引言
1.1选题的背景和研究意义
1.1.1选题的背景
在电力体系中,过电压是体系产生的所有对电力设备的绝缘具有威胁和损坏性的电压的增高。随着我国经济的快速发展，用电量在逐渐的增多，电力系统工作电压的升高对电气设备绝缘的危害问题越发突出，其主要原因在于过电压的大小超过一定临界值时，设备绝缘就会被破坏从而失去它的绝缘作用，虽然过电压的作用时间相对来讲很短，但其数值与正常工作电压比是很大的，因而绝缘容易遭到破坏。因此，设备绝缘不但要能持续承受正常的工作电压，还要能承受随时出现的过电压。
在电力系统中，高压与超高压电网所面临的一个重要的问题就是对过电压的研究，因为这是系统能否安全运行的重要影响因素。通过对国内外的电网停电事故分析可以发现，故障率较高的就是过电压所引起的电力故障，时常发生电气设备绝缘的损坏，电网的安全运行也遭受着严重威胁。查阅的有关资料数据显示从1995年到1999年之间，在电压等级为110kV的全国电网中，变压器等主要电力设备由于雷电过电压等所造成的事故约占10.6%，而互感器由于雷电冲击、操作、谐振等造成的事故约占32.3%，这些都对系统绝缘造成了非常大的威胁
亚洲最大铜矿生产企业江西德兴铜矿位于上饶德兴市地区，生产场地基本上全地处山区，是江西铜业集团的下属企业。德兴铜矿所处地理位置易发雷击区，其年平均雷暴日达到53天之多，最大出现过83天，每年雷电活动季节，由雷击造成的过电压对该系统的绝缘造成很大的威胁;而且系统在运行中由于各种操作和故障不同程度的造成操作和谐振等内部过电压，尤其以谐振过电压为主;德兴铜矿动力厂35kV电力系统中的过电压事故总体情况如下:
(1)主要电器设备损坏，如35kV电压互感器等电力设备经常会烧毁;
(2)变电站发生失压现象，下山等其它35kV变电站都有过该故障记录:
（3)电力电缆发生击穿现象，冷坑和大山变电站经常发生出线电缆击穿事故;
（4)线路发生故障的机会偶有发生，下山和采环35kV线路均有过线路故障，包括避雷线和线路发生断线、线路避雷器发生击穿等故障;
（5)主要输电线发生雷击跳闸，雷击线路后线路避雷器有可能不动作，导致线路跳闸，影响了主要供电线路的安全运行。
1.1.2研究的意义
目前，中性点不接地方式仍是35kV及以下大部分电网采用的运行方式，而且有一部分扔在采用老式的接地消弧线圈。从运行经验上来看，在中性点非接地系统中主要存在两方面的问题，一是尽管不少措施用来限制谐振过电压的发生，但是电压互感器铁心饱和所造成的非线性铁磁谐振过电压依然常见，始终未从根本上解决谐振的发生，熔丝和TV在过电压发生时熔断或烧毁时有发生;二是在中性点非接地的运行方式中，其一大特点就是单相接地故障发生后，允许维持这种故障状态运行一段时间不致引起供电中断，通常这个时间不超过两小时。但随着出线回路数增多、输电线路的增长、中低压电网的继续扩大，这造成了对地电容电流在中低压电网中也逐年增加，在单相接地故障发生时，接地电弧不会自动熄灭，弧光接地过电压则必然会产生，其幅值通常的运行相电压值有时甚至会更高。因此，在电网中绝缘薄弱的设备则可能发生放电击穿，并有可能进一步发展成相间短路，造成电气设备绝缘直接损坏与严重的停电事故。
绝缘一般属于电力设备中最为薄弱的环节，而且随着运行工作电压升高，绝缘材料在电气设备中使用的越用越多，在运行总体成本中绝缘所占费用比例逐年增大。如何采用更为合理的计算方法与技术，既能够安全可靠又能经济合理地处理现代电力系统中日益严峻的绝缘新问题就变得很有必要。在这种形势下，为了保障电力设备的安全运转，一要做到弄清楚过电压的波形以及数值等各种参数，并采取措施限制和降低系统中过电压的幅值大小;二要提高和保证绝缘本身有足够的耐受强度，对绝缘状态开展定期和不定期的预防性试验和检查。开展针对电力系统的过电压计算和设备绝缘状态的检测计算就显得非常有必要，这能更加全面地查找绝缘的薄弱环节，优化系统绝缘配合。
第3章 过电压计算模型和绝缘.............16-37
3.1 暂态过电压的数值计算............. 16-19
3.2 雷电过电压的计算原理............. 19-22
3.2.1 雷电入侵波.............19-21
3.2.2 雷电流幅值............. 21-22
3.2.3 雷电过电压计算............. 22
3.3 操作过电压的计算原理............. 22-28
3.3.1 单根无损耗传输线............. 23-24
3.3.2 多导线传输线的贝杰............. 24-26
3.3.3 蒙特卡洛法在操作过............. 26-28
3.4 谐振过电压的计算原理............. 28-32
3.4.1 谐振发生............. 28-31
3.4.2 应用H.A.Peterson............. 31-32
3.5 变电站设备绝缘状态............. 32-35
3.6 过电压计算和绝缘状态............. 35-36
3.6.1 程序语言的............. 35
3.6.2 研究对象的............. 35-36
3.7 本章小结............. 36-37
第4章 算例和结果............. 37-62
4.1 雷电过电压............. 38-46
4.1.1 雷电过电压............. 38-39
4.1.2 计算建模............. 39-40
4.1.3 雷电入侵波............. 40
4.1.4 避雷器的配置............. 40-43
4.1.5 变电站不同运行方式............. 43-46
4.2 线路合闸操作过............. 46-54
4.2.1 操作过电压............. 46-47
4.2.2 线路合闸于带.............算 47-49
4.2.3 操作过电压计............. 49-51
结论
在电力系统中，过电压一直是困扰各级电力网的突出问题，在电力系统进行暂态过电压的计算和绝缘状态的监测分析，能使你知道变电站暂态过电压的出现情况并能提前作出预防措施。当设备出现突发事故后，可根据其记录作出正确的分析，判断电力设备是否受到过电压侵袭并且是哪一种过电压的危害而损害。能根据变电站内过电压倍数确定过电压保护水平是否恰当，避雷器是否达到了残压指标等。针对不同的情况分别用惯用法和统计方法分析电力设备绝缘配合及运行时间与故障率的关系，再配合其它预防性试验判断设备的绝缘状况，就能最大限度的确保变电站电力设备无绝
