10kV架空绝缘导线防雷击断线用非穿刺式带间隙金属氧化物避雷器

针对现有架空绝缘导线防雷击断线装置存在的普遍问题,研制了一种由绝缘子、避雷器与非穿刺式高压电极组成的新型绝缘装置。由于采用了非穿刺式高压电极,线芯和电极间有绝缘表皮的阻隔,绝缘表皮的击穿点位置不确定,导致高压电极的安装位置及其对应的间隙距离确定方法与同类装置有较大区别。采用精细化设计理念,提出了基于概率比较的绝缘配合原则,即利用Weibull概率分布模型的数据处理方法,比较放电概率以确定非穿刺式高压电极的安装位置及其对应的间隙距离。通过实例试验和计算,得到了P15绝缘子相匹配的非穿刺式高压电极安装最佳位置和对应的间隙最佳距离。通过试验验证了该距离下,放电通道均沿带间隙避雷器通过,有效防止绝缘导线的雷击断线。     

采用天线式长闪弧避雷器为中压架空绝缘导线线路作防雷保护

前言本文介绍一种新式的、被称为天线式长闪弧避雷器(Antenna typeoflongflashoverarrester,ALFA)的防雷保护装置。采用ALFA ,有可能用很简单的方法 (利用绝缘导线和它的绝缘作为长闪弧避雷器 )保护中压绝缘导线线路。将一支天线连接到安装在绝缘导线表面的电极上。当雷电通道接近架空线时在天线上感应出高值电位。在此感应电压作用下从电极向两个方向产生爬行放电 ,从而跨接了穿刺式夹头与绝缘子之间的间隙。长闪弧避雷器原理除非对中压架空绝缘导线采取特殊防雷保护措施 ,否则一次雷电过电压首先会导致线路绝缘子闪络 ,其次会击穿导线…     

10kV架空绝缘导线防雷保护的措施研究

分析了10 kV配电网容易遭受雷击的原因和绝缘导线雷击断线的机理,计算了不同雷电流的感应雷电压值。研究了氧化锌避雷器、穿刺型防雷金具、可调式保护间隙和采用绝缘塔头及横担的防雷保护原理。运用ATPDraw软件仿真标准雷电压在配电网中引起的感应雷过电压波形,比较了防雷金具与防弧金具的优劣,针对不同绝缘子的保护间隙做了相关击穿性试验。分析表明,根据不同的配电环境和要求,合理选择其中的一种或几种相结合的防雷措施可以有效地降低架空绝缘导线的雷击故障率,从而为10 kV配电网的防雷提供了参考。     

10kV架空绝缘导线雷击断线防护措施应用与研究

从绝缘导线雷击断线机理分析入手，介绍了环形电极和穿刺电极两种带外串联间隙金属氧化物避雷器解决雷击断线问题的工作原理，阐述了绝缘导线雷击断线防护措施，提出了在变电所10kV侧设立长度约1～2km的进线保护段方案。     

110kV变压器中性点水流保护间隙与避雷器并联保护方式

为克服传统保护方式的缺陷,提出了1种水流保护间隙和避雷器并联的110 kV变压器中性点新型保护方式。在系统发生非全相运行故障或者单相接地短路且失地时,水流保护间隙形成且立即被击穿(即水流保护间隙动作),从而保护变压器中性点绝缘和避雷器。在雷电过电压下,由避雷器动作泄放雷电流,水流不会喷出,不会形成水流间隙,间隙不会动作;在其他过电压下,水流不会喷出,间隙和避雷器均不动作。对已研制成功的整套水流保护间隙与避雷器并联新型控制系统进行大量试验,研究结果表明:水流保护间隙的工频放电电压和放电分散性都低于同等距离的空气间隙,当工频电压升高到快接近放电电压时,在高压电极头部会产生强烈的电火花。水流保护间隙和避雷器并联新型保护方式可以可靠工作,更有效保护变压器中性点绝缘。     

10 kV配电网架空绝缘导线雷击断线防护

分析了10 kV配电网绝缘导线雷击断线机理,归纳出“疏导式”和“堵塞式”2种防护思路,介绍了基于2种防护思路研制的剥线型防弧金具、放电箝位柱式瓷/复合绝缘子、穿刺型防弧金具、穿刺型放电箝位柱式瓷/复合绝缘子、环形电极带外串联间隙金属氧化物避雷器和穿刺电极带外串联间隙金属氧化物避雷器6种防护产品的结构、特点、应用原则及现场应用情况。     

