高海拔220kV输电线路绝缘子串与并联间隙雷电冲击绝缘配合研究

运行经验表明,并联间隙(parallel gap device,PGD)能有效地降低由雷击引起的输电线路绝缘子损坏故障率,但目前高海拔地区的绝缘子串与并联间隙的绝缘配合研究还很薄弱。因此,在特高压工程技术(昆明)国家工程实验室进行了负极性标准雷电冲击电压下220kV瓷、复合绝缘子串及不同间距的并联间隙雷电冲击闪络及伏秒特性试验研究。分析了不同绝缘子串对其并联间隙的雷击闪络特性和伏秒特性的影响;并结合并联间隙与绝缘子串的绝缘配合原则和电弧路径,确定了并联间隙保护绝缘子串的最优间距。结果表明:绝缘子串电场分布会影响并联间隙雷电冲击闪络特性;推荐的并联间隙对绝缘子串具有良好的保护作用。     

35kV配电线路绝缘子串与多断点灭弧防雷间隙雷电冲击绝缘配合研究

多断点灭弧防雷间隙能有效降低35 kV配电线路雷击跳闸率,但目前暂无对多断点灭弧防雷间隙和绝缘子的雷电冲击绝缘配合的研究。因此,对35 kV玻璃、复合绝缘子串及不同间隙距离的多断点灭弧防雷间隙进行雷电冲击特性和伏秒特性的实验研究。实验结果表明：多断点灭弧防雷间隙能够在雷击后有效保护绝缘子;有效相同间隙距离下,多断点灭弧防雷间隙的绝缘水平要高于并联间隙;通过实验给出多断点灭弧防雷间隙的有效保护距离。此结论可为安装多断点灭弧防雷间隙的工程提供参考。     

高海拔地区绝缘子并联间隙雷电冲击试验研究

针对阿里联网工程中海拔4000m以上线路的雷电防护需求,设计并试制了高海拔地区用110kV、220kV电压等级的绝缘子串并联间隙,每个等级的并联间隙依据基准绝缘子串长度的85%和90%设计有两种不同的结构型式,在西藏国家电网高海拔试验基地对绝缘子串和并联间隙开展了雷电冲击特性试验,测试研究了高海拔110kV、220kV瓷绝缘子串以及不同型式并联间隙的雷电冲击50%放电电压、伏秒特性和并联间隙保护有效性。试验结果表明,所有型式的并联间隙均能有效疏导电弧路径保护绝缘子串免遭电弧烧蚀,而考虑到并联间隙伏秒特性曲线较绝缘子串的应降低10%以上,110kV电压等级并联间隙适合选用85%间隙距离型式,220kV电压等级并联间隙两种型式则均可满足运行需求。     

220 kV玻璃绝缘子并联间隙雷电冲击放电路径研究

绝缘子并联间隙可以保护绝缘子不受电弧损伤,提高供电可靠性,但试点应用中发现并联间隙存在失效情况。为获取并联间隙结构参数对保护效果的影响,对220 kV玻璃绝缘子不同结构尺寸并联间隙开展了雷电冲击闪络特性试验,获取各间隙试品的雷电冲击50%放电电压与保护效果,并对电弧路径进行了分析,给出了并联间隙失效的可能解释。试验结果表明：Z/Z0值越小、Xc与Xp值越大,并联间隙保护效果越好,所选220 kV并联间隙Z/Z0小于0.875后保护效果趋于稳定。雷电冲击电压作用下,并联间隙两侧电极均会出现先导,先导发展过程受径向电场作用向绝缘子串弯曲,可能是U50电压下发生沿面闪络的主要原因。     

地线绝缘和地线绝缘子并联间隙

地线绝缘是为了减少电能损耗和作高频通道,以及便于测量塔脚接地电阻。但绝缘间隙配合得好坏,直接影响到效果问题,所以当前要解决的问题是绝缘间隙大小的选择和相应机械尺寸的配合。一、空气间隙的确定我国220千伏线路的绝缘地线并联间隙,采用的标准有12、15、20毫米,但没有具体规     

输电线路绝缘子串新型并联间隙优化设计研究

并联间隙作为一种疏导型的防雷方式,存在结构简单、安装方便、经济性好等诸多优点。传统的并联间隙由于有较大的短接距离,会导致雷击跳闸率的升高,且电弧发展路径具有不确定性。文中提出一种基于电弧运动特性和表面场强分析的新型并联间隙设计思路,并进行了仿真分析和验证性试验,结果表明该方法是可行的。     

长绝缘子串冲击绝缘强度的提高

据原苏刊报道,用装设辅助并联回路和提高绝缘子串下部绝缘子的电容的方法,可提高绝缘子串负极性雷电冲击绝缘强度,但对于正极性雷电冲击放电特性无影响。当由10只绝缘子组装成4个辅助回路时,绝缘子的正负极性雷电冲击放电电压均获提高。装在绝缘子串下部的辅助并联回路则能提高正极性放电电压,却不能够大大提高50%负极性冲放电电压。     

