配网金属氧化物避雷器额定重复转移电荷特性探讨

按照IEC 60099-4:2014标准规定,配网用金属氧化物避雷器的能量吸收能力应采用8/20μs波形的雷电冲击电流进行考核,GB/T 11032—2010标准规定采用方波冲击电流进行考核。本文分别对两个系列的金属氧化物电阻片进行方波冲击电流耐受试验和8/20μs雷电冲击电流试验,记录试验前后参考电压数值、波形及残压数值,并对数值、波形进行分析、比对,证实不同系列的金属氧化物电阻片对方波冲击电流和8/20μs雷电冲击电流的响应特性不同,提出配网用避雷器应采用8/20μs雷电冲击电流进行考核,拟修订的GB/T 11032标准应参照IEC 60099-4:2014标准对相关条款进行修订。     

有关配电型避雷器用电阻片雷电冲击电流耐受能力的探讨

考虑到配电型避雷器的实际安装位置和运行情况,避雷器国际标准IEC 60099-4:2014中不再采用2 ms方波冲击电流耐受试验对配电型避雷器进行考核,而是在重复电荷转移能量耐受试验中以8/20μs雷电冲击电流波形对配电型避雷器用电阻片进行考核。简化了8/20μs雷电冲击电流峰值与其电荷量之间转换的数学推导过程。在此基础上,挑选了配电型避雷器常用的三种规格氧化锌电阻片进行了试验,研究了这三种规格的氧化锌电阻片连续雷电冲击电流试验和重复电荷转移能量试验的情况,可为即将修订的国家标准GB 11032-2010中相关内容提供参考。     

110kV线路型避雷器

根据具体的线路杆塔 ,采用有串联间隙金属氧化物避雷器对 1 1 0 k V线路的耐雷水平进行了计算分析 ;具体比较了安装线路避雷器和未装避雷器时雷击杆塔以及雷击线路的耐雷水平 ;分析了雷电流的模型、接地电阻、避雷器最大耐受冲击电流、避雷器热容量等对线路耐雷水平影响     

10 kV配电避雷器整体大电流冲击耐受特性试验研究

配电避雷器是一种重要的过电压保护装置。4/10μs大电流冲击试验是用于检验避雷器在遭受直击雷时的可靠性,是确保避雷器安全可靠运行的重要考核指标。本文试验选取了5个厂家的避雷器进行整只4/10μs大电流冲击耐受试验,检测其在大电流冲击作用后是否失效,试验结果表明,10 kV整只避雷器4/10μs冲击大电流冲击耐受能力较差,所有厂家的试品都不满足国标GB/T 11032-2010的相关规定和要求,其中两个厂家避雷器在试验过程中发生爆裂,其余3个厂家避雷器在试验后,其U_(1mA)大幅降低,对应0.75倍U_(1mA)下的泄漏电流急剧增大。整只避雷器开展的大电流冲击耐受特性试验更能检验现场运行的避雷器的实际性能,应该加强对整只避雷器在投入运行前的大电流冲击耐受检测。     

额定电压52kV及以下有串联间隙避雷器若干问题的探讨

介绍了《额定电压52 kV及以下带串联间隙避雷器》标准的主要技术要求和试验方法,与JB/T9672.2-2005标准的主要技术差异进行了比较论述,包括:避雷器额定电压、避雷器持续运行电压、避雷器动作负载试验、避雷器工频电压耐受时间特性试验、避雷器外套的绝缘耐受、避雷器冲击保护水平、避雷器长持续时间冲击电流耐受试验、避雷...     

可控自恢复消能装置避雷器多次冲击能量耐受特性研究

可控自恢复消能装置避雷器采用防闪络结构,可以有效防止单个电阻片侧面闪络引起整只避雷器故障,并通过监测系统及时查找故障点,以便得到及时处理,不会造成线路异常停电。避雷器具有并联柱数多、吸收能量大、动作次数多、通流时间长的特点。研究电阻片多次冲击能量耐受以及耐受后电阻片的性能变化情况,对确保避雷器长期可靠运行具有重要意义。试验以平高东芝(廊坊)避雷器有限公司用于白鹤滩-江苏工程虞城站可控自恢复消能装置避雷器的电阻片为对象,研究了电阻片依次进行210次冲击能量耐受试验、加速老化试验、大电流冲击耐受试验以及热稳定试验,分析试验过程中电阻片的特征参量变化情况,以及将耐受210次冲击能量耐受试验后的电阻片与新电阻片进行比较试验,分析电阻片间特征参量变化情况。结果表明：电阻片经受210次冲击能量耐受后,电阻片保护性能没有明显变化,电阻片性能满足工程需求。     

