35 kV线路避雷器并联保护间隙设计研究

由于35 kV线路普遍没有架空地线,因此常遭受直击雷,导致线路避雷器因雷电流过载而损坏。为此提出了35 kV线路避雷器并联保护间隙结构,在线路避雷器两端并联空气保护间隙,通过等效电流计算与间隙放电试验获得了并联间隙结构与距离参数,在雷电流幅值高于保护动作阈值时,避雷器残压击穿并联放电间隙,防止避雷器雷击过载损坏。35 kV整支避雷器冲击放电试验与现场应用情况表明,并联间隙可在一定程度上降低35 kV线路避雷器雷击损坏概率。     

采用避雷器提高青藏铁路110 kV输电线路耐雷水平

针对青藏铁路沿线输电线路防雷问题,以沿线110 kV输电线路为例,建立了线路防雷击计算模型。仿真分析了避雷器不同安装方式时输电线路的耐雷水平,以及不同杆塔接地电阻时通过避雷器的雷电放电电流和吸收能量。计算结果表明,杆塔接地电阻对输电线路耐雷水平有很大的影响,避雷器安装方式不同耐雷水平提高程度不同,雷电冲击时避雷器具有足够大的雷电导通能力。     

±500kV直流输电线路用复合外套带串联间隙金属氧化物避雷器的研制

为了提高±500kV直流输电线路的耐雷水平,降低其雷击闪络率,研制开发了±500kV直流线路用复合外套带串联间隙金属氧化物避雷器。通过对该避雷器动作负载和保护原理的研究,提出了其结构性能要求,并设计计算了该避雷器的主要技术参数。研制出了额定电压571kV、8/20μs标称放电电流20kA下残压为1 064kV,正极性雷电冲击50%放电电压为1 830kV的±500kV直流线路避雷器。型式试验结果表明,所研制的±500kV直流线路避雷器电气、机械特性等均达到设计要求,能够有效保护±500kV直流绝缘子串免遭雷击闪络。±500kV直流线路避雷器的成功研制填补了直流输电线路避雷器的技术空白,为该避雷器在±500kV直流输电线路上的推广应用打下了基础。     

三峡—上海±500kV同塔双回直流输电用线路避雷器的雷电防护效果分析

为研究线路避雷器对±500kV三峡—上海双回直流输电线路的雷电防护效果,对该线路典型杆塔雷击闪络率进行了仿真计算,拟定了线路避雷器的加装方案,分析了加装避雷器后线路的耐雷水平、线路避雷器的最大吸收能量和放电电流。结果表明,16号单回路G1-39型杆塔正极性线路、1383～2123号双回路SGV2AP-45型杆塔上层正极性线路、1725和1737号SGV2AP-45型杆塔上层正、负极性线路雷击总闪络率均>0.14次/(100km.a),建议在上述杆塔上安装线路避雷器。加装线路避雷器后,上述杆塔耐雷水平均得到明显提高,反击耐雷水平>400kA,绕击耐雷水平大于最大绕击电流,且线路避雷器能够满足耐受最大吸收能量1 200kJ和放电电流58kA的技术要求。因此线路避雷器能够可靠保护直流输电线路不发生雷击闪络。     

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。     

500 kV线路型避雷器的雷电过电压保护性能研究

研究了避雷器安装方式、杆塔冲击接地电阻和输电线路档距对500kV线路耐雷水平的影响,得出了不同情况下通过线路型避雷器的雷电放电电流和冲击吸收能量。     

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。     

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。     

500 kV紧凑型线路防雷特性研究

紧凑型输电线路的防雷是保证其线路安全运行的一项重要内容。基于冀北地区500 kV紧凑型输电线路防雷运行的统计数据分析,得出结论认为,相比于常规输电线路,紧凑型输电线路的防雷性能具有明显的优势。由于紧凑型线路特殊的塔窗结构,塔窗内局部位置空气间隙距离较短、雷电冲击放电电压低,造成紧凑型线路反击跳闸率相对较高。     

220kV同塔双回线路终端塔避雷器试验分析

电网中线路避雷器故障屡有发生,直接影响线路安全运行.对某220 kV同塔双回线路终端塔避雷器进行了测试及解体分析.试验结果表明,避雷器直流1 mA参考电压、密封性能符合标准要求,局部放电测试未发现明显放电信号,解体后避雷器内部未发现异常放电痕迹,判断Ⅰ回线路避雷器爆炸为避雷器个别性内部缺陷造成,Ⅱ回线路故障放电并非避雷...     

