覆冰情况下10kV带间隙氧化锌避雷器工频续流特性研究

搭建了"工频—冲击"联合加压试验平台,模拟外间隙避雷器在交流运行条件下遭受雷击的工况,对盘型和针型两种结构的10kV带间隙避雷器进行了试验研究,获得了不同覆冰程度下的避雷器工频续流闪络特性。试验结果表明在"工频—冲击"联合加压作用下,冲击电弧沿避雷器间隙击穿;在清洁条件下,工频续流电流可以忽略不计,随着覆冰厚度的不断上升,工频续流幅值与持续时间不断增加,且续流电流主要沿续流电弧与避雷器表面流过试品;在30 mm厚度的重度覆冰条件下,两种试品均可以在工频电流过零时有效熄灭续流电弧。     

一起110 kV避雷器参数异常事件分析

金属氧化物避雷器广泛应用于各电压等级的电力系统中,长期承受工频电压的作用,易出现受潮或老化现象,导致泄漏电流超标,严重影响电网设备安全稳定运行。通过对金属氧化物避雷器进行运行电压下交流泄漏电流测试,可以判断避雷器运行状况,当出现阻性电流增大情况时应加强监测并可结合红外测温进行进一步分析判断,如有需要可停电测试避雷器的1 mA下直流参考电压U_(1mA)和75%U_(1mA)下直流泄漏电流,判断是否有出现阀片老化或瓷质裂纹的可能。对问题避雷器解体检查可以查明避雷器故障的原因,验证前期试验结果,更好指导避雷器的制造和运行维护。     

金属氧化物避雷器及其电气试验

1金属氧化物避雷器的试验GB50150--2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（以下简称《标准》）中对氧化物避雷器试验项目有如下规定：（1）测量金属氧化物避雷器及基座绝缘电阻;（2）测量金属氧化物避雷器的工频参考电压和持续电流;（3）测量金属氧化物避雷器直流参考电压和0．75倍直流参考电压下的泄漏电流;（4）检查放电计数器动作情况及监视电流表指示;（5）工频放电电压试验。     

污秽条件下10 kV带间隙避雷器闪络现象分析

在不同污秽条件下对10kV针形带间隙氧化锌避雷器进行联合加压试验,得到污秽条件下的带间隙避雷器的闪络现象图。通过分析闪络原因,提出防止工频电弧无法自行熄灭措施。     

氧化锌避雷器交流试验结果分析

利用串联谐振升压装置对氧化锌避雷器施加工频电压,通过MD—94氧化锌避雷器泄漏电流测试仪可测得氧化锌避雷器持续电压下的各参数及1mA阻性电流下的工频参考电压。对现场测得的波形和数据进行了分析,提出了分析试验数据时应注意的问题。     

直流工程中400 kV 交流金属氧化物避雷器短时工频耐受能力的研究

为了满足云广直流工程楚雄换流站孤岛运行方式,依据系统对避雷器工频耐受的要求,对400kVMOA短时工频耐受能力进行了研究。通过试验验证,采用高性能电阻片,避雷器具有耐受1．25U过电压0．5S的能力。同时证明了避雷器的工频耐受能力有较大的裕度,避雷器具有耐受1.27Ur过电压2S的能力,并且具有重复性。     

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。     

变电站工频电磁场对避雷器在线监测装置测量稳定性影响试验研究北大核心CSCD

避雷器在线监测装置长期处于变电站工频电磁场中,其测量稳定性可能会受到干扰,导致误报警等后果。文中在实验室内利用电磁场发生平台对避雷器在线监测装置施加工频电场/磁场干扰并研究其对测量稳定性的影响。在试验时设置了不同标准源输出、被试设备摆放位置、是否带屏蔽等不同工况。试验结果表明:在工频电场/磁场干扰下,在线监测装置的测量结果稳定性下降,相角波动和全电流幅值波动随着场强的增大而增大。在变电站现场可以采取外加坡莫合金屏蔽层、减小穿心胶棒开口面积等措施来提高避雷器在线监测设备的测量稳定性。本研究可为在实验室中模拟现场试验和在线监测设备抗干扰设计提供依据和参考。     