10kV架空配电线路避雷器感应雷保护特性分析

笔者首先根据电磁场理论分析雷击大地时在导线上产生的感应过电压分布情况。其次,通过引入击距的概念计算各种雷电流幅值在导线上产生的感应雷过电压最大值,并得出造成感应雷过电压的最小雷电流幅值。结合以上两者分析,提出在绝缘子串发生闪络之前,附近避雷器率先动作以达到防止绝缘闪络的目的,因此根据感应雷过电压分布情况和避雷器动作条件求取避雷器的感应雷过电压保护范围,得出避雷器感应雷保护范围与雷电流幅值存在正相关性的结论。最后,根据计算实例和实际情况得出不同避雷器安装密度对感应雷和直击雷的防护效果,为电力部门对10 kV配电线路避雷器的配置提供依据。     

葛洲坝换流站直流侧防雷保护的研究

利用电科院高压所开发的交流变电站、直流换流站雷电过电压计算程序,对葛洲坝换流站的雷电过电压和耐雷可靠性进行了计算分析。结果表明,直流滤波器高压串联电容器底部对地的冲击绝缘水平偏低,平波电抗器安装纵向并联避雷器后,其保护裕度大大提高。同时,解决好滤波器的底部绝缘问题,对单极金属返回运行和双极运行,葛洲坝换流站都具有相当高的耐雷可靠性。     

110 kV绝缘杆塔输电线路雷电侵入波过电压研究

为充分发挥复合材料杆塔效能,研究取消架空地线和接地引下线,形成全绝缘杆塔;考虑绝缘杆塔失去原有泄流路径,雷电过电压沿导线传播可能危害到变电站设备,在进线段采用铁塔以增加雷电侵入波的泄流。通过ATPEMTP仿真计算110kV复合材料绝缘杆塔和进线段铁塔的耐雷水平,研究雷电侵入波对进线段铁塔及变电站设备的影响和在铁塔安装避雷器的必要性。结果表明:不安装避雷器时,110kV绝缘杆塔线路段由幅值9kA的雷电流造成的过电压可导致进线段铁塔闪络,传播至变电站的过电压幅值约800kV;在进线段两端铁塔三相安装线路避雷器,可有效抑制雷电侵入波过电压,进线段铁塔可耐受40~45kA雷电流侵入波过电压,同时110kV变电站内过电压低于300kV,满足规程要求。     

线路避雷器在防雷中的分流系数推导

为了解决线路避雷器在防雷中的分流系数计算问题,针对雷电直击输电线路的杆塔顶部及档距中央避雷线和雷电绕击导线等三种雷害情况,建立线路避雷器动作时的等值电路,推导出线路避雷器在防雷中的分流系数计算公式。计算结果表明,线路避雷器除利用其动作后的钳电位作用有效防止被保护相绝缘子串闪络外,还可起到分流雷电流的作用:在一般情况下,当雷电直击杆塔顶部时,可向导线分流7%~10%的雷电流;当雷击档距中央避雷线时,可向导线分流6%~8%的雷电流;而当雷电绕击导线时,可向大地分流70%~75%的雷电流。     

配电网架空线路并联可调间隙保护装置研究

针对河南某地区10～35 kV配电网架空线路中频繁出现绝缘子闪络、炸裂以及雷击断线问题进行分析,提出了加装间隙可调的并联间隙防雷装置的解决方案,对其工作原理及可根据现场实际运行状况调整保护间隙长度的特点进行了分析.通过大量雷电冲击试验并对其伏秒特性进行分析,所得结果表明,该装置可有效保护线路绝缘子(串)免受雷击而发生闪...     

