安装高度对瓷套式氧化锌避雷器电位分布影响的研究

安装高度对瓷套式氧化锌避雷器的电位分布有重要的影响。首先针对一500kV瓷外套式氧化锌避雷器,建立其有限元计算模型,分析了其最大持续运行电压条件下的电位分布,同时采用光纤-电流法完成了相关的实验,验证了计算方法的有效性。然后分析了安装高度对500kV、220kV、110kV瓷套式氧化锌避雷器电位分布的影响。发现:改变安装高度对110kV、220kV避雷器的电压分布影响较小,但是增大安装高度可使500kV上节和下节避雷器的电压分布系数趋于理想。     

应用有限元法计算氧化锌避雷器电位分布

应用有限元法计算了具有开域边界的氧化锌避雷器的电位分布。通过设置人工截断边界,将开域电场问题转化成有界域电场问题,并在人工截断边界上采用渐近边界条件。对于氧化锌避雷器中存在大量的电位悬浮导体问题,则采用虚拟齐次强加边界法加以解决。对330kV和500kV氧化锌避雷器电位分布进行了计算和测量,结果验证了该文方法的正确性和有效性,并得出以下结论：随着安装高度的增加,阀片分布将趋于均匀;在高压端加装均压环会大大降低阀片的最大电位承担率,改善阀片的电位分布。与基于模拟电荷法的其它方法相比,该文方法简单、通用,可以充分利用已有的有限元计算程序,很好地满足了工程应用和设计的需要。     

特高压交流氧化锌避雷器电位分布仿真计算与分析

为得到特高压交流氧化锌避雷器电位分布情况,采用有限元数值计算方法,建立三维模型,对1 000 kV交流氧化锌避雷器的电场进行仿真计算,得到避雷器的电位分布及氧化锌电阻片的容性电流值。应用光纤—电流法进行带电试验,测量了氧化锌电阻片的容性电流,经计算结果与测量结果对比验证了仿真模型的准确性。文中从氧化锌电阻片相对介电常数大小和均压环罩入深度角度,分析了影响避雷器电位分布均匀程度的因素。结论:氧化锌避雷器电位分布均匀程度随氧化锌电阻片相对介电常数的增大而提高;下层均压环罩入深度不变时,最上节避雷器电压分布系数随上层均压环罩入深度增大而变理想。     

220KV悬挂式合成套无间隙避雷器均压环的设计

提出了一种采用模拟电荷、矩阵变换与基尔霍夫电流定律相结合的方法来全面分析计算避雷器的电位分布，分析计算了２２０ｋＶ悬挂式合成套氧化锌避雷器的均压环的深入深度及半径。安装该均压环后，在各种安装方式下避雷器的电位分布都能满足要求。     

330kV线路避雷器的开发和应用

介绍了330 kV线路型无间隙金属氧化物避雷器的主要性能参数的确定,以及通过避雷器电位分布的实际测量,优化避雷器的均压结构;对安装在杆塔上的330 kV线路避雷器,采用在避雷器高压端加装直径为1m的均压环,在第一节和第二节避雷器元件间安装均压环的均压措施,使得避雷器的最大电位分布不均匀系数小于或等于13.56%,保证了避雷器的可靠运行;提出了避雷器在不同类型的杆塔上的两种安装及避雷器安装点的选取原则.开发的避雷器已在陕西省多条330 kV线路上应用,取得了显著的防雷效果.     

