atp防雷说明书Word文档下载推荐.docx
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输出稳态计算结果。
选择Extremalvalues:
输出极大值和极小值。
选择Extraprintoutcontrol
改变输出频率。
选择Auto-detectsimulationerrors:
在画面输出错误信息。
图1-4
输出条件
用图1-5的对话框指定计算操作过电压的统
计
分布时使用统计开关还是规律化开关。
如有通用电
机,在该对话框指定初始化方法、所用的单位制和
计算方法。
图1-6是指定数据卡排列方式和附加要求用的对话框。
图7是管理MODELS变量名的对话框。
图1-8是设定参数值的对话框。
图1-5开关和通用电机
图1-6数据卡的次序和附加要求图1-7MODELS变量名图1-8参数值
1.3选择元件和输入参数
将光标移至图1-2的空白部分,
并点击右键,将出现图1-9所示的菜
单。
从菜单中选择目标元件后,将
在空白部分的中心出现该元件对应
的图标,如图1-10所示。
双击图标,
将出现输入该元件参数用的对话框,
如图1-11所示。
然后按照Help的提
示输入各参数。
在所有参数输入完
毕后,点击OK,结束该元件的建
模。
图1-9元件菜单
图1-10
元件图标
图1-11元件参数
1.4
辅助操作
1.4.1
连接
如图1-12所示,光标置于一个元件的端子,
按下左键,将引线拖至另一个元件的端子,
释放左键后再点击左键,结束连接的操作。
图1-12元件的连接
1.4.2移动
将光标移至目标图标,点击左键,确定选择对象(在该图标外围形成方框,以下同),
按下左键,将该图标拖至希望的位置,然后释放左键,结束移动的操作。
1.4.3复制
将光标移至目标图标,点击左键,确定选择对象。
然后,点击图1-13的○中的按钮,
复制目标图标。
复制图标和原图标是重叠在一起的,按下左键,将复制图标拖至希望的位置,释放左键,结束复制的操作。
图1-13复制
1.4.4旋转
然后,点击右键或点击图
1-14的○
中的按钮,旋转目标图标。
每点击一次,顺时针旋转
90°
图1-14旋转
1.4.5节点赋名
将光标移至目标节点,点击右键,生成图1-15所示
的节点赋名用对话框。
在该框内可填入节点名(6个符
号之内),并可指定是否显示节点名。
如该节点是大地,
则不需填写节点名,但需选择Ground栏。
如没有对节点赋名,程序将自动给节点赋名。
图1-15节点名
1.5ATP的执行
选择图1-2菜单栏中的ATP→runATP,可生成文本输入文件(.ATP文件),并执行ATP。
如选择图1-2菜单栏中的ATP→MarkFileAs,则只生成文本输入文件(.ATP文件),而不
执行ATP。
1.6计算结果的输出
1.6.1图形输出
选择图1-2菜单栏中的
ATP→PlotXY,可输出用波形表示的计算结果(
.pl4
文件),
1.6.2文本输出
选择图1-2菜单栏中的ATP→EditLIS-file,可生成文本表示的计算结果(
.lis
文本输出文件重复文本输入文件的内容,并用表格形式输出暂态计算结果,给出警告信
息和错误信息,还可输出电路的节点连接表、稳态计算结果(复数表示)和暂态过程的极值。
2.ATPDraw的元件菜单
ATPDraw的元件菜单如图9所示。
为了构筑各种计算电路,ATPDraw准备了各种各
样的电力系统元件。
TPDraw的元件菜单中,还有输出用的各种探针、单相表示和三相表示的转接器及线路换位器。
2.1探针和相接续器[Probes&
3-phase]注
(1)节点电压探针[ProbeVolt]
(2)支路电压探针[ProbeBranchvolt]
(3)支路电流探针[ProbeCurr]
(4)指定TACS变量的输出[ProbeTacs]
(5)三相表示与单相表示的转接[Splitter]
(6)换位ABC→BCA[Transp1]
(7)换位ABC→CAB[Transp2]
(8)换位ABC→CBA[Transp3]
(9)换位ABC→ACB[Transp4]
(10)指定ABC相序的基准节点[ABCReference]
(11)指定DEF相序的基准节点[DEFReference]2.2线性支路[BranchLinear]
(1)电阻元件[Resistor]
