500 kV避雷器不同污秽状况下径向电场及电压分布的仿真研究

500 kV氧化锌避雷器一般布置于室外,其瓷套表面会受到当地环境污染以及冰霜雨雪等天气因素的影响而积污,污秽带来的瓷套表面沿面闪络问题与绝缘子表面污秽类似,不同的是避雷器内部有3节串联而成的电阻片柱,表面污秽状况对内部电阻片的电压分布以及电阻片与瓷套之间的径向电场造成的影响有待研究.应用ANSYS建立500 kV氧化锌...     

220 kV金属氧化物避雷器红外热缺陷及处理分析

无间隙金属氧化物避雷器(MOA)的安全运行是电力系统可靠运行的保证。介绍了一例220 kV金属氧化物避雷器红外热缺陷:B相上节与其他两相最高温差为2.1 K;带电检测和停电试验结果超出Q/GDW-2008《输变电设备状态检修试验规程》要求,确定了故障的存在;通过解体检查发现了故障原因:电阻片受潮、局部放电。分析指出,金属氧化物避雷器主要故障为内部受潮、电阻片老化及局部放电等,伴随局部温升,红外热像技术能快速、有效的发现此类故障,是诊断氧化物避雷器故障的重要手段。     

污秽条件下防雷型避雷器绝缘特性与放电电压

<正> 避雷器表面上形成导电层,导致表面局部放电。这样会降低避雷器的放电电压或引起瓷套沿面闪络。放电电压降低以机理已在许多工作中进行过研究。但是,选择合适的避雷器污秽研究方法的问题,其中涉及到污秽放电电压下降机理和运行期间的积污过程,研究还很不够,基本上还是采用外绝缘试验方法。     

35kV金属氧化物避雷器雷电冲击老化性能的研究

研究了在连续雷电冲击电流(8/20μs)作用下,35 kV金属氧化物避雷器小电流特性与残压特性的变化规律,以及避雷器内部电阻片的老化特点及失效方式。35 kV避雷器受到连续雷电冲击时,存在一冲击阈值(850次),当冲击次数低于该阈值时避雷器小电流及残压特性几乎不变,当冲击次数大于该阈值时,避雷器小电流及残压特性发生明显劣化;雷电冲击造成避雷器的失效主要是由内部电阻片沿面闪络引起的,并在避雷器接地端首先发生沿面闪络现象;氧化锌电阻片受到雷电冲击后性能出现方向性差异。该研究为35 kV等级的避雷器运行的雷电冲击老化寿命评估和失效方式预防提供了实验依据。     

500 kV电站用瓷外套老旧避雷器性能老化分析与评估

目前电网内已出现老旧避雷器在过电压下发生爆炸的案例，迫切需要开展老旧避雷器的性能老化评估。笔者以完成22年运行的P站线路侧A、C两相避雷器为研究对象，并设置同类型已运行3年的避雷器为对照组，通过解体试验的方式分析新、老避雷器的电气性能及其老化趋势。试验发现，运行22年的老旧避雷器的电气性能已出现明显的老化趋势，但电阻片本身的冲击耐受、能量耐受性能依然良好，满足标准要求，依据阿仑纽斯定律电阻片还可长期使用。整支避雷器的性能老化是运行时间、耐受过电压的频次、密封性能等多因素综合作用的结果，其中密封性能老化是导致避雷器寿命缩短的主要原因。变电站例行运维试验中应关注避雷器参考电压、泄漏电流等参数的变化，当直流参考电压跌落超过4%,泄漏电流超过40μA,表示避雷器运行存在安全隐患，再次承受较大的过电压时击穿损坏风险极大，安全起见考虑更换避雷器。     

一起500 kV金属氧化锌避雷器故障原因分析

金属氧化物避雷器通过迅速释放过电压能量而保护与其并联的各种电气设备免受高电压影响。针对一起500 kV线路避雷器电阻片外绝缘涂层受损的缺陷,通过红外测温、带电检测和直流参考电压试验数据、现场解体试验分析查明故障原因为上节避雷器下法兰位置无排水孔,积水侵入避雷器内部引起上节顶部氧化锌电阻片外部绝缘涂层劣化击穿。由于局部氧化锌电阻片绝缘击穿导致电阻片串整体电压分布不平衡,正常电阻片荷电率增加,进一步加速劣化,最终导致上节氧化锌电阻片外绝缘涂层全部击穿,并根据缺陷原因提出了相应的预防措施。     

关于珠海电厂海斗乙线避雷器缺陷的分析

通过对珠海电厂海斗乙线避雷器解体检查及对电阻片进行直流1mA电压U1mA和75%U1mA电压下直流泄漏电流测量试验,发现避雷器缺陷的主要原因是避雷器密封不良潮气进入,导致电阻片直流1mA参考电压降低和泄漏电压超标;额定电压选择偏低(192kV)导致电阻片荷电率偏高;避雷器外表面积污严重不均匀时导致电压分布不均匀等,从而加速了电阻片的老化以及瓷套内表面受潮。     