高海拔超高压绝缘子串雷电冲击伏秒特性

绝缘子串雷电冲击伏秒(V-s)特性曲线对于输电线路防雷设计和并联间隙装置设计具有十分重要的意义。为深入了解该特性,在特高压工程技术(昆明)国家工程实验室对220kV 14片XP-70瓷绝缘子串以及与其干弧距离长度相同的复合绝缘子、500kV 28片XP-70瓷绝缘子串进行了雷电冲击V-s特性试验。试验表明:绝缘子串V-s特性与其干弧距离成正比关系,和材质无关;瓷绝缘子串闪络时,电弧从绝缘子串高压端逐片向上爬升,但在接地端会短接最后2～5片绝缘子,而复合绝缘子则在高压端和接地端之间直接形成放电通道,并可能有次要发展通道存在。     

高海拔地区500kV输电线路用复合绝缘子与并联间隙的绝缘配合

为丰富并联间隙用于在高海拔环境下500kV电压等级线路的绝缘配合研究,在2 100m海拔下对不同结构的500kV输电线路复合绝缘子用并联间隙进行了冲击击穿特性试验,并比较了不同结构并联间隙冲击击穿特性的差异。同时,根据雷电冲击试验和操作冲击结果,参考绝缘子串与并联间隙的绝缘配合原则,得到了合适的并联间隙间距。研究结果表明:3 780mm棒形并联间隙、3 780mm环形并联间隙2种并联间隙适合2 100m海拔的500kV线路工程运用,可满足保护绝缘子及线路绝缘的双重要求。研究结论可为并联间隙的工程设计提供支持。     

基于雷电冲击特性的同塔多回输电线路并联间隙配置

由于同塔多回输电线路相导线数量多,并联间隙配置方式复杂且不同配置方式下的耐雷性能各异。结合广州供电局同塔双回及同塔三回输电线路,基于对实际运行绝缘子串并联间隙雷电冲击放电特性及耐雷性能的分析,提出了同塔多回线路防雷性能最优的并联间隙配置方案,并研究了并联间隙防雷保护的有效性。结果表明,绝缘子串并联间隙雷电冲击50%放电电压为无间隙绝缘子串的80%左右,前者伏秒特性曲线在后者下方,并联间隙与绝缘子串可以形成良好绝缘配合;试验冲击闪络电弧均可疏导至间隙空气中燃烧,并联间隙有效保护了绝缘子串;同塔多回线路通过并联间隙形成回路间差绝缘,能够有效降低多回同跳概率。     

500千伏变电设备绝缘的雷电冲击配合

一、两个规定1.IEC规定:BIL≥KU_P 式中BIL为电气设备的基本冲击绝缘水平(千伏);U_P为避雷器雷电冲击保护水平,按IEC规定,取下述三者中的最大的一个(千伏):(1)最大1.2/50微秒冲击放电电压。(2)配合电流下最大残压。(3)最大波前放电电压除以1.15。K为配合系数。IEC1972年原规定300千伏以上设备一般使用值最小1.25,1973年修改为1.2～1.4,1979年征求意见稿最小仍为1.2。2.我国到目前止,强调多年考虑问题的连贯性,规定:BIE≥1.4U_(10)(U_(10)为避雷器10千安残压、千伏,取配合系数不小于1.4)。为了论证配合系数不能小于1.4,我国引用了七个系数,计算了五种组合,讨论了多次。500千伏电气设备绝缘的冲击配合,应当与避雷器的残压及避雷器的放电电压相配合,似     

高海拔长绝缘子串并联间隙雷电冲击放电特性及其失效性

绝缘子串并联间隙能够为雷电泄放提供通道从而有效保护绝缘子。目前并联间隙的研究中关于高海拔条件下长绝缘子串并联间隙雷电冲击放电特性及其失效性的研究较少。为此,基于高海拔输电线路实际绝缘配置,在云南电网公司超高压交流户外试验场进行了220 kV长复合、玻璃绝缘子串并联间隙雷电冲击放电特性及其失效性的研究。结果表明:高海拔条件下并联间隙形状对长绝缘子串的雷电冲击放电特性影响不大;长绝缘子串并联间隙的雷电冲击50%放电电压随间隙距离的增大而升高,相应的伏秒特性曲线亦上移;不同材质长绝缘子串并联间隙的失效性规律不同,长复合绝缘子串的失效概率存在1个闭区间,而长玻璃绝缘子串的失效概率随雷电冲击电压的升高而近似以线性规律增大。     

