全电压关合试验中的控制策略及实现

对10kV架空绝缘线路的短路电流沿线分布和短路故障切除时间以及雷击闪络概率进行了计算和分析，提出了线路用防弧金具和放电箝位绝缘子的工频电弧试验条件：①工频电弧试验用的短路电流有效值和持续时间分为两挡：有效值取20kA，持续时间为0．1s和有效值取10kA，持续时间为0．5s。②工频电弧试验短路次数取5次比较合适。③绝缘导线和试品应按实际情况布置，水泥电杆高度大于2．0m等。     

绝缘子串并联间隙的工频大电流燃弧试验

绝缘子串雷闪或污闪后,后续的工频电弧会烧伤甚至损坏绝缘子,为此研究了用于保护绝缘子的并联间隙防雷保护装置。介绍了并联间隙防雷保护在国内外的研究和应用状况,采用自己研制的样品研究了结构简单、安装方便适用于110kV和220kV等级V型悬垂绝缘子串和I型悬垂绝缘子串的并联间隙防雷保护装置;充分考虑电网未来发展需求后确定了具体的试验方案且110kV和220kV绝缘子串并联间隙试验的短路电流均为50kA,短路持续时间均为0.2s。在西安高压电器研究所大容量检测试验室对样品进行的大电流燃弧试验证明,沿绝缘子串表面产生的50kA工频电弧约0.01s的时间便可移动到招弧角端部灼烧;招弧角可耐受50kA工频电弧持续燃烧0.2s并能保护绝缘子免受电弧灼烧。因此,绝缘子并联间隙防雷方式是一种合理有效的防雷保护措施,值得在我国输电线路上推广应用。     

基于自收缩效应液态金属限流器的研究

针对基于自收缩效应的液态金属限流器(LMCL)进行了限流特性的试验研究,得到了不同预期短路电流下的限流效果.试验结果表明,预期短路电流越大,限流效果越明显,在预期短路电流峰值为20 kA,电流上升率为10 A/μs的情况下,LMCL能够在1 ms内自动起弧,并通过快速上升的电弧电压迅速将短路电流限制在12 kA.     

被挤入绝缘窄缝中的开关电弧特性

在最普通的低压断路器中,限流电弧的分断是基于触头间的电弧被快速拉长,並吹入金属栅片。另一种有趣的限流技术是迫使电弧和运动的隔板一起迅速进入绝缘的窄缝申。用这种方法使电弧被拉长,並被挤入绝缘壁之间,从而产生了相当高的电弧电压。利用开关模型装置,研究被挤入绝缘窄缝中的电弧特性。实验是在不同的预期电流(达5kA有效值)和不同的隔板速度下进行的。还介绍了缝的尺寸和绝缘材料对电弧特性的影响。     

10 kV线路防雷用反冲多间隙结构灭弧装置理论与试验研究

针对配电网线路易受雷击引起绝缘子闪络造成线路停电的难题,文中研究了一种基于“疏导-灭弧式”思想的反冲多间隙结构灭弧装置。该装置利用绝缘配合先于绝缘子击穿闪络泄放雷电流入地,同时利用其反冲结构和多断口结构迅速熄灭电弧。首先,对装置的结构和灭弧原理进行了介绍;然后,对反冲结构和多断口结构的灭弧过程用数学模型进行了描述;接着,探讨了影响电弧熄灭的主要因素,得出提高气流速度是提高灭弧效率和缩短灭弧时间的有效方式;最后,通过工频大电流灭弧试验论证了该装置具有良好的灭弧效果,能够在4 ms内将幅值为2 kA的电弧熄灭,并且该装置在4片绝缘伞裙下也能控制电弧进入其内部。     

10kV架空线路雷击断线故障的模拟试验研究

近年来,我国配电网架空线路雷击断线故障时有发生,严重干扰了电网的运行安全,了解雷击断线产生的机制是解决上述问题的关键。已有的研究成果主要集中在定性理论分析上,缺少试验论证。在实验室中模拟了架空线路遭受雷击后对地放电和工频续流起弧燃烧2个过程,重点研究了10 kV系统典型短路故障条件下工频续流电弧烧损导线的情况。研究结果揭示了续流电弧弧根能否自由移动是裸导线耐弧能力强而绝缘导线耐弧能力弱的根本原因,试验验证了工频续流起弧后绝缘导线必断线而裸导线断线概率极低,为架空线路雷击断线防护提供了指导,即绝缘导线有必要采取防雷击断线保护措施而裸导线并非必要。     

