基于fdtd的雷擊桿塔浪涌分析

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1、瘡店劇乂識戀胃ＳＯＵＴＨＷＥ巧ＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ顏誦ｆ碩±學(xué)位論文＾ｍａｓｔｅｒＤＩＳＳＥＲＴＡＴ…Ｎ屬Ｉ論文題目：基于ＦＤＴＤ的雷擊桿塔浪涌分析。麵工輸＊％ｒ：；ｚ２Ｓｚ纖國內(nèi)圖書分類號：ＴＭ８６３密級：公開國際圖書分類號：６２１．３８西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文基于ＦＤＴＤ的雷擊桿塔浪涌分析年級２０１４級姓名谷建宏申請學(xué)位級別碩±專業(yè)電磁場與微波技術(shù)指導(dǎo)老師楊丹副教授二零一尤年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＭ８６３Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３

2、８ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＳＵＲＧＥＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＬＩＧＨＴＮＩＮＧＴＯＷＥＲＢＡＳＥＤＯＮＦＤＴＤＧｒａｄｅ：２０１４Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＧｕＪｉａｎｈｏｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄ化ｒ：ＭａｓｔｅｒｇｐｐＳｐｅｃｉａｌｉｔ：ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＦｉｅｌｄａｎｄＭｉｃｒｏｗａｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＹａｎＤａｎｐｇＭａ２０１７ｙ，西南交

3、通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并。向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱本人授權(quán)西南交通大學(xué)可（＾＾將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可＾采用影印。、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文本學(xué)位論文屬于１．□保密，在年解密后適用本授權(quán)書；２．不保密曰／使用本授權(quán)書。＂＂（請在Ｗ上方框內(nèi)打Ｖ）學(xué)位論文作者簽名；：指導(dǎo)老師簽名＂；曰期：么ｔ日期ｒ方５、，》占西南交通大學(xué)碩±學(xué)位論文主要工作（貢獻）聲明本人在學(xué)位論文中

4、所做的主要工作或貢獻如下：本文使用時域有限差分法對雷擊桿塔的浪涌進行了分析，并與電磁暫態(tài)仿真程序－（ＡＴＰＥＭＴＰ）的仿真結(jié)果進行了對比分化主要工作如下：１．詳細闡述了基于時域有限差分法的雷擊桿塔浪涌分析的仿真建模過程。包括雷電通道在時域有限差分法中的建模、輸電線路和避雷線的建模、絕緣子的建模Ｗ及桿塔主體模型的近似等效建模。特別詳細的描述了Ｈ維條件下桿塔主體建模后對于傾斜一細導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的階梯近似過程，并且通過個算例驗證了細導(dǎo)線結(jié)構(gòu)等效模型的準(zhǔn)確性。２．使用時域有限差分法（ＦＤＴＤ）對雷擊桿塔的浪涌進行仿真分析：對同塔雙回路桿塔進行仿真得到了桿塔上

5、輸電線路和避雷線上的浪涌電流波形、絕緣子兩端的電壓波形Ｌ義及桿塔截面的空間電場分布圖；并且在不添加絕緣子的條件下，對同塔雙回路桿塔進斤了仿真，得到了線上的浪涌電流和空間電場，同時對檔距為３５０ｍ的兩個同塔雙回路桿塔進行了仿真－，分析了線上電流的波形變化在ＡＴＰＥＭＴＰ中建立了同尺：寸桿塔的多波阻抗模型并進行了仿真，并將得到的線上電流波形與ＦＤＴＤ仿真結(jié)果進斤了對比分析。：本人鄭重聲明所呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨立進行研巧王作所得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢

6、獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明。一切法律責(zé)任將由本人承擔(dān)本人完全了解違反上述聲明所引起的。學(xué)位論文作者簽名：巧達房曰期：么６西南交通大學(xué)碩±研究生學(xué)位論文第Ｉ巧摘要電力設(shè)施中產(chǎn)生的浪涌信號估計是在電力系統(tǒng)的雷電保護設(shè)計中的關(guān)鍵步驟。在電為設(shè)備的雷擊浪涌分析中，使用電磁暫態(tài)分析軟件已經(jīng)大大提高了準(zhǔn)確性。但是電一磁暫態(tài)分析軟件仿真是基于個粗略的簡易模型，雷擊的空間傳播過程分析仍有待研巧，比如說在地面上浪涌沿著導(dǎo)體的不均勻傳播，垂直于或傾向于導(dǎo)體的傳播，仍舊亟待解決。這就衍生了沿著傳輸桿塔、沿著輸電線路、沿著地線傳播的浪涌的分

7、析。在國內(nèi)的雷電保護設(shè)計中的雷擊分析大部分是通過電磁暫態(tài)分析軟件分析桿塔受到雷擊并且產(chǎn)生回擊的情況。因為雷擊桿塔時傳播的電磁波為非橫電磁波，對尺寸更一大、構(gòu)造相對復(fù)雜的輸電桿塔來說，使用ＥＭＴＰ軟件仿真結(jié)果會有定誤差。使用時域有限差分法從電磁場的角度對雷擊桿塔進行模擬仿真，可Ｗ比較精確的模擬出桿塔。內(nèi)部的瞬態(tài)過程，可Ｗ更加有效的估計輸電線路和桿塔絕緣子的耐雷水平本文首先介紹了國內(nèi)外時域有限差分法在雷擊領(lǐng)域的應(yīng)用背景，并簡單的描述了時域有限差分法的基本原理Ｗ及基于準(zhǔn)靜態(tài)場推導(dǎo)的