污秽高压避雷器内部电弧试验

本文介绍了极不相同的污秽单元件金属氧化物（ＭＯ）避雷器和间隙避雷器（ＳＩＣＡ）的检验性能试验。其试验过程是在能够产生小湿度和严重污染避雷器外套的特殊条件的最坏情况下进行的，测出金属氧化物或化硅阀片温度增加的结果。也研究了在试验期间的内部中放电或内部电弧、沿着阀片和污支的电流、功率损耗、电压分布和闪路电压也被测出或已被计算出来。     

高压避雷器在污秽和带电冲洗时的绝缘和放电性能

已经发现,避雷器的污秽导电表面的放电会导致在低于系统相电压下发生内部放电。由于在交流电压下连续几个半波的重复放电,网络中的避雷器因热过载而损坏。这种事故既能发生在避雷器表面未经任何处理的自然污秽条件下,也会发生在带电冲洗条件下。为了真实地评价避雷器的放电性能,本文提出了一个新的污秽试验方法,该方法适用于确定最低放电电压。最后。本文提出的试验要求可以使避雷器在运行中不仅能耐受自然污秽也能耐受带电冲洗。本文也给出了改善放电性能的方法。     

500kV六氟化硫绝缘罐式金属氧化物避雷器电场分析

无间隙金属氧化物避雷器(WGMOA)在通常工作情况下电压沿轴线分布不均匀。承担电压较大的电阻片同时承担较大的热应力,这样就会加速这些电阻片的劣化。因此,改善避雷器电压沿轴线分布使其更加均匀,就显得十分必要。避雷器电阻片的电压分布主要取决于避雷器几何结构和采用的材料两个方面。笔者采用有限元数值计算方法,通过建立3 D模型对500 kVGIS用一相一罐式金属氧化物避雷器内部电场强度分布进行了计算。就均压罩各个参数对避雷器电阻片电压偏差的影响进行讨论,并通过优化均压环参数将避雷器整体电压偏差限制在-10%～+10%之间。     

750kV交流金属氧化物避雷器均压环结构对避雷器电位分布的影响研究

750 kV交流系统用复合外套无间隙金属氧化物避雷器在杂散电容的影响下电阻片轴向电位分布极不均匀,承担电压负荷过高的电阻片会加速劣化、导致避雷器损坏;通常采用在避雷器高压端安装均压环的方式改善其电位分布。采用有限元计算方法,对避雷器采用不同罩入深度、环径、管径的均压环时的电位分布补偿效果进行了研究,分析了电阻片的最大荷电率和沿避雷器电阻片轴向的电位分布,得到优化的750 kV交流金属氧化物避雷器的均压环结构参数,并总结了结构参数对避雷器电位分布的影响,为避雷器均压环的设计提供了参考依据。     

氧化锌避雷器的污秽性能

<正> 对多节避雷器进行了人工污秽试验,污秽瓷套与阀片柱的电容性耦合是阀片温度升高的原因.瓷套外部与内部电压分布不同还造成了径向场强很高,如径向绝缘设计不当,将造成内部放电.内部放电将造成侧面涂层不良的阀片损坏,可能引起整个避雷器损坏.分析了放电引起的内部和外部电流波形.提出了严重污秽条件下不同结构避雷器的比较试验方法.该方法还可     

避雷器电位分布测试方法研究

杂散电容的存在使得在持续运行电压下避雷器沿电阻片轴向的电压承担率分布极不均匀,靠近高压端的电阻片一般比远离高压端的电阻片承担了更高的电压负荷。若不采取均压措施改善其电位分布,靠近高压端的电阻片将会因持续运行电压下承担电压负荷过高而加速劣化,最终导致避雷器的损坏,缩短其预期运行寿命。所以必须采取有效的均压措施改善电位分布。以目前仅加装均压环的避雷器为例,通过对计算和实测的方法及数据进行分析,给出了最优均压方案并总结了电位分布测试的意义和方法。     

由于分路电阻过流而引起的FZ-3～10型避雷器的爆炸

文中分析了网络在单相故障时引起FZ—3～10型避雷器爆炸事故的原因,通过实际运行统计分析和试验,也着重阐明了避雷器在低于其工频放电电压,但持续时间较长的过电压作用下,由其分路电阻过流而引起的爆炸,并提出适当建议。     

10kV无间隙金属氧化物避雷器的应用及前景

无间隙金属氧化物避雷器在我国电力系统投运以来，不断发生爆炸事故，特别是在中性点小电流接地的中压电网。为此，有人建议增加间隙，这和发展方向是不符合的。理论分析和运行实践表明，无间隙金属氧化物避雷器的爆炸事故是由于参数选择不当和产品制造质量不良引起的，其中，耐受和限制内部过电压的问题值得引起重视。无间隙金属氧化物避雷器优点突出，没有工频和冲击放电电压问题，具有限制内部过电压的功能，硅橡胶外套者密封良好，可免维护，这是有间隙者无法比拟的。     

