1 000 kV瓷外套金属氧化物避雷器的抗地震设计

根据国家电网公司1000 kV特高压交流试验示范工程招标文件及技术协议中对瓷外套金属氧化物避雷器(MOA)的要求,参照有关国家标准、国际标准及文献资料,廊坊电科院东芝避雷器有限公司应用两项株式会社东芝已有运行实绩的关键技术:减震技术(装置)及高强度瓷套设计技术进行了1000 kV瓷外套MOA的抗地震设计。文章详细介绍了1000 kV瓷外套MOA抗地震设计的解析结果,对现场安装的课题进行了探讨。解析结果表明,减震技术(装置)可大幅减小瓷套根部应力(500 kV瓷外套避雷器可减小61%);应用减震技术(装置)和高强瓷套设计技术,可使1000 kV瓷外套避雷器的抗地震能力满足招标文件和技术协议的要求。     

中国特高压交流瓷外套避雷器的研制与型式试验

1000kV特高压交流瓷外套金属氧化物避雷器(MOA)是近几年国内避雷器研究最重要的成果,由于其采用4柱电阻片并联结构且其总高达十几m,其性能要求和试验方法与传统750kV及以下的MOA有很大不同。型式试验(设计试验)是为验证产品设计能否满足技术规范的全部要求所进行的试验。全面介绍了国家电网1000kV特高压交流示范工程所用MOA的技术规范、试验方法、以及各制造厂产品型式试验结果,重点对试验方法的合理性进行了分析探讨,对1000kV瓷套型MOA的标准制定工作提出了一些合理化建议。     

避雷器外套的绝缘耐受试验要求

1 前言 避雷器外套(包括瓷外套和有机外套)的绝缘耐受试验要求在国标中已有明确规定。例如,GB11032—89《交流无间隙金属氧化物避雷器》第5.12条规定:“避雷器瓷套的绝缘耐受电压应符合GB311.1中对高压电器外绝缘的规定”。第6.12条规定:“本试验应在干、湿状态下进行,……。具体试验要求及方法,应符合GB311.1～311.3中的规定”。 但是,笔者在一些避雷器制造厂的鉴定资料(含企业标准和型式试验报告等)及宣传材料中发现,试验值经常高于或低于国标规定值。例     

3—66kV无间隙金属氧化物避雷器的额定电压和持续运行电压

1 前言 自GB11032—89《交流无间隙金属氧化物避雷器》制定和实施以来,3～66kV无间隙金属氧化物避雷器(包括瓷外套和有机外套的电站、配电和并联补偿电容器避雷器,以下简记为MOA)的额定电压和持续运行电压(以下简记为U_r和U_c)的规定就存在争议,其焦点主要表现在: a.U_r是沿用碳化硅阀式避雷器额定电压的数值,还是按照U_r的定义规定一个合适的数     

一起避雷器退运解体试验及数据对比分析

对一起500 kV变电站瓷外套金属氧化物避雷器红外缺陷退运进行解体试验。试验中,发现避雷器下节带电测试阻性电流上升50%,局部温度比正常相平均值高1.5 K,怀疑U相避雷器下节存在缺陷。退运试验及解体分析结果显示避雷器各项电气试验合格,但75%U1mA下的泄漏电流接近允许值上限,存在进一步上升转化为缺陷的可能,需要对同批次设备加强跟踪观测。解体试验未发现受潮、闪络等痕迹,避雷器密封良好,但避雷器下节瓷外套烧制过程中直线度偏差较大,为此,综合分析认为避雷器红外及带电测试异常是由于瓷外套内侧凹陷部位与环氧筒接触,在本身电阻片较大、热能损耗高的基础上造成局部温度超标现象,此外,还说明现场测量中降雨天气也是带电测试及红外测试准确性存在偏差的原因之一。     