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

应用电磁暂态计算程序(electromagnetictransientprogram,EMTP)对安装金属氧化物避雷器的35kV配电线路的耐雷水平进行了分析计算。具体比较了雷击有、无避雷线的线路,采取不同避雷器安装方案时的耐雷水平;分析了杆塔冲击接地电阻、绕击导线位置对耐雷水平的影响。仿真计算结果表明,安装线路避雷器﹑减小杆塔的接地电阻可有效提高35kV配电线路的耐雷水平。对于35kV有避雷线配电线路,加装线路避雷器后可显著降低其发生绕击闪络的概率。     

配电线路避雷器雷电感应过电压防护研究

应用ATP-EMTP对配网架空线路雷电感应过电压下,线路避雷器的保护效果进行了仿真计算研究。仿真计算结果表明,安装线路避雷器可以对配网架空线路雷电感应过电压进行防护,其保护效果与避雷器的配置方式及线路杆塔接地电阻有关,降低杆塔接地电阻可以减小线路避雷器的安装密度。     

500kV同塔双回输电线路反击耐雷性能分析

与单回500 kV输电线路相比,同塔双回500 kV输电线路杆塔高度增加,引雷面积增大,将直接影响到线路的耐雷水平。文章依据先导发展闪络判据,模拟电弧的非线性特性,建立了绝缘闪络模型。利用电磁暂态仿真软件（ATP-EMTP）,搭建了500 kV同塔双回输电线路反击耐雷性能仿真电路,分析了杆塔高度、冲击接地电阻和工频电压等因素对线路反击耐雷性能的影响。结果表明：杆塔高度增加后,线路反击耐雷水平显著降低;杆塔冲击接地电阻的增大,将导致线路跳闸率上升,在电阻较高的情况下尤为明显;同时工频电压对500 kV同塔双回输电线路耐雷性能影响尤为明显,因此,在500 kV同塔双回输电线路的设计中应充分考虑工频电压对线路耐雷性能的影响。     

基于ATP的35kV架空线路耐雷水平研究

针对某矿区35 kV架空线路4号-8号杆塔之间线路易受雷击、杆塔接地电阻值超标的问题,通过对雷电流、架空线以及避雷器进行建模,对杆塔和绝缘子进行选型,确定了架空线阻抗、绝缘子串50％闪络电压、雷电波通道阻抗等参数,运用电磁暂态分析工具ATP对该端架空线路的耐雷水平进行仿真分析,定量分析了未装设避雷器情况下接地电阻改善前后杆塔的耐雷水平,在此基础上对该线路段装设避雷器的组数和安装位置进行仿真分析,结果为在4号-8号杆塔之间的5号和6号杆塔安装两种避雷器能最大程度地提高耐雷水平.     

线路避雷器的绝缘配合

为用线路避雷器降低输电线路的雷击跳闸率,分析计算了110~500kV有、无间隙线路避雷器的u-t特性曲线,比较了其保护裕度差异,总结出其技术要求,在绝缘配合原则下提出了如何增加线路避雷器保护裕度的建议;同时统计出我国线路避雷器的使用实况,提出了线路避雷器的安装和维护建议。     

220kV双回同杆并架线路采用氧化锌避雷器提高耐雷水平的研究

对２２０ｋＶ双回同杆并架输电线路采用氧化锌避雷器以提高耐雷水平进行了计算分析,具体地比较了雷直击杆塔时安装不同支数避雷器的防雷效果,分析了接地电阻,线路档距等因素对耐雷水平的影响,同时计算了线路避雷器吸收的雷电放电能量,文章指出,采用线路避雷器,可以显著提高输电线路的耐雷水平,杆塔接地电阻对线路的耐雷水平影响很大,线路的耐雷水平基本上随接地电阻的增加而减小。     

500 kV线路避雷器保护失效分析及改进措施研究

线路避雷器是防止输电线路雷击跳闸的有效手段,随着高电压等级线路避雷器的使用,出现了因安装方式导致的线路避雷器保护失效问题。针对某500 kV输电线路发生的线路避雷器在大幅值雷电流反击下对绝缘子串保护失效的问题,采用电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立了仿真分析模型,分别对雷电流绕击和反击情况下绝缘子串和线路避雷器两端承受的电压进行了量化,得出了导致反击情况下线路避雷器保护失效的原因;提出了对现有500 kV线路避雷器安装方式的改进方案,并对改进方案下反击雷电流导致的绝缘子串和线路避雷器两端电压波形进行了比较,验证了改进措施的有效性。所研究成果对于500 kV及以上电压等级线路避雷器的使用具有重要参考价值。     

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。     

Investigation of effect of transmission line arresters verified by lightning surges at substations

In recent years, transmission line arresters have been installed to protect overhead power transmission lines from backflashovers caused by lightning. In addition, it has been expected that substation lightning surges incoming via transmission lines can be suppressed by them. However, the suppression effect by those with series gaps has not been investigated sufficiently. The author has measured lightning surges at two 77‐kV substations from 1990 to 1993. As the transmission line arresters have been mounted on the towers since 1992, the lightning surges due to the sparkover of the series gap of the transmission line arresters can be observed at the substations. In this paper, the lightning surge waveforms due to such sparkover have been analyzed in detail. Next, an accurate EMTP simulation method considering the induced lightning surge voltages has been proposed. Finally, their suppression effect has been investigated by simulation corresponding to each mounting method. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 126(4): 30–39, 1999