特高压氧化锌避雷器电压分布的计算与试验

在特高压电网中,避雷器电压均匀分布是避雷器安全稳定运行的基础。通过电磁场计算和电路分析——场—路结合方法,计算特高压氧化锌避雷器电阻片的电压分布特性。通过试验调整均压环和施加集中电容改善避雷器的电压分布,使电压分布不均匀系数控制在±10%内。     

新型数字式MOA电位分布测量系统的研制

为了真实反映MOA的电位分布,笔者介绍了一种新型全数字式金属氧化物避雷器电阻片电位分布的测量系统。该系统传感器以超低功耗MSP430微处理器为核心,采用ARM7作为信号处理单元。测量时只需将传感器安装到避雷器电阻片中间,即可在计算机屏幕上得到任意电压下整只避雷器的电位分布曲线与不同高度下流过电阻片中的电流波形以及畸变程度。电流波形畸变能正确反映出电位分布的不均匀性,该测量系统解决了以往避雷器电位分布测量不准确的问题。通过对实验室与现场750kV电站用氧化锌避雷器电阻片的电位分布进行测量,证明了该系统的优越性。     

氧化锌避雷器均压环对测量数据的影响

本文介绍了我省第一组由二节组成的 5 0 0 k V金属氧化锌避雷器 (以下简称 MOA)的现场试验方法 ,分析了MOA上安装的均压环是对 MOA上一节进行全电流测量时造成实测数据值偏大的原因。并进行计算和分析 ,同时又通过工频交流参考电压测量 ,来进一步论证。     

悬挂式无间隙氧化锌避雷器的电压分布特性

给出了悬挂式无间隙氧化锌避雷器(MOA)相对座式的优点,计算了悬挂在变电站门型构架上MOA的电压分布情况,设计了均压环的最佳尺寸,并反映了悬挂式MOA离地高度对其电压分布的影响。     

微分进化算法结合有限元应用于避雷器均压环优化

避雷器安装均压环能有效改善电阻片的电压承担率分布情况,均压环优化是以均压环管径、环径、罩入深度为优化自变量,最大电压承担率umax和均压环表面最大场强Emax为因变量,其中,umax为目标函数,Emax小于起晕场强为约束条件,均压环的最优参数难于求解但易于评估。为解决这一问题,采用微分进化算法结合有限元对750 kV避雷器均压环进行了优化计算,优化结果表明:优化后的避雷器电阻片电压承担率分布均匀程度改善明显,电阻片最大电压承担率umax由1.429降低至1.108,均压环表面最大场强由2.555 kV/mm改善至1.673 kV/mm,均满足相关标准要求。     

500 kV线路ZnO避雷器电位分布计算与试验分析

采用一种新的模拟面电荷—表面电荷法对研制的两种５００ｋＶ悬挂式ＺｎＯ避雷器阀片柱沿面电位分布进行了计算。计算与现场实测结果进行对比,验证了计算结果的正确性。     

用低压元件设计10000A冲击电流发生器(英文)

More and more applications of ZnO arrester in electrical system experienced more problems.One thing,that is still under some investigation,is the effect of multiple lightning strike to the performance of ZnO arrester.As we know,the design of ZnO arrester for transmission system and for distribution system differs in the point of view of the number of ZnO blocks.Transmission system,due to its higher nominal voltage than distribution system,has more numbers of ZnO blocks inside an arrester tube.In term of the current rating of an arrester,it is found that there is some different value of the current rating.The current rating of an arrester installed closer to electrical substation is higher than that of some further away from the substation.To the respond of a lightning impulse strike,the arrester will let a high value of impulse current flowing.It tends to heat the ZnO material of the arrester.If the number of impulse strike is quite high then it may give the effect to the change of the arrester performance.This condition will endanger the equipment that is protected by the arrester from lightning strikes.During this research,the scope of work is limited to making an impulse current generator toward to one having 8/20 μs wave-shape.This kind of impulse current wave-shape is the one that is used for studying the performance of ZnO block.The effect of the inductance and capacitance of the impulse current generator were also studied.A 10 fused cut out was blown by an impulse having 10321 A of 17.8/37.8 μs.A ZnO arrester block brokendown/allowed large value of current :10982 A flowing under the voltage of 10.5 kV     