交流特高压避雷器用监测器动作特性研究

为了判断特高压避雷器的运行工况,针对国家电网公司特高压交流试验基地的情况,在4次1000kV变压器投合的背景下,对6相特高压避雷器用监测器的动作次数和电流进行了分析。分析表明,晋东南—荆门1000kV特高压交流试验示范工程1000kV瓷外套式金属氧化物避雷器技术协议中提出的监测器的下限动作电流难以正确反应避雷器实际运行工况,为此提出了监测器门槛动作电流的新概念并明确了门槛动作电流的区间范围,按此原理调整监测器将能更准确的动作,更利于特高压避雷器的运行工况判断。     

对500kV线路带电作业安全距离的探讨

简要介绍了现行《安全工作规程》中500kV带电作业安全距离3．6m规定由来。并用统计法核算了过去的一些试验数据,通过核算认为500kV带电作业的安全距离,采用3.4m是能保证安全的。     

500kV交流瓷外套金属氧化物避雷器的现场交接试验

在500kV交流瓷外套金属氧化物避雷器的现场交接试验中,已发生多起直流参数(U1mA及Id)的测量结果相对稳定且符合标准规定,而交流参数(Ix、Ir、Ic及Uref)的测量结果受现场试验条件的影响很大,甚至超过标准规定.本文通过分析对比相关标准,认为在现场交接试验中,以直流参数的测量结果判断避雷器的质量是合适且容易的,同时也是准确的,因其受外界因素影响较小;以交流参数的测量结果判断避雷器的质量是不妥当的,因其受外界因素影响很大,且与制造厂的规定值大小密切相关.应将交流参数的测量结果作为初始值存档,以便与以后在相同试验条件下的测量值进行比较.     

1 000 kV交流特高压GIS型和瓷套型金属氧化物避雷器的研发

文章较详细地介绍了1000kV交流特高压试验示范工程用GIS型和瓷套型金属氧化物避雷器（简称避雷器）产品的主要技术参数及廊坊电科院东芝避雷器有限公司对1000kV交流特高压避雷器的研发实绩。大容量电阻片、GIS型避雷器和瓷套型避雷器的研发工作都是在株式会社东芝相关技术的基础上进行的。大容量电阻片完全满足特高压GIS型和瓷套型避雷器要求，具有足够裕度，并已实际应用于500kV和750kV瓷套型避雷器。GIS型避雷器的电位分布解析结果与日本新榛名变电站使用避雷器的解析和实测结果都相当一致，满足技术协议要求。瓷套型避雷器属国际首创产品，应用了4项株式会社东芝具有实际运行业绩的关键技术，特别是减震技术（装置）大幅度减小了瓷套根部应力，从而满足抗震要求。最后初步探讨了试验的可行性和等价性．并给出相关建议。     

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。     

1000kV GIS型和瓷套型避雷器研发综述

晋东南-南阳-荆门1000 kV特高压交流试验示范工程已于2009-01-06成功投运,至今系统运行平稳,设备状态良好。电科院东芝避雷器有限公司为该工程提供了GIS型和瓷套型避雷器产品。基于此,较详细地介绍了GIS型和瓷套型避雷器的研发过程和实绩。大容量电阻片、GIS型避雷器和瓷套型避雷器的研发工作都是在株式会社东芝相关关键技术的基础上进行的。大容量电阻片完全满足1000 kV特高压交流GIS型避雷器和瓷套型避雷器要求,具有足够安全裕度,并早已实际应用于500 kV和750 kV瓷套型避雷器。GIS型避雷器电位分布的解析结果和实测结果相当一致,满足标书和技术协议要求。瓷套型避雷器属国际首创产品,应用了4项株式会社东芝具有实际运行业绩的关键技术,特别是减震技术(装置)大幅度减小了瓷套根部应力,从而满足抗地震要求。同时在介绍研发过程和成果的基础上,进行研发工作小结,以便积累经验提高认识,将来更好地为其它特高压交流工程服务。     

A new approach to distribution arrester design

A new distribution-class surge arrester design concept is introduced. Replacing the conventional gasket-sealed porcelain housing is an epoxy/fiberglass-wrapped metal-oxide varistor disc module, assembled inside a flexible EPM rubber housing. This PDV (polymer distribution varistor) arrester design has the advantage of minimizing the free-gas volume inside the arrester, virtually eliminating concerns of moisture ingress due to seal pumping. In the unlikely event of arrester failure, the rubber-enclosed housing eliminates exploding porcelain fragments normally associated with standard distribution-class arrester designs. Performance questions related to assembling distribution arresters inside housings molded from polymer material are addressed     

