特高压交流1000kV瓷外套避雷器的研制

介绍了特高压交流1000 kV瓷外套避雷器的性能参数、结构及试验等情况。避雷器由五节元件串联组成,内部采用四柱电阻片并联结构,电阻片组间加装均流电极。对1000 kV避雷器抗震性能的模拟计算和试验,得到了1000 kV避雷器的机械设计结构。对1000 kV避雷器电位分布的模拟计算和测量,得到最大电位分布不均匀系数为9.6%,电流分布不均匀系数小于5%。研发的1 000 kV避雷器通过了0.2 g的抗震试验及63 kA的压力释放试验,已在特高压交流试验示范工程应用。     

Ⅳ级污秽1000kV瓷外套金属氧化物避雷器的抗震研究

目前国内1000 kV交流系统用瓷外套避雷器一直使用在Ⅲ级污秽地区,但随着1 000 kV交流输电系统在国内的广泛应用,出现了将火力发电厂直接与1 000 kV交流输电系统对接进行特高压输电的情况,这就直接提出了Ⅳ级污秽结构避雷器的开发与应用需求。相较于耐Ⅲ级污秽的结构,耐Ⅳ级污秽的避雷器高度、重量均有较大幅度的增加,因此抗震性能的要求将变得更加苛刻。本文结合工程需要,通过介绍Ⅳ级污秽1 000 kV交流系统用瓷外套避雷器开发过程中的抗震设计、抗震解析以及抗震试验验证过程,论证了其抗震的安全性。     

特高压避雷器工频电压耐受时间特性研究

工频电压耐受时间特性是避雷器最重要的技术参数之一,关系着避雷器的额定电压等基本参数的选择及避雷器长期安全可靠性。结合现有试验条件和标准规定,研究了特高压避雷器用电阻片工频电压极限耐受时间特性试验方法,并选取4种电阻片开展了试验研究。提出若某一特高压工程的工频暂时过电压低于线路侧1.4 pu或母线侧1.3 pu时,从工频电压耐受的角度考虑,可适当进一步降低特高压避雷器的额定电压至780kV。推荐特高压变电站高抗中性点避雷器采用4柱并联结构;不建议采用单柱结构。     

线路避雷器对100O kV交流输电线路耐雷水平的影响分析

为分析线路避雷器对1000kV交流输电线路耐雷水平的影响,用ATP-EMTP软件建立相应的元件仿真模型,并就避雷器安装方式、工频电压和接地电阻对反击与绕击耐雷水平的影响进行仿真分析,分析结果表明：线路避雷器可显著提高1000 kV交流输电线路的耐雷水平,减少雷击跳闸事故。     

基于ALGOR的500kV及1000kV避雷器弯曲应力有限元仿真分析

利用有限元法,结合ALGOR大型通用多物理场有限元分析软件对500kV及1000kV电站型瓷套无间隙金属氧化物避雷器(以下简称避雷器)的弯曲应力进行了模拟分析,避雷器的顶部施加一定拉力和风压力,进行了应力分析仿真,根据国标方法计算避雷器承载时的弯曲应力分布,计算的强度与仿真结果一致性较好。该方法对避雷器的优化设计及应用评价具有指导作用,可作为避雷器设计的辅助计算工具。     

考虑雷击过电压分布特性的特高压直流线路避雷器装设策略研究

避雷器是输电线路防雷保护的有效手段之一,特高压直流线路避雷器由于本体长度、荷载、安装难度等原因,一般采用杆塔立柱式及拉V式装设方案,为保障避雷器过电压保护可靠性,有必要对这两种方案下避雷器与绝缘子的绝缘配合关系进行研究。文中根据行波在导体上传播时的波过程,将直流特高压杆塔等效成多波阻抗模型,利用ATP-EMTP搭建雷击过电压仿真电路,分析了杆塔雷击过电压的分布特性。针对避雷器装设方案的保护性能,提出了一个保护裕度系数概念,经研究计算发现,这两种方案的避雷器保护裕度在相同线路绝缘水平和相同避雷器50%冲击放电电压情况下,采用杆塔立柱式避雷器装设方案的保护裕度最高,是特高压直流线路避雷器两种装设方案中的最优装设方案。     

1000kV避雷器动作负载试验研究

介绍了1 000 kV交流系统用避雷器的动作负载试验以及相关参数的确定.通过对1000 kV交流系统避雷器的动作负载试验验证,并对其结果分析,确定了1 000 kV交流系统用避雷器参数选择的合理性；通过试验研究,1 000kV避雷器的最大电位分布不均匀系数为1.096,小于1.15的规定值,其最大电流分布不均匀系数小于...     

