架空输电线路氧化锌避雷器运行状态实时监测系统研究

为有效提高线路氧化锌避雷器检修效率以及降低检修成本,设计了一套线路避雷器运行状态实时监测系统.该系统基于电磁感应原理,采用低功耗LoRa通信技术,实现线路避雷器在运行电压下的泄漏电流、雷击电流、雷击次数、雷击时间等特征数据的实时采集,从而及时、准确地反映线路避雷器的运行状况,为线路防雷设备的状态评价和检修策略制定提供依据.     

避雷器全状态感知系统的研制

根据输电线路避雷器的特点,提出了避雷器的全状态感知系统,并采用非接触式传感器在线监测避雷器,有效降低避雷器的剩余电压,提高系统的可靠性和稳定性.除了对避雷器进行基本的漏电流监控外,还对工作电流进行了波形记录分析,以便更全面地了解避雷器的工作状态.研究结果对提高全网的故障预防和事故分析能力具有重要的积极意义,有利于提高输电线路的防雷水平,降低输电线路的雷击次数,具有很好的应用价值和市场前景.     

电缆用避雷器在线监测系统研制与应用

避雷器是电缆线路过电压保护的主要装置,其安全运行直接影响电缆线路等其他电力设备的运行。避雷器的在线监测系统能很好地解决传统的预防性实验不能方便及时的发现避雷器的缺陷问题,可以提高输配网的安全可靠性。该系统设计以无源方式监测输电电缆用避雷器的工作状态,通过对避雷器的雷击次数、泄漏全电流、阻性电流等特征量的监测和分析处理,实现对避雷器运行状态的实时监控,一旦发现异常,系统将及时报警,从现场实际运行情况来看,系统很好地满足了电缆线路避雷器在线监测要求。     

再议10kV线路避雷器雷电耐受技术参数的选用

10kV线路避雷器自身运行雷击损坏故障多发,归因为雷电耐受设计参数水平低缺乏充分论证。该文构建了10kV架空线路直击雷过电压瞬态过程计算模型,以冲击大电流幅值耐受超限作为避雷器本体雷击损坏的判据,计算获得线路避雷器故障临界雷电流,采用电气几何模型法统计得到线路避雷器的雷击故障概率,证明了现行技术标准规定的避雷器雷电耐受技术参数能够满足一般雷电强度地区的使用要求。进一步结合我国雷电活动区域分布特征,提出线路避雷器雷电耐受技术参数优化选择建议:用于雷电地闪密度小于4.71次/(km~2·a)的多雷区、中雷区、少雷区的线路,选择8/20μs标称放电电流为5kA、4/10μs大电流冲击为65kA;用于强雷区的线路和雷电地闪密度大于等于4.71次/(km~2·a)的多雷区的重要线路,选择标称放电电流为10kA、大电流冲击为100kA。并建议大电流冲击耐受试验采用整只避雷器本体为试品,促进生产工艺改良,改善线路避雷器产品实际雷电耐受性能与设计指标不匹配问题。     

雷电流全参数及避雷器状态在线监测研究

为给分析判断雷击线路杆塔号、雷击形式及实现快速定位提供充分的依据,研究了一种雷击输电线路和避雷针的雷电流全参数在线监测系统,采用罗氏电流传感器和前置机,配合GPRS公共平台远端传输接收数据,首次得到了雷击杆塔的电流波形、幅值、极性和雷击点位置。此外,还研究了线路用带间隙避雷器的运行寿命和配网避雷器运行状态的在线监测指示器,其中采用大电流通过次数的计数方法以确定带间隙避雷器的剩余寿命,设计的状态指示器的起始动作电流<100A,大电流时能可靠动作,告警和吊牌复位机构满足可靠性要求。配网避雷器采用阻性电流分量作为检测对象,当检测到的阻性电流达到设定阈值时,装置将自动发出双重故障指示。在多个变电站实际运行的结果表明:该装置动作可靠、标识明确、使用方便,减少了检修和停电导致的经济损失,提高了配电网的供电可靠性。     

架空输电线路雷击事故分析及对策

通过对近几年架空输电线路雷击跳闸事故的专项调查,分析了某地区35 k V及以上输电线路雷击事故特点与原因,根据该地区雷电活动及输电线路实际运行状况提出了"改造接地电阻为主,加装避雷线、避雷器为辅"的防雷对策,以达到提升输电线路防雷水平、降低雷击跳闸率、保护输电线路安全稳定运行的目的。     

220kV线路氧化锌避雷器泄漏电流超标的原因及处理

针对预防性试验中发现的珠海电厂220 kV线路氧化锌避雷器泄漏电流超标问题,通过试验数据,分析了处在沿海地区的发电厂、污秽等级为IV级的避雷器泄漏电流产生原因,得出主要是由于避雷器外表面存在污秽物、老化及受潮引起的,提出对该厂6回220 kV线路氧化锌避雷器由EXLIM-P更换为Y10W5-200/520W型,加强设备运行管理及巡视等解决措施和建议.     