(2)电容元件[Capacitor]
(3)电感元件[Inductor]
(4)RLC串联支路[RLC]
(5)3相耦合RLC支路[RLC3-ph]
(6)3相Y形连接[RLC-Y3-ph]
(7)3相形连接[RLC-3ph]
(8)有残留电压的电容[C:
U(0)]
(9)有残留电流的电感[L:
I(0)]
2.3非线性支路[BranchNonlinear]
(1)折线表示的非线性电阻(时间滞后型)[R(i)Type99]
(2)折线表示的非线性电阻(补偿型)[R(i)Type92]
(3)时变电阻(时间滞后型)[R(t)Type97]
(4)时变电阻(补偿型)[R(t)Type91]
(5)折线表示的非线性电感(时间滞后型)[L(i)Type98]
(6)
折线表示的非线性电感(补偿型)[L(i)Type93]
(7)
磁滞曲线表示的非线性电感
(时间滞后型)[L(i)Type96]
(8)磁滞曲线表示的非线性电感(时间滞后型)[L(i)Hevia98→96]
(9)
指数函数表示的非线性电阻
(补偿型)[MOVType92]
(10)
指数函数表示的三相非线性电阻
(补偿型)[MOVType3-ph]
(11)TACS控制的非线性电阻(补偿型)[R(TACS)Type91]
(12)
带剩磁的、折线表示的非线性电感
(时间滞后型)[Type98,init]
(13)
带剩磁的、磁滞曲线表示的非线性电感
(时间滞后型)[Type96,init]
(14)
(补偿型)[Type93,init]
2.4架空线路/电缆[Lines/Cables]
2.4.1集中参数[Lumped]
(1)单相或多相π型电路[RLCPi-equiv.1]
(2)多相耦合RL电路[RLCoupled51]
(3)
对称分量表示的多相耦合
RL电路[RLSym.51]
2.4.2
带集中电阻的分布参数线路[Distributed]
(1)换位线路用的Clarke模型[Transposedlines(Clarke)]
(2)不换位线路用的KCLee模型[Untransp.lines(KCLee)]2.4.3自动计算参数的架空线路/电缆模型[LCC]
(1)带集中电阻的分布参数线路[Bergeron]
(2)π型电路[pi]
(3)J.Marti频率相关分布参数线路模型[JMarti]
(4)Semlyen频率相关分布参数线路模型[Semlyen]
(5)野田频率相关分布参数线路模型[Noda]
(6)从既有pch文件建立LCC模型[ReadPCHfile]2.5开关[Switches]
(1)时控开关[Switchtimecontrolled]
(2)三相时控开关[Switchtime3-ph]
(3)压控开关[Switchvoltagecontr.]
(4)二极管[Diode(type11)]
(5)可控二极管[Valve(type11)]
(6)三极管[Triac(type12)]
(7)TACS控制开关[TACSswitch(type13)]
(8)测量开关[Measuring]
(9)统计开关[Statisticswitch]
(10)规律化开关[Systematicswitch]
2.6电源[Sources]
(1)直流电源[DCtype11]
(2)单斜角波电源[Ramptype12]
(3)双斜角波电源[Slope-Ramptype13]
(4)交流电源[ACtype14]
(5)冲击波电源[Surgetype15]
(6)Heidler冲击波电源[Heidlertype15]
(7)Standler冲击波电源[Standlertype15]
(8)Cigre冲击波电源[Cigretype15]
(9)TACS控制电源[TACSsource]
(10)三相交流电源[AC3-phtype-14]
(11)不接地交流电源[ACUngrounded]
(12)不接地直流电源[DCUngrounded]
2.7电机[Machines]
(1)同步电机[SM59]
(2)
用通用电机表达的同步电机
[UM1Synchronous]
用通用电机表达的感应电机
[UM3Induction]
(4)
(双向励磁)[UM4Induction]
(5)
用通用电机表达的单相感应电机[UM6Singlephase]
用通用电机表达的直流电机
