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翻译文献：
对于110kV变电站雷电防护模式的研究
来源：Conference Paper （会议文献）2014年5月
作者：Margreta Vasileva, Neli Velikova, Nikolay Nikolaev
保加利亚大学电力工程技术系
摘要：过电压开关柜是很容易频繁受到雷电危害的，在一些情况下出现的过电压可以超过各个能量设备的绝缘水平，而金属氧化物电涌保护器通常作为防雷器件使用。该论文以模拟的方式，来估计雷电冲击对开关站（户外配电装置）绝缘水平的影响，举110kV变电站的例子来说明。论文会举例阐述金属氧化物器件对于过电压出现的限制作用，文中所提出的模拟方法论可以对过电压开关柜的电涌保护做一个精确的选择。
关键词：金属氧化物浪涌避雷器，雷电防护，过电压开关柜
- 简介
为了防止雷击高电压输电线，设置一条传输线（避雷线）使过电压作用和分配在这条避雷线上。最基本的高压传输线路由许多部分组成，由于多次折射反射的阻抗特性不同，过电压到达各个部分中的某一点，而且这也可以改变其振幅。
与高压输电线相关的高电压和中等电压开关柜中有一些电力设备，这些设备均被金属氧化物避雷器（MOSA）保护，从而能起到防雷的效果。其中MOSA的电力和机械方面的性能都必须与开关站的工作情况相符合，避雷器的安装通常要尽可能离能量传输终端近一些，这种情况下，进行一些额外的计算也是必要的。
该论文提出了雷电冲击高压输电线的模式的研究方法，同时也对包括电涌保护器在内的110kV开关柜内设备有一定的影响。
用Simulink来模拟自然环境下产生对于包括MOSA在内的高电压开关柜的冲击模型，同时研究相关的防雷过程。一般来说，MOSA需要增强整个电力系统和设备的可靠性，而为了保证这样的可靠性，就需要正确地选择MOSA的相关参数和安装位置。
- 对110kV开关柜冲击模型的模拟
对于所研究的开关柜的单线图解如图1所示，在图中，第一条线与第二条线都是高压传输线，其中TP表示能量传输线，，TH表示高电压传输线，prod;1表示线路断路器，prod;2表示分断断路器。
等价的电力线路如图2所示，其中有下划线的数字表示各装置间距离，该数字的位置与以PF为容量单位的电容器相近。线路的成分代表是具有精确容量值的电容器。高压线路被模拟成具有分散参数的模型，这些参数特性是非常明显的，其中MOSA的保护水平是256kV。用电流波收集发生器 模拟雷电的冲击，幅值为80kA，波头时间与半峰值时间表示为1/10。关于相关参数的计算参考文献[4]中的方法。
- 模拟结果
1．以雷击没有MOSA保护的架空输电线和开关柜举例研究。雷电冲击电压的以及能量传输终端的三种情况将在以下细分。
A雷电击中导体传输线L1
雷电击中电压传输线的导体B，雷击点里离变电站100米远，在传输线L2接地的末端，模拟结果在图3中显示。
B雷电击中导体传输线L2
同样研究传输线L2的雷击情况雷击点离变电站100米远，在传输线L1接地的末端，模拟结果在图4中显示。
在 A和B两个例子中，电力传输线终端观察到的超过了最大的绝缘水平，（470kV）因此应该安装MOSA进行限压箝位。
2．以雷击有MOSA保护的架空输电线和开关柜举例研究。
这里考虑的输电线路部分与之前的A,B两种情况相同，然而这次把MOSA对与系统的保护作用考虑进去。对应的模型结果如图5和图6所示。对于安装MOSA的相关部位来说，它的电压水平被限制在一个确定的保护范围内。因此，在MOSA与电力传输设备终端之间就有一个距离，这之间的电压可以达到300kV，这个电压远传输设备终端的绝缘水平要低。
四、总结
在论文中所提出的高电压开关柜模拟模型可以有效地用来研究雷电发生时，周围变化的电磁波产生的影响。
在论文中形成的模型可以被用来研究金属氧化物电涌保护器对变电站的保护作用。也可以用来在考虑在开关站内安装设备中使用MOSA时对MOSA做一个精确的参数选择。
五、参考文献
[1]Vasilcva M，高电压技术，Varna:TU-Varna,2007
[2]关于电力系统和输电线路的3种规定，2004
[3]Goldstein,M.E. Y.Korovin,AV Prokudin.，电力系统的雷击过电压与开关浪涌，Chelyabinsk，2010
[4]Gerasimov K.，J.Kamenov，关于能量系统的模型，Sofia:2007
[5]国际电工委员会60071-1绝缘配合第一部分，2006
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