CT型避雷器智能在线监测装置的研究

目前国内许多避雷器智能监测系统都要求采用非接触监测方式(CT型)。这种监测方式可实现监测装置与避雷器非电气连接,杜绝了地电位升高对监测装置的影响。当避雷器通过高幅值冲击电流时,在CT二次侧会产生过电压,对监测系统造成损坏。本文论述了能耐受高幅值冲击电流的CT结构和放大器保护系统,以及避雷器阻性电流的测量方法。     

110 kV交流避雷器整支大电流冲击耐受能力研究

为了明晰110 kV交流避雷器4/10μs大电流冲击耐受能力现状及其失效的原因，验证整支避雷器与其电阻片作为试品的等价性，提出抽检试验评价规则建议，提升入网避雷器质量。本研究以110 kV(66 kV)交流系统及线路用瓷外套、复合外套“管型设计”和复合外套“缠绕型设计”避雷器为研究对象，在对比分析现行国家标准及电力行业标准差异的基础上，采用试验手段研究整支避雷器及其核心元件电阻片的大电流冲击耐受能力；对比不同结构的避雷器、同一避雷器与其电阻片之间大电流冲击耐受能力的差异。研究发现整支避雷器的大电流冲击耐受性能与其电阻片性能不等价。设计A结构避雷器的大电流耐受性能较设计B结构(同电阻片尺寸时)更有保障。分析大电流冲击耐受试验前后试品电气参数变化规律，发现110 kV(66 kV)交流避雷器耐受大电流失效的主要表现是冲击后试品工频参考电压和残压变化率超标，外观损坏导致的避雷器失效占比较少。对于110 kV(66 kV)交流避雷器的大电流冲击耐受抽检试验，建议采用DL/T 815-2021标准的判定规则；建议设计A结构的避雷器可使用电阻片或整支避雷器(避雷器本体)作为试品，使用整支避雷器试品...     

影响10kV复合外套避雷器大电流冲击耐受能力的研究分析

在电力系统中使用的10 kV避雷器数量巨大,其质量对10 kV架空线路防雷水平至关重要。通过对10 kV复合外套金属氧化物避雷器进行整只4/10μs、65 kA大电流冲击耐受试验,分析结果得出:10 kV复合外套避雷器生产工艺对其大电流冲击耐受能力有重要影响,在非电阻片因素下,通过改进生产工艺可提高大电流冲击耐受能力。     

1000kV避雷器电流分布试验方法及特性的研究

介绍了1 000 kV交流系统用避雷器的电流分布试验方法及研究结果。在操作冲击电流和雷电冲击下多柱并联电阻片的电流分布试验结果表明,冲击电流的波形对电流分布系数的影响不大,但在同一波形下随着冲击电流幅值减小,电流分布系数增大;同时分析了电阻片配组参数,当按照每层每片电阻片的直流2 mA参考电压值和500 A操作冲击残压值之间的偏差同时小于0.5%的原则进行配组,电流分布系数小于10%;不同串联片数的4柱并联电阻片组进行试验,结果表明,随着串联电阻片的数量增加,电流分布系数减小。     

根据标准对金属氧化物避雷器的特性进行选择

<正> 6 能量容量的选择6.1 标准试验有关的能量按照将要发表的IEC MOA标准和ANSI/IEEE MOA标准,避雷器或避雷器比例单元根据其型式应经受许多试验,包括从几个μs到ms幅值,100kA到几百A的冲击电流.在这些试验中所吸收的能量在很大程度上与避雷器的保护水平有关.在图6至图9中表示了在最通常的标准试验中所吸收的比能量.这能量以作为避雷器保护水平的函数给出,能量单位为     

冲击电流下氧化锌避雷器多物理场有限元分析

金属氧化物避雷器由于其优异电气特性，在电力系统中广泛应用。但实际使用过程中，多片ZnO阀片串联组装成的整支避雷器通流能力低于单片ZnO阀片，导致线路保护与设备绝缘的能力降低。大电流作用下的整只避雷器不仅仅受到电流的作用，也会因电流导致避雷器的热变与力变，为了进一步分析金属氧化物避雷器在大电流作用下的情况，在COMSOL有限元分析软件中对避雷器进行了电-热-力多物理场耦合仿真，分析了整支10 kV避雷器在承受峰值100 kA大电流冲击作用下内部电、热、力分布情况。仿真结果表明上下端金具与ZnO阀片交界处场强达5.27 kV/cm;阀片中心温度90℃,边缘温度160℃;使用填充胶使外套最大拉应力由9.34 MPa降至0.8 MPa,降幅明显。试验结果表明，使用填充胶使整支避雷器通过100 kA大电流冲击前后参考电压变化未超过3%。     