[UM8DC]
2.8
变压器[Transformers]
(1)单相理想变压器[Ideal1phase]
(2)三相理想变压器[Ideal3phase]
(3)单相饱和变压器[Saturable1phase]
(4)三相饱和变压器[Saturable3phase]
(5)Y-Y内铁式变压器[#Sat.Y/Y3-leg]
(6)三相变压器参数计算[BCTRAN]
(7)单相变压器参数计算[XFRM]
2.9
控制系统[TACS]
2.9.1
信号源[Sources]
(1)
直流信号[DC-11]
交流信号[AC-14]
脉冲信号[Pulse-23]
斜角波信号[Ramp-24]
(5)指定type-90、type-91、type-92、type-93信号源的相应节点、开关或电机内部变量[CouplingtoCircuit]
2.9.2传递函数块[Transferfunctions]
一般型[General]
积分型[Integral]
(3)微分型[Derivative]
低通滤波器[Lowpass]
高通滤波器[Highpass]
2.9.3
特殊装置[Devices]
(1)频率测量器[Freqsensor-50]
(2)继电器[Relayswitch-51]
(3)触发器[Levelswitch-52]
(4)延迟器[Transdelay-53]
(5)脉冲延迟器[Pulsedelay-54]
(6)数值采样器[Digitizer-55]
(7)用户定义非线性[Userdefnonlin-56]
(8)时序开关[Multiswitch-57]
(9)可控积分器[Continteg-58]
(10)简化微分器[Simplederiv-59]
(11)条件判断输出器[InputIF-60]
(12)选择输入器[Signalselect-61]
(13)采样和追踪器[Sampletrack-62]
(14)最小值和最大值选择器[Instmin/max-63]
(15)最小值和最大值追踪器[Min/maxtracking-64]
(16)累加器和计数器[Acccount-65]
(17)有效值测量器[RMSmeter-66]
(18)Fortran语言表达式[Fortranstatements]
(19)指定Fortran语言表达式的输出流向[Drawrelation]
2.9.4初始化
(1)指定TACS变量的初始值[Initialcond.]2.10频率相关元件[FrequencyComp.]
(1)频率扫描用交流电源[HFSSource]
(2)单相CIGRE负荷[CIGRELoad1ph]
(3)三相CIGRE负荷[CIGRELoad3ph]
(4)线性RLC[LinearRLC]
(5)Kizilcay频率相关支路[KizilcyF-Dependent]2.11复制
(1)选择己定义的LIB文件,在ATP文件中增加$INCLUDE文[Library]
(2)选择己定义的LIBREF_1文件,建立单相参考支路[Ref.1-ph]
(3)选择己定义的LIBREF_3文件,建立三相参考支路[Ref.3-ph]
(4)选择己定义的SUP文件,在ATPDraw窗口增加新元件[Files]
(5)从标准元件库选择元件增加到ATPDraw窗口[StandardComponent]
注:
[]内是ATPDraw为该元件设定的名称
3防雷计算中电气设备的等效模型及参数设置
对于变电站的等效模型,主要有交流电源、杆塔、输电线、避雷器、隔离开关、断路器、电压互感器、电流互感器、变压器等模型。
为模拟雷击过程,主要有雷电流模型、绝缘子闪
络模型。
3.1电源模型
(1)模型选择
对一条或几条线路进行过电压研究时,被研究的线路节点称为内部节点,
节点称为外部节点。
在ATP仿真中,内部节点和外部节点的等效电源均用一理想三相电压源
内部节点外的
Ac3ph.sup
表示。
外部节点的等效电源阻抗,用一个集中参数的线路元件Linesy_3.sup
来等效,之所以采用线路元件而不是直接用Rlc_3.sup阻抗元件,是因为还要反应出电源的
零序参数。
内部节点的等效电源阻抗,
模型选用
Linesy_3.sup
元件或不反映零序参
数的Rlc_3.sup阻抗元件。
用Rlc_3.sup的原因是由于BPA计算得到某些内部节点