500kV汕榕甲线避雷器故障分析

2013年4月25日500 kV汕榕甲线L1相线路避雷器因雷电波侵入而发生单相短路故障,通过解体检查和直流泄漏电流测试,确认避雷器密封良好,但出现电阻片老化现象。基于电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立雷电侵入仿真模型,对多次落雷和雷电波全反射过程中避雷器吸收能量进行仿真计算,认为雷电冲击是故障的诱发因素和外因,内部电阻片老化叠加雷电冲击是故障发展的主要原因。针对恶劣天气条件下避雷器的运行维护提出了反事故措施。     

特高压±800 kV直流输电线路用避雷器的研制

±800 kV特高压直流输电线路是中国大电网的重要组成部分,其运行安全与否直接影响中国电网的稳定。特高压直流输电线路输电距离长,沿线地形地貌复杂、雷电活动频繁,雷击闪络已成为影响线路安全运行的一个关键风险点。目前,±500 kV直流线路避雷器已实现开发应用,并且防雷效果显著,但±800 kV直流线路避雷器的研制及应用仍然是空白。为了提高特高压直流输电线路抵御雷击风险能力,研制出了国内首台特高压±800 kV直流输电线路用避雷器。文中设计了±800 kV直流线路避雷器结构,提出了相关技术参数,选择了合乎规格的电阻片及生产工艺,研制出了直流参考电压为960 kV、8/20μs标称放电电流30 k A下残压为1 900 kV、正极性雷电冲击50%放电电压为2 700 kV的±800 kV直流线路避雷器,并通过校核计算及型式试验进行了验证。校核计算及试验结果表明,研制出的±800 kV直流线路避雷器电气性能、机械性能良好,能够有效保护±800 kV直流绝缘子及塔头空气间隙免遭雷击闪络。±800 kV直流线路避雷器的成功研制及应用将为特高压直流线路防雷工作提供强有力的手段。     

110 kV整只氧化锌避雷器雷电冲击老化特性研究

避雷器在其运行寿命过程中会承受多次雷电冲击过电压,其保护性能的变化值得关注。选取110 kV整只氧化锌避雷器作为试验研究对象,开展了多次连续的雷电冲击电流（8/20 μs, 10 kA）试验,测试了试验过程中避雷器的小电流伏安特性和残压。研究发现了110 kV整只避雷器在多次雷电冲击电流作用下的小电流伏安特性和残压变化规律及发生显著变化时的阈值次数,并解体分析了雷电冲击后避雷器内部电阻片的破坏形式。最后从微观机理上解释了避雷器在多次雷电冲击作用下的老化特征。     

电力系统雷击远程在线监测系统

电力系统雷击远程在线监测系统是一种自然雷击电流波形数据采集装置,它利用Rogowski线圈电流传感器将雷电流转化为电压信号,并实现了雷电流波形数据的高速采集和远程无线传输;系统通过服务器专用软件实现雷电流波形浏览和电力系统雷击类型、故障方式等判定.系统安装于输电线路和塔式避雷针上,经过2年野外运行,已经成功获取4组自然雷击电流波形数据.与实验室常规冲击电流试验波形相比,这4组雷击电流波形数据中存在波头时间小于1μs和波形幅值激烈振荡的特性.     

线路避雷器在输电线路防雷中的应用及建议

分析线路避雷器在天生桥地区220 kV及以上交流线路防雷工作中的应用情况。通过查询雷电定位系统,统计天生桥地区雷电参数,总结、分析2001年以来该地区输电线路雷击跳闸情况,结果表明安装线路避雷器能有效降低线路雷击跳闸率,具有较好的防雷效果。根据运行经验及线路避雷器只对安装塔安装相有保护作用的特点,提出了线路避雷器安装选点和运行维护方面的建议。     

降压运行交流架空输电线路出线避雷器绝缘配合问题

某省某降压运行线路,因遭受远区雷击发生跳闸事故,线路绝缘未闪络,站内避雷器损坏。通过对线路雷击跳闸分析、避雷器解体检查以及仿真计算,判断线路出线避雷器损坏的原因是降压运行线路因线路参数发生变化,在特殊工况下承受较大操作冲击电流,超过避雷器所能承受能量,使避雷器击穿。通过理论和电磁暂态仿真计算,提出降压运行线路,应校核避雷器标称放电电流和线路放电等级,合理选择避雷器的技术参数,提高线路运行可靠性和避雷器使用寿命。     