国内Φ35 mm氧化锌电阻片大电流耐受能力研究

国内Φ35 mm氧化锌电阻片主要用于标称电流为5 kA等级的避雷器,根据标准要求,其应通过65 kA的大电流冲击耐受试验。但是一系列的实际试验表明,许多国内生产厂商生产的Φ35 mm电阻片并不能顺利通过65 kA大电流冲击耐受试验。在电阻片大电流耐受特性研究中,选用了6家国内有代表性的电阻片生产厂生产的Φ35 mm氧化锌电阻片为研究对象,通过不同的试验方法对电阻片的大电流冲击耐受能力进行了系统试验研究。通过试验研究,对国内生产的Φ35 mm氧化锌电阻片的大电流冲击耐受能力有了全面的了解,并在此基础上对大电流冲击耐受试验方法提出建议,有助于在生产中加以注意装配工艺以提高避雷器的大电流耐受能力。     

对电力行业标准《交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器》(草稿)的建议—关于带串联间隙交流用复合外套MOA的动作负载试验方法

对电力行业标准《交流输电线路用复合外套避雷器》 (草稿 )中的带串联间隙的线路用复合避雷器本体的动作负载试验方法进行了分析 ,指出了其不足之处 ,并提出一种新的试验方法的建议 ,与日本同类试验方法比较 ,该方法考虑了冲击电流对金属氧化物电阻片的小电流伏安特性的影响。     

有关避雷器重复电荷转移能力试验额定电荷量的研究

IEC 60099-4:2014避雷器国际标准以重复电荷转移能力试验替代长持续时间电流冲击耐受试验,并以样品是否能耐受规定的电荷量作为重复电荷转移能力试验评判的依据,对2ms方波冲击电流值与电荷量之间的转换方式进行分析,给出了线路放电等级与相应电荷量的一种转换方法。在此基础上,结合典型方波电流值以及线路放电等级,比较了重复电荷转移能力试验与2 ms方波冲击电流试验、线路放电试验的等价性,为即将修订的GB 11032-2010相关内容提供参考。     

避雷器能量吸收与均流技术的研究

多柱并联避雷器的电阻片之间存在电流分布不均匀的现象,影响多柱并联避雷器整体能量吸收能力。分析了影响避雷器电流分布不均的因素,利用专门的试验回路分别对4柱并联的单片电阻片、多片电阻片和电阻片柱进行了试验验证。结果表明:为达到均流的目的,避雷器电阻片配组时,电阻片的U1mA相差不宜超过0.5%,残压不宜超过1%,避雷器各柱电流分布不均匀系数应小于110%。     

金属氧化物避雷器V-A温度特性研究

交流金属氧化物避雷器(简称MOA)的工作特性完全依赖于其V-A特性,由于V-A特性对温度的敏感性,导致多柱并联避雷器暂态过程中柱间负荷应力分布极不均匀,运行中出现过多起损坏事故。本文搭建了试验平台对多柱避雷器不同温度下的V-A特性进行了深入研究。研究结果表明:MOA的V-A特性具有明显的温度特性,在0～1 200 A电流区具有明显的负温度系数,在>1 200 A非线性区具有正温度系数。暂态温升中避雷器柱间电流分布不均匀系数远大于静态,从而导致阻抗处于极小值的柱吸收更多的能量,且在负温度系数特性下形成恶性循环,直至能量密度超过极限耐受能力而损坏。     

基于静态伏安特性曲线的ZnO电阻片耐受能量计算等效性研究

为了模拟计算ZnO电阻片在避雷器组限制过电压过程中吸收的能量,笔者针对所选取的电阻片进行冲击电流试验;绘制了在不同电流波形下的静态伏安特性曲线,描述了其与电阻片实际伏安特性的关系,并统计了同批次电阻片伏安特性分布规律;通过曲线拟合的方式建立伏安特性方程进行吸收能量的模拟计算.结果 显示,在耐受冲击电流的过程中,电流波形...     

按IEC标准用于避雷器试验的长持续时间冲击电流发生器

<正> 1.引言高压避雷器除了要耐受各种电压外,还要耐受由于高压输电线对其放电产生的持续时间较长的电流.在某些情况下,纯粹是由该电流引起的热效应造成了避雷器的损坏.因此,采用了相应的模拟试验以考核避雷器的这种耐受能力.一般的分布常数发生器已为大家所熟     

大电流冲击对电阻片老化特性和能量吸收能力影响

基于换流站直流极线近区发生对地短路,直流滤波器的F1避雷器出现的冲击电流特征,分析了多次大电流冲击对F1避雷器用电阻片的性能影响。以平高东芝(廊坊)避雷器有限公司用于F1避雷器的两种电阻片为对象,研究了多次大电流冲击对电阻片老化特性、2 ms能量吸收能力以及保护特性的影响。验证了电阻片性能满足扎鲁特—青州±800 kV特高压直流工程需求。结果表明:多次大电流冲击对电阻片的能量吸收能力、老化特性以及保护性能没有明显影响。