠运行的主要危害，由雷击导致的线路跳闸占故障总数的比例不断上升。日本及瑞典一半以上的电力系统事故都是由于输电线路遭受雷击而引起的；埃及也曾因雷击输电干线而使全国停电；国际大电网会议公布的前苏联、美国等国家总长3.27万公里、275－500kV电压等级的输电线路，连续3年运行中，雷害事故达到总事故的60％。输电线路作为电网中最容易遭受雷击的部分，研究输电线路雷电电磁暂态过程，对保证电网安全运行具有十分重要的意义。

目前未见有输电线路雷击电磁暂态仿真模拟系统的出现。

发明内容

本发明的目的是提供一种输电线路雷电电磁暂态动模实验系统（或称实验平台），以在系统不同位置输入雷电冲击波电流，测量远端避雷线及导线的信号，从而准确分析雷电波在整个输电线路的传播过程，并根据测量所得波形进行特性量分析，识别输电线路直击或绕击闪络的模式。

本发明的目的是这样实现的：一种输电线路雷电电磁暂态动模实验系统，杆塔斜材段波阻抗Z_t1另一端接于杆塔斜材段阻尼电阻R₁一端以及杆塔斜材段阻尼电感L₁一端，杆塔斜材段阻尼电阻R₁另一端以及杆塔斜材段阻尼电感L₁另一端同时接于杆塔横担段波阻抗Z_t2一端，杆塔横担段波阻抗Z_t2另一端接于杆塔横担段阻尼电阻R₂一端以及杆塔横担段阻尼电感L₂一端，杆塔横担段阻尼电阻R₂另一端以及杆塔横担段阻尼电感L₂另一端同时串接杆塔主体段波阻抗Z_t3后接于杆塔主体段阻尼电阻R₃一端以及杆塔主体段阻尼电感L₃一端，杆塔主体段阻尼电阻R₃另一端以及杆塔主体段阻尼电感L₃另一端同时串接接地体电阻R_f后接地；杆塔斜材段波阻抗Z_t1一端顺次串接第一电流互感器T₁的第一线圈、第一避雷线的自阻抗Z₁₁、第一避雷线与第二避雷线之间的互阻抗Z₁₂、第一避雷线与a相输电导线之间的互阻抗Z_1a、第一避雷线与b相输电导线之间的互阻抗Z_1b以及第一避雷线与c相输电导线之间的互阻抗Z_1c后作为第一引出端，杆塔斜材段波阻抗Z_t1一端顺次串接第一电流互感器T₁的第二线圈、第二避雷线的自阻抗Z₂₂以及第三电流互感器T₃的第二线圈后作为第二引出端，第三电流互感器T₃的第一线圈和第一避雷线与第二避雷线之间的互阻抗Z₁₂并联；第一电流互感器T₁的第三线圈以及第二电流互感器T₂的第一线圈均与第一、第二避雷线、a相、b相、c相输电导线之间互阻抗的最小值Z_mmin并联；杆塔横担段波阻抗Z_t2一端顺次串接第一绝缘子YZ1、第二电流互感器T₂的第二线圈、a相输电导线的自阻抗Z_aa以及第四电流互感器T₄的第二线圈后作为第三引出端，第四电流互感器T₄的第一线圈和第一避雷线与a相输电导线之间的互阻抗Z_1a并联；杆塔横担段波阻抗Z_t2一端顺次串接第二绝缘子YZ2和第二电流互感器T₂的第三线圈后接于b相输电导线的自阻抗Z_bb一端，自阻抗Z_bb另一端串接第五电流互感器T₅的第二线圈后作为第四引出端，第五电流互感器T₅的第一线圈和第一避雷线与b相输电导线之间的互阻抗Z_1b并联；杆塔横担段波阻抗Z_t2一端顺次串接第三绝缘子YZ3和第二电流互感器T₂的第四线圈后接于c相输电导线的自阻抗Z_cc一端，自阻抗Z_cc另一端串接第六电流互感器T₆的第二线圈后作为第五引出端，第六电流互感器T₆的第一线圈和第一避雷线与c相输电导线之间的互阻抗Z_1c并联；b相输电导线与c相输电导线之间的互导纳Y_bc连接在b相输电导线的自阻抗Z_bb另一端以及c相输电导线的自阻抗Z_cc另一端之间；c相输电导线的对地导纳Y_co连接在c相输电导线的自阻抗Z_cc另一端与地之间。