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。     

输电线路保护用有串联间隙避雷器间隙特性的研究

采用线路避雷器进行防雷保护是输电线路防雷的重要措施。通过对220kV输电线路用有串联间隙避雷器绝缘配合及结构的研究分析,提出了线路避雷器的技术参数及串联间隙的设计原则,确定了线路避雷器的间隙结构。对两种类型的220kV绝缘子串和避雷器进行了雷电冲击放电特性试验,结果表明:线路避雷器与绝缘子串的正极性雷电冲击50%放电电压的配合系数为1.39;线路避雷器与绝缘子串的负极性雷电冲击50%放电电压的配合系数为1.34,其配合系数大于1.18,对绝缘子串保护的有效率超过99.993%;线路避雷器正极性雷电冲击放电伏秒特性曲线至少比绝缘子串的低16%,线路避雷器负极性雷电冲击放电电压伏秒特性曲线至少比绝缘子串的低15%。220kV避雷器的放电特性满足了线路绝缘配合的要求,实现了对不同类型的绝缘子串的保护。     

110kV分级绝缘变压器中性点的过电压及其保护器的选用浅析

扼要分析了110kV主变中性点在各种运行工况下的过电压水平及其保护特性的要求;同时结合110kV分级绝缘主变压器中性点的绝缘水平和国产避雷器技术参数,指出了原有保护方式的缺陷,提出了选用过电压保护器参数的建议.     

1000kV交流紧凑型输电变电站雷击侵入波分析

受输电线路走廊的限制,紧凑型输电方式将会成为我国1 000kV特高压交流输电发展的趋势.由于输电导线之间的距离减少,一旦线路遭受雷击,雷电侵入波可能对变电站构成更大的威胁.针对雷击紧凑型输电杆塔产生雷电入侵波对变电站的影响进行研究,应用ATP-EMTP建立了雷电过电压沿不同输电类型侵入变电站的仿真模型,对比分析了不同输...     

500kV线路避雷器的设计与应用

介绍了500 kV交流输电线路用不同结构类型线路避雷器的特点;提出了线路避雷器应满足的技术性能要求;对其主要技术参数进行了设计计算,即额定电压值取396 kV(有效值),串联间隙距离为1400 mm时,能在1/2工频周期内可靠切断工频续流(工频续流值约2 A(峰值))。应用分析后认为,未安装线路避雷器的最小绕击闪络雷电流为19 kA,最大绕击闪络雷电流为40 kA,而两边相安装了线路避雷器后最小绕击闪络雷电流为64 kA;并给出了线路避雷器安装选点的一般原则及安装、运行过程中的注意事项。     

6～10kV配电网络雷电防护现状及防雷措施分析

针对6～10kV配电网络事故中雷击跳闸率(占80%以上)高,提出避雷器安装配置及接地等方面的问题。对不同类型雷击过电压和避雷器安装档距进行了分析,综合比较了线路无间隙避雷器和线路有串联间隙避雷器的结构特点和保护范围,分别确定了两种避雷器的技术参数。建议以无间隙避雷器为主,以外串联间隙避雷器为辅的设置方式,提出了两种避雷器在输电线路中不同的防雷保护方案。在雷灾多发区域避雷器应带小型化放电计数器和脱离装置,同时对避雷器的接地引下线要进行优化布置。     

高压直流金属氧化物避雷器国产化的关键技术及现状

随着中国多条高压直流输电线路的建成和运营,直流输电系统用高压直流金属氧化物避雷器的国产化具有重要的意义。分析认为,与相对成熟的交流金属氧化物避雷器相比,直流金属氧化物避雷器的研究和试验较复杂。而相关标准及导则的制订,直流金属氧化物电阻片的制造与检验,多柱(或只)避雷器的电流分布测量是其国产化的关键。     

变电站用10kV避雷器运行状态在线监测装置的研制

金属氧化物避雷器(MOA)广泛应用于10 kV变电站电力设备的过电压保护,这种避雷器由于使用量大且分布广,导致查找故障点困难,为此研制了变电站用10 kV避雷器运行状态在线检测装置。首先利用EMTP软件仿真得出只有氧化锌避雷器的阻性电流分量才能真实准确地反映出避雷器运行状态,其次介绍了用谐波分析法对MOA的阻性电流进行监测的原理,并设计了一种基于微功率无线通信技术的氧化锌避雷器的远程在线监测系统来实现对MOA状态的实时监控,最后进行了试验分析。     

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。     

交流无间隙金属氧化物避雷器的电压分布特性研究

由于杂散电容的存在使得MOA电阻片的电压承担率分布不均匀,导致部分电阻片的运行荷电率升高,将会因承担的电压过高而加速老化而率先损坏,并最终导致整个MOA的损坏,缩短其预期运行寿命。以220 kV瓷套避雷器为例,通过计算和实测的方法,系统分析研究了诸多因素对电压分布不均匀系数的影响程度,同时特别指出了目前出现的用准60 mm甚至于更小尺寸电阻片装配220 kV避雷器的安全隐忧,有助于避雷器的优化设计和安全运行。     

改进的特高压金属氧化物避雷器带电测试方法

在分析金属氧化物避雷器带电测试原理的基础上,提出在超特高压变电站中采用检修电源箱接线法进行避雷器带电测试的方法.通过理论和500 kV变电站现场试验的对比分析得出,PT二次接线法和检修电源箱接线法在避雷器带电测试中有相同的精确度,但PT二次接线法中需要取流过避雷器计数器的电流和电压互感器端子箱内的二次参考电压,比较适用...