复合外套避雷器在昌房500kV紧凑型线路的防雷效果分析

５００ ｋＶ昌房紧凑型线路采用线路避雷器后,能较大地提高线路的耐雷水平。紧凑型线路避雷器本体的荷电率取０．９,完全能承受雷击杆塔时的放电电流和放电能量。     

Pressure Relief Design and Performance of Metal Oxide Surge Arresters

Surge arresters with porcelain housing must not have explosive breakage of the housing to minimize damage to other equipment when subjected to internal high short circuit currents. Also, arrester porcelain housings are generally susceptible to undesirable thermal shock. As a solution, this paper describes pressure relief design and performance of arresters equipped with a fiber reinforced plastic tube and an optimum pressure relief nozzle. The arresters showed satisfactory performance during a newly developed synthetic pressure relief test using a 25 kA symmetrical rms current with the first half-cycle fully offset.     

新型500 kV金属氧化物避雷器电位分布研究

避雷器并联均压电容可以降低其电压分布不均匀系数,但同时也会带来外套管径变大、电场分布变为非轴对称、性能难以检验及运行可靠性下降等诸多不安全因素,因此使用均压电容往往得不偿失。随着金属氧化物电阻片性能的提高,500 kV避雷器去掉均压电容已成为一种趋势。笔者研究了一种新型500 kV金属氧化物避雷器,通过合理设计均压环完全可以解决避雷器电压分布不均匀的问题。     

Multistress aging tests of polymer housed surge arresters

The combined stresses in multistress aging tests produce cumulative accelerated effects on polymer materials and surge arrester constructions that simulate typical service aging. The aging of polymer housed surge arresters is manifested by increased watts loss (internal, external or both), external flashover, or internal failure. Multistress testing is able to demonstrate deficiencies, with respect to aging, of surge arrester materials and designs, including the nature of interfaces in the insulation design. Therefore, multistress testing is believed to be a suitable test for evaluating the aging performance of surge arrester designs. Surge arrester housings made of materials other than silicone rubber are shown to age more rapidly and to require greater creepage distance than silicone rubber to maintain equivalent watts loss levels in multistress tests     

Potential distribution analysis of suspended-type metal-oxide surge arresters

Nonuniformity of potential distribution of metal-oxide (ZnO) surge arresters reduces service lifetime of the arresters. The metal-oxide surge arresters of polymer housings developed can be suspended in different places. A combined method of electrical field and electric circuit is proposed to analyze the potential distribution of the suspended arresters. The equivalent electric circuit is obtained from a charge simulation method (CSM) and matrix transformation, and the potential distribution is solved from the electric circuit analysis by the first law of Kirchhoff. The complicated electromagnetic field problem is then converted to a simple electrical circuit problem. The calculation results show a good agreement with experimental results. Potential distributions of surge arresters suspended on a conductor by a wall, on a framework, and on a transmission-line tower are presented.     

500kV避雷器缺陷的在线检测

通过对繁昌变电所５００ ｋＶ 氧化锌避雷器的红外检测和部分避雷器的整体试验、解体试验、加速老化试验和内部残留物的Ｘ射线荧光光谱试验,分析了这批避雷器电气性能普遍下降的原因,为修复提供了依据,为仍在运行的同批次该型号避雷器的在线监测提供了经验。     

Switching Surge Duty of Metal Oxide Surge Arresters in Multi-Phases' System and Its Equivalent Conditions in a Test

Switching surge duty test imposing the highest power dissipation on high voltage metal oxide arresters has usually been done with a single phase circuit due to the limit of test facilities, in spite of complex multi-phases in a service system. The purpose of this paper is to propose new equivalent line constants and reasonable conditions of charging voltage in a test circuit, which were derived from the application study of surge arresters on double circuits and transposed 500kV lines. So-called positive, negative, zero, self and mutual mode impedances are not equivalent. Other impedances must be used and some correctiorts for charging voltage are required in a transmission line discharge test.