陕西地区配电线路新型防雷装置研究与应用

针对陕西地区配电线路避雷器防雷效果不理想这一现状,提出一种多腔室雷击闪络限制器。该装置防雷性能优异,采用吹弧原理,熄弧能力强。经过试验,确定其串联级数为26级,电极直径8 mm,电极间隙1 mm,主间隙距离取45 mm时能可靠动作。工频湿耐受电压、50%雷电冲击动作电压、雷电冲击伏秒特性以及工频续流遮断能力均满足标准要求。装置在陕西地区典型线路上运行良好,防雷效果优异。     

特高压线路的避雷线保护范围设计

目前,在特高压线路的避雷线保护范围设计中,仍采用传统的不考虑特高压导线电压影响的方法,可能使特高压线路避雷线的实际保护范围满足不了高可靠性防雷设计的要求。为了解决这一问题,在特高压线路的避雷线保护范围设计中,考虑特高压导线电压的影响,提出以特高压导线的最小对地空气间隙距离为半径,构成特高压导线的等效绝缘截面,并设计该等效绝缘截面位于避雷线的保护范围之内。计算结果表明,若不考虑特高压导线电压的影响,特高压线路的避雷线保护范围将存在严重的安全隐患。     

110kV带串联间隙复合外套线路型氧化锌避雷器的应用

减少输电线路雷击跳闸率一直是电力工程技术人员关注的课题,对于雷电活动强烈、土壤电阻率高、地形复杂的山区线路,采用常规的措施降低雷击跳闸率已难以奏效。实践表明,采用线路避雷器是有效的防雷措施之一。重点介绍110kV带串联间隙线路型复合外套氧化锌避雷器的保护原理、技术参数和组装工艺要求。     

220kV GIS变电站雷电过电压防护措施的研究

利用电磁暂态程序ATP-EMTP计算了某220 kV GIS变电站进线落雷时的GIS内部设备以及主变压器上出现的雷电过电压,分析了运行方式及变压器入口电容对雷电过电压的影响,研究了MOA不同配置方案对变压器以及GIS内部设备的保护效果,分析表明,即使对于通过电缆与GIS相连的变压器,旁边也不必装设MOA,3台进线MOA可以给系统提供可靠的保护,变压器入口电容对雷电过电压的影响不大。     

1000kV交流输变电工程设备的外绝缘特性

针对晋东南—荆门百万伏级交流输变电示范工程,研究了交流输变电设备空气间隙的工频、操作和雷电冲击电压放电特性,典型分裂耐热扩径软导(母)线及分裂导线、管型母线基于不同空气间隙的工频、操作及雷电冲击电压特性及高海拔对绝缘子污耐压的影响。通过这些真型试验研究,获得了我国特高压技术研究的基础试验数据,其研究成果可为特高压工程建设提供设计参考依据。     

组合空气间隙交流击穿电压计算方法研究

典型空气间隙的击穿电压特性是外绝缘设计的重要依据,为研究电位悬浮体对空气间隙击穿电压的影响,文中以简化的组合间隙放电模型为研究对象,实验研究了悬浮导体长度和高压电极形状对组合空气间隙击穿电压的影响特性和变化曲线。基于实验数据和观测到的放电现象,文中在考虑子间隙的击穿顺序和流注通道压降的基础上,建立了组合间隙击穿电压的计算模型。利用该模型对含有电位悬浮导体的组合间隙击穿电压进行了计算,结果表明,文中提出的计算模型得到的击穿电压计算值和实验数据相比,相对误差小于5%,说明该方法对于计算含有电位悬浮导体的组合空气间隙击穿电压具有一定的适用性。     

750kV GIL-GIS系统雷电侵入波防护的研究

建立了以气体绝缘输电线路(GIL)作为GIS出线的750kVGILGIS系统。用EMTP程序计算雷击塔顶和绕击输电线路两种雷击方式下GILGIS系统内隔离开关、接地开关、断路器、电流互感器以及变压器上的过电压。根据各设备上的过电压数值提出了相应的金属氧化物避雷器保护方案。比较GIL和架空输电线路(OHL)分别作为GIS出线的防雷效果,结果表明:OHL防绕击较优,GIL防直击雷较优。     

空气密度和湿度对雷电击距的影响

长距离高压输电线路贯穿不同海拔区域，而不同海拔区域的天气条件变化很大。采用电荷模拟方法对雷击水平导线进行建模，探讨了天气条件（空气密度和湿度）对雷电击距的影响，并导出了用于计算天气条件对接地水平导线击距影响的表达式。