避雷器泄漏电流分析及监测解决方案

避雷器是电力系统中一种主要的保护设备，是将系统过电压限制到一定的水平，除了限制雷击过电压外，还能限制一部分操作过电压。我国电力系统中采用的避雷器主要有三种：即管型避雷器；阀型避雷器和金属氧化物避雷器。其中以氧化锌避雷器为主，其保护功能是通过释放电量完成，能量是以电流的形式流入大地而实现的。冲击电压消失后，避雷器恢复电压即系统的工频电压，此时，避雷器在工频电压的作用下从内部和外部向大地流过微小的泄漏电流，我们在工作现场对避雷器的性能检查和试验主要就是对其施加各种电压，监视避雷器的不同的泄漏电流来判断其性能好坏的，所以研究避雷器的在各种电压的泄漏电流，有着十分重要的意义。综合自动化监测技术的完善，无人值守电厂、变电站逐步成为电力系统运行及监控的主要手段。传统的外观监视和定期预试及检修已远远满足不了目前变电运行的要求，避雷器的在线监测已是势在必行，该文对泄漏电流的有效屏蔽和在线监测也提出了解决方案。     

特高压变电站工频电磁场对避雷器在线监测装置测量准确度影响研究

变电站现场存在各种干扰,可能影响避雷器泄漏电流的测量准确度。在实验室内对避雷器在线监测装置开展试验,施加工频电场/工频磁场干扰并检验测量准确度。在工频电场干扰时,若传感器电流线未采用屏蔽,泄漏电流测量读数会出现较明显的波动。传感器电流线采用屏蔽能够有效抵制工频电场干扰布线方式的改变,也会明显改变避雷器泄漏电流的测量结果。在工频磁场增大的情况下,避雷器泄漏电流的波动范围也会增大。     

110kV复合型放电间隙避雷器的电气性能

为降低110kV架空输电线路雷击跳闸率,基于多短间隙过零熄弧后不重燃的机理,提出一种由多短间隙结构和单个大间隙相串联而成的复合型放电间隙避雷器。该避雷器允许多短间隙被击穿建立电弧通道,在间隙中产生的高气压作用下,电弧被推出短间隙。在工频续流自然过零熄弧后,由于分布到单个短间隙上的最大电压不足以重新燃弧,以确保电弧不发生重燃。该文首先通过工频续流试验考核多短间隙过零熄弧后不重燃的可靠性;进而通过雷电冲击试验、淋雨试验和污秽试验,检验该避雷器的电气性能。试验结果表明复合型放电间隙避雷器具有良好的工频续流遮断能力,且电弧不会发生重燃;具有良好的雷电冲击特性和淋雨特性,适用于重污秽地区。复合型放电间隙避雷器满足110kV输电线路安全运行的要求,并能够在继电保护动作前可靠熄灭电弧使其不发生重燃,可用于110kV输电线路防雷。     

避雷器的校验工作不可忽视

目前,雷雨季节已经到来,正值避雷器投入运行前的检验安装阶段。然而,笔者发现许多电管站忽视了这项工作,甚至将未经过工频校验的避雷器投入电网运行。这种做法是不对的。 工频交流耐压试验是避雷器校验的主要项目。其试验电压的波形和频率都接近于避雷器遭雷击时的实际情况,可以有效地测量出避雷内部游离性的缺陷。     

特高压可控避雷器参数配置及控制策略

可控避雷器通过动态改变伏安特性可实现操作过电压的深度限制,进而取消特高压系统断路器合闸电阻,提高工程经济性和可靠性。该文研究了可控避雷器对合闸操作过电压幅值、分布、波形等特性的影响;研究了可控避雷器参数在不同系统条件、线路长度下的适应性,提出取消断路器合闸电阻的可控避雷器参数配置方案;分析了可控避雷器的控制策略和实现方法;研究了可控避雷器在不同参数、不同工况下的工作条件。研究结果表明:长度400 km以内的特高压线路,采用15%～25%可控比的可控避雷器,可将合闸操作过电压限制在允许范围;可通过监测线路电压判断线路状态进而实现可控避雷器的控制;在所提出的参数配置和控制策略下,可控避雷器能耗、工频电压耐受均满足要求。     

电源电压中3次谐波对避雷器工频参考电压测量值的影响

工频参考电压是氧化锌无间隙避雷器的一个重要参数,运行部门通常依此判断避雷器是否合格。工频参考电压就是指避雷器电流的阻性分量峰值为参考电流时避雷器两端的工频电压有效值。为此,测量时必须掌握流过避雷器电流的阻性分量值,所用仪器通常有采用谐波原理制造的阻性电流测试仪(如ASEA公司的TXL型仪器);也有采用双踪示波器根据与电压同相的阻性电流波形峰值来判别的;还有采用电桥平衡方法抵消容性电流后判别的专用仪器。但不管使用     