防止10kV架空绝缘导线雷击断线用穿刺型防弧金具的研制

通过雷电冲击放电试验、压紧力和热稳定试验以及工频电弧试验研究,研制出了一种防止10kV架空绝缘导线雷击断线用的穿刺型防弧金具,该防弧金具能定位雷电冲击放电路径,疏导工频电弧弧根,起到了保护绝缘导线免于雷击断线的作用。     

可主动快速熄灭工频续流电弧的灭弧防雷间隙装置设计

为改善普通绝缘子串并联间隙以牺牲雷击跳闸率换取低事故率的劣势,研究了一种能够主动快速熄灭工频续流电弧的灭弧防雷间隙。该间隙适用于10～110 kV等级电力系统架空线路。制作了该间隙的样机装置,并在西安高压电器研究所大容量检测试验室进行了工频电流灭弧试验。结果表明,提出的灭弧防雷间隙能在试验回路的继电保护动作之前熄灭幅值为1、5、10 kA的工频续流电弧,且熄灭电弧的时间短于10 ms。间隙附带的气体发生装置响应雷电脉冲到喷射气流的时间约为200μs,分析认为,其快速强力地作用于早期电弧是装置熄灭工频续流电弧的主要原因。     

地线融冰绝缘架设对线路工频短路电流分流影响仿真

为解决输电线路覆冰问题,直流融冰技术在电网得到了广泛的应用。要在避雷线上加融冰电流,避雷线必须采用较大间隙进行绝缘化架设,这将改变输电线路网络结构,对短路电流的分配产生影响。本文以500 k V超高压线路避雷线绝缘化为例,试验分析避雷线绝缘子的电气性能;利用ATP-EMTP仿真软件建立仿真模型,对比仿真分析全线绝缘避雷线和直接接地避雷线工频短路电流分流情况,分析了杆塔接地电阻、杆塔档距、避雷线型号对避雷线分流系数的影响。这将会为满足融冰需要进行地线绝缘化改造和设计提供一定的理论支持和参考。     

浅谈中压架空绝缘配电线路的防雷措施

随着城网改造的深入发展,绝缘导线被广泛应用于中压配电网,它有效降低了电能损耗,提高了供电的可靠性,然而因其特殊性所导致的防雷问题也随之而来。1导线雷灾特点1.1绝缘导线架空线路绝缘导线遭遇雷击时,几乎全部发生断线事故,原因是当雷击绝缘架空线路时,绝缘层被雷击闪络击穿,瞬时会产生数千安培工频续流流过针孔状击穿点,其电弧受周围绝缘的阻隔,电弧集中在击穿点燃烧导致导线烧断,绝缘线路导线断线多集中在绝缘导线固定处。1.2裸导线线路裸导线线路被雷击闪络后,工频续流电弧因电动力作用将向导线的负荷方向侧移动,并在工频电流烧断导线…     

防止10kV架空绝缘导线雷击断线用放电箝位柱式复合绝缘子的研究

通过大量的雷电冲击放电试验、工频电弧试验和弯曲负荷试验等试验研究,研制出了一种放电箝位柱式复合绝缘子和配套的绝缘罩.该产品既具有普通柱式绝缘子的功能,又能箝位绝缘导线的工频电位,将雷电冲击放电路径定位于高、低压电极之间,疏导工频电弧,使弧根离开导线到高压电极负荷侧燃烧,起到了保护绝缘导线免遭雷击断线的作用.该产品已通过了电力工业电力设备及仪表质量检验测试中心的型式试验.     

35 kV架空输电线路并联间隙防雷装置单相接地故障电弧自熄特性研究

35 kV架空线路并联间隙防雷装置能有效保护绝缘子串和导线免于雷击引起的工频续流电弧的烧蚀，但该装置的安装是否会影响架空线路单相接地故障电弧的自熄特性尚需探讨。设计了2组模拟试验，分别研究了系统中性点不接地、单相接地故障电容电流为10 A和系统中性点经消弧线圈接地、单相接地故障电容电流为15 A、消弧线圈过补偿、故障点残流为10 A的试验条件下，架空线路安装并联间隙防雷装置后，单相接地故障电弧的自熄情况。结果表明，在这2种试验条件下，单相接地故障电弧均具有较高的自熄概率；并联间隙防雷装置的安装并不影响单相接地故障电弧的自熄特性。     

