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变电站作为电力系统的重要枢纽,在电力系统中起着转换电压、分配电能以及调控电力的作用。然而我国是一个雷电多发的国家,变电站一旦遭受雷击,必将会造成输配电网络的瘫痪,给人们的生产和生活带来巨大的影响,甚至造成严重的人身伤亡事故。因此,变电站的防雷成为我们关心的一大问题。目前的雷击方式主要有两种:一是变电站直接被雷电击中;二是输电线路被雷击中,由输电线路将雷电过电压传送至变电站。任何一种雷击方式都会影响电力系统的稳定运行,因此在变电站设计中,根据直击雷和侵入波过电压,釆取合理的防雷措施,对保证电力系统的正常运行具有重要意义。同时,雷电波侵入过电压是变电站雷害事故的主要原因,如何合理准确地仿真计算出变电站的雷电波侵入过电压有着重要的意义。因此本文以某200kV变电站作为研究对象,对其进行雷电波侵入过电压分析以及防雷保护研究。 本文首先对变电站及其进线段作为统一网络进行等效处理,对雷击暂态时的变电站内各模块进行等效建模,并根据雷击点距离的远近及接地电阻和绝缘子冲击伏秒特性确定了雷击模型,建立了200kV变电站在雷电波侵入作用下的计算模型。其次,对变电站不同运行方式下避雷器配置进行了研究,利用EMTP程序对变电站不同运行方式下的雷电波侵入时所产生的过电压进行了分析和计算,并结合绝缘裕度对母线侧避雷器配置与否进行详细的理论分析,得出变电站配置避雷器的必要性。然后,根据模型暂态计算的结果,基于ATP-EMTP电磁暂态仿真软件搭建了变电站的仿真模型,结合雷电波侵入过电压分析的结果以及对变电站内的避雷器保护配置方案的研究,制定了针对该220kV变电站的一次设备和二次设备的防雷保护方案。最后,结合变电站实际情况及建设标准要求,并参照“交流电气装置的接地、过电压保护和绝缘配合”(DL/T620-1997)等国家相关设计标准,设计并绘制出本文所选沈阳某220kV变电站防雷保护平面图和接地平面图。