[发明专利]多重雷击下的断路器过电压的检测方法及其装置

权利要求书

1.一种多重雷击下的断路器过电压的检测方法，其特征在于，包括：

采集站内设备数据；其中，所述站内设备数据包括线路、杆塔、绝缘子串、断路器、变电站内主设备电气平面图及设备的相关参数；

根据所述站内设备数据在电磁暂态程序建立线路-变电站雷电侵入波仿真模型，其中，所述断路器通过Cassie电弧模型模拟；

在所述仿真模型中采用多重雷反击杆塔和绕击导线，实时获取断路器的雷电过电压。

2.如权利要求1所述的一种多重雷击下的断路器过电压的检测方法，其特征在于，所述根据所述站内设备数据在电磁暂态程序中建立线路-变电站雷电侵入波仿真模型，具体包括：

采用JMarti频率相关模型建立线路模型，采用多波阻抗模型建立杆塔模型，采用先导发展模型建立绝缘子串模型，采用非线性电阻模型建立杆塔接地电阻模型，采用波阻抗模型建立站内连接线，采用Cassie电弧模型模拟断路器以及用入口电容等值模拟隔离开关、电流互感器等设备；

结合上述模型和设备，建立线路-变电站雷电侵入波仿真模型。

3.如权利要求1所述的一种多重雷击下的断路器过电压的检测方法，其特征在于，所述断路器通过Cassie电弧模型模拟，具体包括：

通过以下模型建立Cassie电弧模型：

其中，u为电弧电压，g为电弧电导，i为电弧电流，U₀(g)为稳态电弧电压，t₀(g)为时间常数，U₀(g)和t₀(g)均为电导g的函数。

4.如权利要求1所述的一种多重雷击下的断路器过电压的检测方法，其特征在于，所述在所述仿真模型中采用多重雷反击杆塔和绕击导线，实时获取断路器的雷电过电压，具体包括：

采用连续雷电流脉冲实现多重雷的模拟；

采用多重雷反击杆塔时，确定每一次反击下的雷电流幅值；

采用多重雷绕击导线时，确定每一次绕击下的雷电流幅值；

根据所述每一次反击下的雷电流幅值和所述每一次绕击下的雷电流幅值，实时获取断路器上随雷电流幅值进行变化的雷电过电压。

5.如权利要求1所述的多重雷击下的断路器过电压的检测方法，其特征在于，所述根据所述站内设备数据在电磁暂态程序建立线路-变电站雷电侵入波仿真模型，还具体包括：

在建立所述仿真模型时，考虑工频电压和感应雷电压影响的断路器过电压仿真模型，其中，所述感应雷电压通过以下公式计算：

其中，u为感应雷电压，i为雷电流幅值，h_c为导线平均高度，h_g为地线平均高度，k为导地线耦合系数。

6.如权利要求4所述的一种多重雷击下的断路器过电压的检测方法，其特征在于，所述采用多重雷反击杆塔时，确定每一次反击下的雷电流幅值，具体包括：

当采用多重雷反击杆塔时，确定多重雷下的首次反击雷电流幅值，所述首次反击雷电流幅值根据系统电压等级选取；

首次雷击后，每隔一次回击间隔，按照预设的比例降低后续的反击雷电流幅值。

7.如权利要求4所述的一种多重雷击下的断路器过电压的检测方法，其特征在于，所述采用多重雷绕击导线时，确定每一次绕击下的雷电流幅值，具体包括：

当采用多重雷绕击时，确定首次绕击雷电流幅值，所述首次绕击雷电流幅值采用最大的绕击雷电流，所述最大的绕击雷电流由杆塔电气几何模型计算确定；

首次绕击后，每隔一次回击间隔，按照预设的比例降低后续的绕击雷电流幅值。