500kV自耦变压器中性点小电抗选型分析

针对蒙西电网部分500 kV变电站220 kV侧单相短路电流超过三相短路电流,甚至接近断路器的额定开断电流,影响电网安全稳定运行的问题,以吉兰太500 kV变电站为例,首次进行了内蒙古电网500 kV自耦变压器中性点加装小电抗降低220 kV电网单相接地短路电流的研究。分析了吉兰太500 kV变电站主变压器经不同数值小电抗接地时对220 kV电网单相接地短路电流的影响,推荐选用ZJKK-240-15型电抗器,即每组主变压器经15Ω小电抗接地,可以将220 kV母线单相接地短路电流值从48.733 kA降为43.032 kA,满足电网安全运行的要求。     

35kV架空输电线路间隙灭弧的研究

为解决35 kV架空输电线路的雷击问题,研制了在35 kV架空输电线路上的防雷保护间隙喷射气流灭弧装置。该装置运用了"瞬时疏导"的防雷理念,能够在线路发生雷击闪络时有效地保护绝缘子串免受工频电弧的灼烧,在疏导雷电能量后能够迅速切断工频续流电弧,实现既可以限制绝缘子的外部过电压又可以避免断路器频繁跳闸的功能。笔者在链式电弧模型的基础上结合激波理论研究喷射气流条件下电弧的运动,对电弧的熄灭过程进行了讨论。在高压试验中借助高速摄像机和数字示波器,获取了在高速气流作用下电弧被迅速熄灭的过程图像和数据。     

青海电网330kV SF6罐式断路器增容改造研究

针对青海电网规模的迅速扩张及系统短路容量的快速增长,分析了青海电网系统短路电流现状及采取措施,归纳了影响罐式SF6断路器提高短路开断电流的因素和增容改造研究中需要解决的关键问题,提出了330 kV LW13-363型罐式断路器额定开断短路电流从40 kA提高到50 kA开断能力的增容改造方案并实施。     

35kV新旧导线载流量与温升对比分析

通过用不同的测温计测量老旧导线和新导线的温度,在室内模拟架空输电线路的运行状态,对比分析了阳江35 kV老旧导线与未服役的新导线的载流温升性能。由理论分析,发现老旧导线的辐射散热功率高于未服役新导线,未服役新线的辐射散热功率比老旧导线少46%左右;由试验结果分析得出:LGJ70/10导线在相同的电流值下,未服役新导线的温升比老旧导线的温升低11%左右。     

35 kV架空送电线路防雷用并联间隙研究

为解决35 kV架空送电线路的雷击问题，提出采用并联间隙防雷保护方案，分析了其保护原理，设计了35 kV线路防雷用并联间隙的结构尺寸；对并联间隙试品进行了大量的雷电冲击和工频电弧试验，结果表明并联间隙能有效保护绝缘子串和导线免于雷击引起的工频续流电弧的烧蚀；计算了带并联间隙线路的雷击跳闸率，建议将3片绝缘子增加为4片，加装并联间隙不会引起线路跳闸率增加。     

风电机组箱式变压器低压侧雷电过电压仿真

针对某高山风电场风机塔顶遭受雷击,造成风电机组塔外箱式变压器（简称箱变）损坏事故,分析了箱变低压侧雷电过电压产生的机理,根据风机-箱变系统防雷配置情况,建立了ATP-EMTP仿真模型。利用该模型计算了电涌保护器（surge protective device,SPD）接入时和脱开后箱变低压侧的电压,并分析了雷电流波形、幅值及接地网冲击接地电阻对箱变低压侧电压的影响,同时计算了低压侧短路后的工频续流。计算结果表明,SPD脱开后低压侧电压超过了箱变的冲击耐压值（12 kV）,低压侧工频续流为4.50～8.75 kA。由于开关型SPD无法切断工频续流,提出将其更换为无续流的氧化锌避雷器,推荐避雷器型号为YH10W-0.8/3.0,并通过仿真计算进行了防雷效果验证。     

750 kV输变电示范工程单相人工接地故障试验现场实测和计算分析

简述了国家电网公司750kV输变电示范工程750kV官亭—兰州东线单相人工接地试验的试验方法,分析了导致750kV线路工频电气参数实测值与理论计算值存在差异的原因。将短路电流、潜供电流和恢复电压的实测数据与调试前数字仿真预测结果相比较,分析了产生计算偏差的原因,并用电磁暂态计算程序再现了单相接地试验结果。最后,对不同运行工况和线路补偿度下750kV线路的潜供电流和恢复电压数值进行了预测,并对系统运行和设计提出了相关建议。