金属氧化物避雷器故障分析及防范措施

某电厂750k V I线线路遭受雷击跳闸,其A相金属氧化锌避雷器(MOA)发生接地故障,通过电气试验分析,故障起因是由于第二节避雷器受潮导致内部闪络,其余三节避雷器在工频电压长期作用下,阀片热崩溃导致贯穿性击穿,造成线路跳闸,线路跳闸后开关的重合闸动作对避雷器形成二次冲击,加剧了避雷器的损坏程度。对此类故障提出了相应的防范措施,为今后类似故障的避雷器故障提供参考。     

500 kV高电位梯度GIS罐式金属氧化物避雷器研制

为了满足500 kV GIS设备抵御过电压风险的需求,研制了高电位梯度GIS罐式金属氧化物避雷器,介绍了避雷器的结构及关键技术参数,设计计算了均压屏蔽罩及电阻片表面电场强度、罐体内部电位分布及外壳受力性能,开发了高梯度氧化锌电阻片,并开展了加速老化、内绝缘耐受、残压及工频电压耐受时间特性试验验证工作。研究结果表明:避雷器罐体内部电场强度最大值为18.97 kV/mm,电位分布不均匀系数为1.059,罐体外壳在正常使用和故障条件下的安全系数分别为13.6和1.53;研制的氧化锌电阻片在95%荷电率下的老化系数为0.8,并通过了工频电压耐受时间特性试验;避雷器通过了工频743 kV、雷电冲击1 676 kV和操作冲击1 175 kV的内绝缘耐受试验,雷电冲击残压为978 kV、操作冲击残压为830 kV和陡波冲击残压为1 100 kV,完全满足技术要求,具备挂网运行条件。     

用于110kV变压器中性点的新型棒-板-棒组合保护间隙

针对110 kV变压器中性点棒-棒间隙与金属氧化物避雷器并联的保护方式中,间隙与避雷器配合困难而产生的间隙"误动"和"拒动"问题,提出了一种新型的棒-板-棒保护间隙,并通过工频放电试验与雷电冲击放电试验比较棒-板-棒间隙和棒-棒间隙。试验结果表明:在相同试验条件下,与棒-棒间隙相比,棒-板-棒间隙工频放电电压的平均值降低了8.03%,雷电冲击放电电压的平均值提高了16.39%;相比110 mm棒-棒间隙,有同样工频放电电压的125 mm棒-板-棒间隙的雷电冲击放电电压提高了28.91%。因此新型棒-板-棒间隙能够更好地和避雷器进行绝缘配合,且具有可靠的机械性能。     

用向量补偿法测试氧化锌避雷器泄漏电流及其有功分量

阐述了用自然向量补偿原理测试氧化锌避雷器在工频电压作用下的泄漏电流及其有功电流分量的最新方法。该法不仅可以在氧化锌避雷器停运状态下进行交接和预防性试验,而且能在运行状态下很方便地实现在线监测。大量的研究和应用试验表明,该法具有成本低、简便易行、安全可靠的特点,完全可以满足工程要求。     

阀型避雷器的工频放电试验

间隙并有均压电阻的避雷器(如FZ型或PBC型),在进行工频放电试验时,要求满足如下几个条件: 1、从灭弧电压(最大允许电压)开始升至工频放电电压,其时间要求不超过0.2秒。 2、工频放电后在避雷器内流过放电电流的时间不超过0.5秒。     

220kV带串联间隙线路避雷器保护性能研究

鹰潭供电公司220 kV月铜线发生的两起雷击跳闸故障,故障相均安装了线路避雷器,因此,供电公司对线路避雷器的保护效果产生了疑虑。为深入验证线路避雷器的保护效果,避免类似事件的再次发生,国网江西省某电力科学研究院通过开展线路避雷器雷电冲击50%放电电压试验和工频湿耐受电压试验对避雷器间隙距离进行了深入研究,得到了不同间隙距离线路避雷器与不同绝缘子串的配合裕度,在此基础上给出220 kV线路避雷器间隙距离推荐值(840±10)mm,可以同时满足保护可靠性与运行安全性的要求。