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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