复冰(雪)绝缘子串的放电特性及绝缘选择

本文对复冰(雪)绝缘子串的放电特性的几个主要影响因素进行了分析研究,得出了绝缘子串在饱和和复冰厚度情况下,串长与工频放电电压间的非线性系数同串长间的关系,可供计算和选择200～500kV电压等级复冰绝缘的参考。     

雷电过电压下绝缘子串电场分布特性研究

为了研究雷电过电压下绝缘子串的电场分布特性,使用电磁暂态仿真软件(ATP-EMTP)计算雷电绕击、反击事故绝缘子串端部的过电压情况,并通过ANSYS有限元仿真软件建立绝缘子串二维模型,将过电压计算结果作为边界条件在ANSYS中进行电场求解。计算出雷电绕击、反击事故发生时复合绝缘子串的沿面及轴向电场分布情况,并与正常工况下绝缘子串的电场分布进行对比分析。结果表明:雷电绕击、反击事故使绝缘子串端部产生过电压,大幅提高了绝缘子串沿面和端部的电场强度,同时绝缘子串的电位和电场分布发生明显畸变,造成绝缘子串发生电晕放电,电气性能降低。     

特高压绝缘子串冲击电压放电特性研究

对 L XP- 30 0玻璃绝缘子串和 XP- 4 0 0瓷绝缘子串进行了雷电冲击和操作冲击电压试验 ,对特高压合成绝缘子进行了操作冲击电压试验 ,获得了其 5 0 %放电电压的相关数据。试验结果表明 ,玻璃绝缘子操作冲击临界波前时间为180～ 2 80μs且随绝缘子片数增加而增加     

500kV线路绝缘子串并联间隙雷电冲击放电特性及其结构优化

为提高500 k V线路绝缘子串并联间隙防雷的科学有效性,试制了500 k V线路5组不同结构参数绝缘子串并联间隙试品,在国网特高压交流试验基地对5组并联间隙试品的雷电冲击50%放电电压、伏秒特性及并联间隙疏导电弧有效性进行了研究,并分析了5组并联间隙试品电极和绝缘子串两端护套表面电场强度的最大值。结果表明:5组并联间隙试品雷电冲击50%放电电压及伏秒特性均能与绝缘子串形成良好绝缘配合;当绝缘子串高压、低压端并联间隙电极端部距绝缘子串中心线的横向伸出长度均为700 mm时,间隙雷电冲击失效起始电压最高,有效接闪导弧性能最好;五组绝缘子串并联间隙试品电极表面电场最大值均26 k V/cm,绝缘子串两端护套表面电场最大值均6 k V/cm,满足相关规程要求。因此,推荐500 k V线路绝缘子串高压、低压端并联间隙横向伸出长度均为700 mm为其优化的结构参数。     

长电缆线路雷电冲击过电压计算及绝缘配合

本文利用自编程序结合典型工程进行雷电冲击过电压计算,对影响过电压的各种因素进行较深入的分析研究,并总结出长电缆线路行波保护的一些特点,为电力部门提供绝缘配合设计的依据。     

雷电冲击电压下环氧树脂绝缘特性研究

环氧树脂是固体绝缘开关柜(SIS)的重要绝缘介质,在冲击电压累积作用下会产生不可逆的绝缘损伤。为探明环氧树脂材料内部绝缘劣化累积效应以及外绝缘污秽闪络特性,基于固体绝缘开关柜用环氧树脂材料设计多种固体绝缘件,并对其进行相关测试。结果表明:随着雷电冲击电压幅值(U)的升高,环氧树脂材料击穿时的雷电冲击累积次数(N)明显减少,同时随着累积次数的增加,环氧树脂材料的相对介电常数与介质损耗因数(tanδ)均呈增大趋势,其中介质损耗因数整体增幅大于20%,对绝缘状态的评估具有较高的参考价值;雷电冲击电压下盐密、灰密对环氧树脂材料污秽闪络电压的影响符合幂指数规律,并得出了U-N特性关系方程和污秽闪络电压与盐密、灰密的关系方程,为固体绝缘开关柜耐雷电冲击能力设计提供参考。     

线路雷电过电压的绝缘配合

从杆塔的间隙圆图入手分析风偏角计算和风速的分析，计算了空气间隙的雷电闪络率，从而得出空气间隙存有较大裕度是发生雷电过电压时间隙不易闪络的主要原因，建议雷电设计风速采用等值计算风速，并给出了计算等值风速的数学模型。     

长间隙中雷电冲击电场测量的研究

简介了自由电位式二维暂态电场传感器和传感器的标定实验，设计了在长空气间隙中当施加雷电冲击电压时用该传感器进行了电场测量的实验，定量测量了有流注出现时间间隙中电场的时空变化，通过对间隙中暂态电场的测量，定性得出了流注的变化特性。测量结果与文献中的有关理论相符。