1000kV立柱式氧化锌避雷器三维电位分布计算及均压环设计

基于区域分裂思想，采用虚拟半球面耦合边界将三维上半空间无界域划分成耦合面内子区域与耦合面外无界子区域。其中，对耦合面内子区域采用传统有限元法离散；而将耦合面外无界子区域当作一个大单元，采用满足拉氏方程的本征解作为该大单元的插值函数，这样从根本上解决了有限元法难以离散无界场域的问题, 从而形成了求解三维上半空间无界域静电场问题的一种新方法：有限元-解析结合解法。采用该方法对1000kV立柱式氧化锌避雷器三维电位分布进行了数值计算，讨论了影响电阻片电压承担率的多种因素。最后，给出了一种较为理想的均压环结构并得到了试验验证。     

750kV金属氧化物避雷器电位分布研究

超高压无间隙金属氧化物避雷器(MOA)是超高压绝缘配合的基础,避雷器的保护特性决定着设备制造技术难度和工程造价。在提高MOA保护特性的同时必须保证其自身工作可靠性。超高压MOA的电位分布严重影响着电阻片的工作荷电率,局部荷电率过高会引起MOA加速老化和热崩溃。改善MOA电位分布,降低局部荷电率是提高超高压MOA运行可靠性的重要环节。采用ANSYS5.7分析软件对750 kV系统用MOA进行了电位分布仿真计算,利用电流法进行了电位分布实测研究,对几种改善超高压MOA电位分布措施进行了分析。分析表明:超高压MOA电位分布的改善宜采取综合改进措施。     

光伏变电站用氧化锌避雷器多物理场耦合分析

针对传统有限元法在多物理场耦合计算过程中存在计算量大、精度过于依赖网格划分的缺陷,以某光伏变电站用220 kV氧化锌避雷器为例,提出一种将有限元法与无网格法结合的温升计算方法。首先,建立了避雷器三维流体场有限元模型,得到流体分布;其次,将对流换热系数作为温度场计算的边界条件,分别采用有限元和无网格法计算额定运行下避雷器温升和避雷器老化故障情况下的温升;最后,与基于传统有限元法耦合计算及实验结果进行对比,在验证了所提方法准确性的同时,还发现其求解速度远高于传统有限元法。     

光伏变电站用氧化锌避雷器多物理场耦合分析

针对传统有限元法在多物理场耦合计算过程中存在计算量大、精度过于依赖网格划分的缺陷,以某光伏变电站用220 kV氧化锌避雷器为例,提出一种将有限元法与无网格法结合的温升计算方法。首先,建立了避雷器三维流体场有限元模型,得到流体分布;其次,将对流换热系数作为温度场计算的边界条件,分别采用有限元和无网格法计算额定运行下避雷器温升和避雷器老化故障情况下的温升;最后,与基于传统有限元法耦合计算及实验结果进行对比,在验证了所提方法准确性的同时,还发现其求解速度远高于传统有限元法。     

Lightning overvoltage protection of AC railroad vehicles bypolymeric arresters

In order to improve the operational reliability of AC railroad vehicles, ZnO surge arresters are used to protect them against overvoltages. The most serious threat to arresters installed on the roof of an AC railroad vehicle is the lightning overvoltage. When lightning strikes the mast or conductors, the distribution system can be treated as a system of multiple conductors including feeders, messenger wires, contact wires, protective wires and two tracks. The lightning impulse discharge current through the arrester and the absorbed impulse discharging energy by arrester in the actual field operation and the protective effect of arrester were analyzed by EMTP and discussed when lightning strikes the mast or distribution lines. When the arrester Is installed on the roof of a railroad vehicle, the potential difference on the primary side of high voltage transformer inside the vehicle is suppressed below 150 kV under very serious condition     

氧化锌避雷器阀片电位分布测量系统的研制

为了更加准确的研究氧化锌避雷器(MOA)阀片的电位分布,采用光纤-电流法研制了一种新型MOA阀片电位分布测量系统。此系统只需将传感器安装到MOA中即可得到任意电压下的MOA阀片电位分布曲线,大大提高了试验的工作效率和准确度。用该系统测量500kV电站用MOA阀片的电位分布和用有限元软件AN-SYS计算试验的MOA阀片的电位分布的结果一致性较好,证明了该测量系统实用性很好。