等效阻抗中可能出现零序电感或电阻值为负值的情况,此时如果仍采用集中参数的线路元件Linesy_3.sup就会出现计算错误情况。
故外部等效电源及阻抗在ATP中由模型表示。
内部等效电源及阻抗由
或模型表示。
(2)参数设置
Ac3ph.sup模型输入参数包括三相电源电压幅值,频率,初始相角,电源投入时间,电源退出时间。
参数由BPA计算结果给出。
Linesy_3.sup模型输入参数包括三相线路正序、零序电阻,正序、零序电抗。
参数由BPA计算结果给出。
Rlc_3.sup模型输入参数包括三相线路电阻、电感与电容。
3.2线路模型
(1)模型选择
外部节点与内部节点相连的线路称为外部线路,
ATP
中采用可反映长线特征的波阻抗
线路模型
Linezt.sup
表示,输入参数由
BPA计算结果给出。
内部节点输电线路模型采用较精确反映长架空线路特征LCC模型元件。
Model
卡中计算模型方法有Bergeron、PI、因Bergeron特征线方法能较好的模拟输电线路的暂态过
程,故计算采用具有分布参数的Bergeron特征线方法。
LCC模型参数由实际输电线路的基
本属性、几何参数等给出。
(2)参数设置
LCC模型中有Model卡和Data卡两个设置项。
长度、计算频率、土地电阻率、计算模型方法等设置。
何参数。
Model卡中有输电线路类型、输电线路
Data卡设置为输电线路的基本的几
以施秉-黎平的一回输电线路为例,Model卡和
Data的设置分别如图3-1、图3-2所示。
具体设置方法可参见
ATP软件说明。
图3-1LCC模型Model设置卡
图3-2LCC模型Data设置卡
(3)实例
以施秉-黎平、黎平-桂林两条单回紧凑型线路为例,采用线路模型如图3-3所示。
图3-3两条单回紧凑型线路模型
以桂林-清远两条同杆紧凑型线路为例,为考虑两线路间的电磁耦合作用,应采用线路
模型Lcc_6.sup。
为了实现换位,将线路分段,采用线路模型如图3-4所示。
图3-4同杆紧凑型线路模型
3.3铁塔模型
在计算短时间交流过电压和操作过电压时,一般省略鉄塔的模拟,只考虑接地电阻。
但在计算雷过电压时,鉄塔的冲击波特性的模拟就很重要了。
鉄塔模型应具备的条件
作为实用的鉄塔模型应具备以下的条件。
(1)初姶的塔顶阻抗在100~200Ω的范围内。
(此是在雷道阻抗为400Ω的前提下)
(2)从塔脚返回的反射波应呈现衰减。
(3)在经过一定时间后,塔頂阻抗应等于塔脚接地电阻。
(4)从塔脚返回的反射波有畸变。
(5)可用EMTP计算。
3.3.1无损线路模型
这是用和鉄塔高相当长度的无损线路来模拟鉄塔,不能表现从塔脚返回的反射波的衰减和畸变。
IEEE的输电线雷事故率计算程序FLASH准备了图3-5所示的四种鉄塔模型。
r1
Z2
h2
H
r2
Z1
D
h1
r3
Shape1
Shape2
Shape3
Shape4
图3-5IEEEFLASH的鉄塔模型
这四个模型中的前三个用于一般鉄塔,它们的波阻抗用
冲击波传播速度v为光速的0.85倍。
3.1)式~(3.3)式计算,铁塔内的
Zshape1
2(H2
r32)
60ln
(3.1)
2
2H
(3.2)
Zshape260ln
60
Zshape3
60lncot(1tan1
ravg
)ln2
(3.3)
4
式中,
r1h2
r2(h1
h2)r3h1
(3.4)
r1、r2、r3为铁塔断面的内接园半径。
图3-5的第4
个鉄塔模型的波阻抗用
(3.5)式计算。
Zshape4
Z1Z2
(3.5)
式中,Z1是园柱的波阻抗,Z2是水平园筒和园柱波阻抗的加权平均值。
60ln22H
(3.6)
r
(D60ln2H
HZ1)/(HD)
(3.7)
3.3.2細分化模型
即将鉄塔分解成主材、斜材和横担,分别用线路模型模拟。
原模型属于这种模型。
原模型用无损线路的组合构成,由于各段的波阻抗不同,等价地模拟了行波的畸变,但不满足条件
(2)。
以下介绍双回路鉄塔的原模型,如图
3-6所示。
RT1rT1
ZA1
RT2
ZT1
ZL1
rT2
ZA2
RT3
ZT2
rT3
ZL2
RT4
ZA3
rT4
ZT3
ZL3
ZA4
h4
h3
ZT4
ZL4
RB'
RG
rB
R
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