基于PSCAD的通用变电站进线杆塔雷击过电压计算模型浅析

摘要：雷击过电压是电力系统中较为严重的故障原因，基于PSCAD/EMTDC 建立变电站进线杆塔的雷击模型，对变电站的雷击过电压进行计算，计算结果证明通过EMTDC仿真能够得到过电压波形，对于进一步研究雷击的保护方案具有一定理论和应用价值。

关键词：雷击；EMTDC仿真；过电压；

随着电网的迅速发展，电网不断延伸扩大，雷害事故对于电力系统的影响受到越来越多的重视，相对于输电线路，变电站的雷害事故往往会导致大面积停电，影响较为严重，本文从电力系统变电站进线杆塔的雷击过电压计算入手，探讨雷击过电压计算模型。

1、雷击过电压原理

雷电放电的物理过程虽然是很复杂的，但是从地面感受到的实际效果和防雷保护的工程角度，可以把它看成是一个沿着一条固定波阻抗的雷电通道向地而传播的电磁波过程，据此建立计算模型。在雷电放电过程中，能够测得的雷击地面时流过被击物体的电流，可以使用计算模型反推出雷电波的参数。根据雷电流源等值电路，雷电流计算公式：

国际上都习惯把雷击低于接地阻抗（Z≈0或Z≪Z0）物体时，流过该物体的电流定义为雷电流。应当注意的是：定义中的雷电流恰好等于沿雷电通道传播而来的雷电流波的两倍。因而在防雷保护计算的彼德逊等值电路中，等值雷电流源通常就直接用雷电流来表示。雷电过电压主要可以分成三种：

1.1反击过电压

雷闪直接击中杆塔，或击中杆塔附一近避雷线时，雷电流通过雷击杆塔和杆塔的接地电阻使塔顶电位大大升高，当塔顶与导线之间的电位差超过线路绝缘子串的冲击放电电压时，就会引起线路绝缘子串闪络。这种情况通常称为反击。