带串联间隙1000kV特高压交流输电线路避雷器关键技术参数分析

为提高交流特高压输电线路的耐雷水平,调研收集了交流特高压输电线路的研究成果。结合中国交流特高压示范工程运行经验,并采取仿真计算和试验验证的方法,从本体参考电压、标称放电电流、能量吸收能力、放电电压、保护水平等方面对交流特高压线路避雷器的关键技术参数进行了分析。根据研究结果,提出对于特高压交流线路避雷器,其本体直流参考电压应≥1 086kV;标称放电电流应为30kA;2ms方波通流能力应≥1 500A;雷电冲击50%放电电压应≥2 900kV;雷电冲击残压≤2 150kV。     

35kV输电线路避雷器的雷电放电电流和吸收能量

在建立输电线路防雷计算模型的基础上,用电磁暂态计算程序对有、无避雷线的35 kV输电线路避雷器的雷电放电电流和吸收的雷电放电能量进行了计算。具体计算了不同幅值的雷电流作用下,不同冲击接地电阻时,线路上避雷器的放电电流和吸收的比能量,讨论了雷电流、接地电阻对放电电流和比能量的影响,并对分别装在有、无避雷线的输电线路上的避雷器的放电电流和比能量进行了纵向比较分析。     

一起110 kV金属氧化物避雷器缺陷的诊断与分析

金属氧化物避雷器(MOA)是电力系统内广泛采用的过电压保护装置,它通过吸收雷电过电压、操作过电压等冲击能量,保护发电厂、变电站及输电线路免受过电压冲击.近年来,金属氧化物避雷器电阻片因具有优异的非线性、良好的通流容量和持久的抗老化能力,逐渐取代了其他类型的避雷器,成为电力系统新一代的过电压保护设备[1-2].金属氧化物避雷器电阻片在运行电压下呈绝缘状态,通过的电流很小,但是若避雷器存在受潮、老化、脏污等缺陷,将导致其性能劣化,严重者甚至发生避雷器爆炸、对地短路等事故[3-4].因此,加强对运行中避雷器开展定期巡视及带电检测,及时发现并消除避雷器存在的缺陷,对保障电网安全稳定运行有着重要意义.     

线路型避雷器的应用

输电线路跳闸原因约有60％是因为雷击输电线路引起的,所以,采用线路型避雷器降低线路的雷击跳闸率是很有必要的。为此,对线路型避雷器分类作了介绍,并对各类线路型避雷器原理及应用作了详尽的介绍分析。从已安装了线路型避雷器的输电线路运行情况来看,线路型避雷器在输电线路防雷及变电站防止雷电侵入波方面发挥了重要的作用。     

雷击输电线路时全波电磁暂态特性研究

研究遭受雷击时输电线路的全波电磁暂态特性,可以得出雷击时输电线路出现闪络现象的概率,避免输电线路发生破损,提高其安全性和稳定性。构建输电线路雷击仿真模型,包括杆塔、雷电流和输电线路模型,模拟输电线路受到雷击的情况,并分析其在雷击作用下所产生的2类电压,包括直接雷过电压和感应过电压,以此为依据分析输电线路在雷击作用下的全波电磁暂态特性。结果表明,当中间杆塔上相被60 kA雷电流击中时,导线相本基杆塔和邻近杆塔在受到雷击1 s内容易出现闪络现象;绝缘子被雷击时产生500~600 kA的电弧电流,造成绝缘子破坏;在输电线路的导线中安装避雷器,可避免其被雷击时的跳闸现象。     

一起220kV线路避雷器泄漏电流超标的原因分析

针对预防性试验中发现的某变电站220 kV线路避雷器直流泄漏电流超标的问题,笔者详细介绍了现场测量直流泄漏电流的影响因素,分析直流泄漏电流超标的原因,得出某变电站220 kV线路避雷器直流泄漏电流超标的主要原因是避雷器部分电阻阀片的直流参数发生变化所导致的。通过现场试验和制造厂解体检测分析,为避雷器缺陷分析提供宝贵的经验。     

输电线路雷电流行波在线监测装置

研制基于FPGA&DSP控制核心的雷电流行波在线监测装置,较为详细地论述了其工作原理、硬件结构和软件设计.通过输电线路现有的电流互感器获取雷电流行波信号,利用FPGA和DSP对雷电流行波进行高速采样和存储控制,实现雷电流的在线监测,同时增加GPS精确授时模块为每一个雷电流行波到达时间定标.试验结果表明,该装置能够准确地记录雷电流波形、幅值及到达时间,为线路雷击故障分析、雷击定位等提供重要数据.