变电站500kV金属氧化物避雷器故障分析

对吉林电网一起变电站500kV金属氧化物避雷器故障进行了分析,结合雷电定位系统落雷信息,通过查看故障录波和解体检查分析了避雷器的故障过程和原因,指出故障原因为多重雷诱发500kV输电线路B相跳闸,且单相重合闸前距离故障点较近一侧断路器断口重击穿,随后输电线路自动单相重合闸,对侧避雷器短时间内多次承受雷电过电压、操作过电压和工频过电压的冲击,最终引起避雷器电阻片热崩溃和沿面闪络,并提出了相应的预防对策。     

金属氧化物电阻片电容特性的研究

避雷器的电容特性对避雷器的电位分布和稳定运行起着关键的作用,通过对避雷器的核心元件金属氧化物电阻片的电容特性的试验研究,来确定金属氧化物电阻片的电容-电压特性和电容-温度特性。试验结果表明,金属氧化物电阻片的电容值在运行电压为范围内为与电压成正比,电压越高,电容值的变化率越大;在-20℃~+60℃变化范围内,金属氧化物电阻片电容值与温度成正比,随着温度的升高,金属氧化物电阻片电容值增加。电阻片的介电常数随频率的增加而变小,电容量也相应减小,损耗也随频率的升高而增加。通过对金属氧化物电阻片电容特性的研究为超特高压避雷器的设计、运行提供参考。     

额定电压780kV特高压交流避雷器电位分布计算与测量

适当降低避雷器额定电压可优化绝缘配合,降低特高压变电站的过电压水平或降低对设备的绝缘水平,提高工程经济性。但额定电压的降低代表避雷器内部电阻片荷电率升高,影响其电位分布均匀性。为了定量分析降低额定电压的特高压交流电站用避雷器的电位分布特性,以Y20W-780/1526型UHV MOA样机为研究对象,基于电场数值计算方法,在Ansys软件中建立3D有限元仿真模型,对5种均压电容配置方案的避雷器电位分布进行计算,选取电位分布最优的配置进行试验实测。试验采用无线测量系统,在一柱电阻片间布置36只传感器,通过测量电阻片的电流承担率反映避雷器轴向电位分布情况。对比仿真计算与试验实测结果得出两者的电位分布曲线变化趋势基本一致,最大相对偏差7.32%。考虑电阻片任意组装时电容分散性对避雷器电位分布的影响,计算出Y20W-780/1526型避雷器电位分布不均匀系数为1.129 6。验证了均压环、法兰及外套尺寸结构等条件不变的前提下,通过合理配置均压电容,可降低额定电压的特高压交流电站用避雷器满足技术规范中电位分布不均匀系数不应大于1.15的要求,研究结果可为特高压交流电站用避雷器降低额定电压设计提供参考。     

金属氧化物避雷器电热模型的建立及实验验证

本文建立了完整的氧化锌避雷器的电热模型,充分考虑了电阻片内部热的产生以及电阻片之间的热传导、电阻片与瓷套之间空气的对流、瓷套对环境的热辐射等热传导过程,并采用有限差分方法数值分析了该模型。分别搭建了由3个电阻片组成的比例避雷器和一个由37片电阻片组成的柱形金属氧化物避雷器发热测试平台,采用热电偶分别测量了冲击电流作用下电阻片表面、瓷套内表面及瓷套外表面上3个典型位置处温度的上升和冷却曲线,验证了所建立的电热模型及其分析方法的合理性,并进而开展了IEC标准规定的多种典型大电流脉冲作用下避雷器暂态通流能力的评估。     

多柱并联避雷器组熔断式故障退出措施研究

在特高压换流站中,中性母线避雷器组以及转换开关避雷器组中并联柱数多,导致这两处位置的避雷器组故障频发,继而很大概率导致直流系统闭锁。目前的避雷器用脱离器以及压力释放装置等保护措施无法为解决避雷器故障会导致直流系统闭锁的问题,因此提出一种多柱并联避雷器组熔断式故障退出措施。在避雷器单元筒内部每一柱氧化锌电阻上串联一个特性匹配的熔断器,一旦某一柱的电阻片吸收能量过多出现击穿、电流集中灌入时,该柱熔断器在保护系统发出闭锁指令前快速熔断并隔离该故障柱,保证避雷器组剩余部分仍可正常运行。针对MRTB避雷器组展开研究,选取熔丝并设计实验验证熔丝安秒特性。实验结果表明熔丝正常通过避雷器能量耐受试验以及故障熔断试验,在试验电流2. 5 kA下熔断时间为41. 6μs,满足理论要求。