110 kV输电线路的线路避雷器防雷问题分析

对线路避雷器与杆塔绝缘子串的并联安装形式进行了分析,指出,在杆塔绝缘子串、线路避雷器先后承受雷电过电压的情况下,线路避雷器将有可能失去保护作用。文中还提出了改进意见,建议应从设计及运行上改进线路避雷器的安装,使雷击杆塔顶部时所产生的雷电过电压先作用于线路避雷器,后作用于杆塔绝缘子串,或至少同时作用于两者,以有效发挥线路避雷器的防雷保护作用。     

高压交流线路用金属氧化物避雷器

对于雷电活动强烈、土壤电阻率高、地形复杂的山区线路,采用常规措施降低雷击跳闸率已难以奏效。国内外运行实践表明,采用线路避雷器是最有效的防雷措施。文中就线路避雷器的结构、性能及其与被保护绝缘子(串)之间的绝缘配合原则与主要技术参数进行了论述,最后就合理确定线路避雷器的主要技术参数提出结论性意见。     

线路避雷器的安装方式对防雷效果的影响

文章按雷击杆塔顶部时所产生的雷电过电压的作用顺序,将线路避雷器与杆塔绝缘子串的并联安装方式分为雷电过电压先后作用于两者、同时作用于两者及先作用于后者,再作用于前者等3种安装方式,分析了3种安装方式对线路避雷器防雷效果的影响。文中还建议改进线路避雷器的安装方式,提出了新的安装方式,使雷电直击杆塔或绕击导线时所产生的雷电过电压先作用线路避雷器,或同时作用于线路避雷器与杆塔绝缘子串,以有效发挥线路避雷器的防雷保护作用。     

带间隙避雷器在输电线路防雷中若干问题的探讨

对于高土壤电阻率地区的线路,由于接地电阻较高且难以有效降低,采用常规防雷手段很难降低其雷击跳闸率.本文针对江西电网雷害频繁这种现状,讨论采用带串联间隙避雷器用于输电线路防雷保护的相关问题,重点对避雷器与线路绝缘子串的绝缘配合、线路避雷器的保护范围以及选点、安装、运行维护等实际应用中的关键问题进行了分析和探讨.     

500 kV线路避雷器保护失效分析及改进措施研究

线路避雷器是防止输电线路雷击跳闸的有效手段,随着高电压等级线路避雷器的使用,出现了因安装方式导致的线路避雷器保护失效问题。针对某500 kV输电线路发生的线路避雷器在大幅值雷电流反击下对绝缘子串保护失效的问题,采用电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立了仿真分析模型,分别对雷电流绕击和反击情况下绝缘子串和线路避雷器两端承受的电压进行了量化,得出了导致反击情况下线路避雷器保护失效的原因;提出了对现有500 kV线路避雷器安装方式的改进方案,并对改进方案下反击雷电流导致的绝缘子串和线路避雷器两端电压波形进行了比较,验证了改进措施的有效性。所研究成果对于500 kV及以上电压等级线路避雷器的使用具有重要参考价值。     

限制配电线路感应过电压的避雷器布置优化

通常10kV配电线路在不同的间距加装氧化锌避雷器(MOA)以限制配电网事故。为更有效地利用这一提高电网安全的技术,建立了Chowdhuri-Gross模型并运用ForTrain编程计算了差分方程以及在不同间距加装MOA的线路绝缘子闪络时的施感电压,再用施感电压与经验公式求出了安装MOA后线路的闪络次数。计算表明,较之没有安装MOA时线路每200m安装一组避雷器可降低感应雷事故81%。     

220kV带串联间隙线路避雷器保护性能研究

鹰潭供电公司220 kV月铜线发生的两起雷击跳闸故障,故障相均安装了线路避雷器,因此,供电公司对线路避雷器的保护效果产生了疑虑。为深入验证线路避雷器的保护效果,避免类似事件的再次发生,国网江西省某电力科学研究院通过开展线路避雷器雷电冲击50%放电电压试验和工频湿耐受电压试验对避雷器间隙距离进行了深入研究,得到了不同间隙距离线路避雷器与不同绝缘子串的配合裕度,在此基础上给出220 kV线路避雷器间隙距离推荐值(840±10)mm,可以同时满足保护可靠性与运行安全性的要求。     

线路型避雷器在输电线路防雷中的应用

采用与实际情况吻合较好的相交法作为线路绝缘子串闪络的判据 ,利用 EMTP程序计算分析了 110 k V线路型避雷器的防雷保护性能 ,比较了安装线路型避雷器前后雷击杆塔和导线时线路的耐雷水平 ;探讨了接地电阻、线路档距等对线路型避雷器使用效果的影响规律     

输电线路避雷器断串分析与防范

目前采用的线路型避雷器多为绝缘子间隙避雷器。运行单位在安装线路避雷器时主要考虑的是避雷器的电气性能,很少对避雷器的安装形式和运行状态下的受力情况进行分析,以至运行中出现掉串现象。例举了一起线路型避雷器断串缺陷,通过计算分析得出断串的原因,并提出了避雷器安装的防范措施。     

750kV敞开式变电站侵入波过电压的计算模型研究

为使模拟计算结果更接近实际,需要研究雷电侵入波过电压计算模型的准确性。笔者研究了输电线路模型和绝缘子串闪络时的弧道电阻对站内设备过电压和MOA动作负荷的影响。结果表明,输电线路用LCC(Line/Cable Constants)模型模拟时,站内设备的最大过电压和MOA吸收能量比用单相等值波阻抗模拟时分别减小了22.2%和增多了24.0%;避雷器3种模型计算结果差别不大,但综合考虑计算的方便性和准确性,建议用集中模型模拟避雷器;弧道电阻对站内设备的过电压影响也很显著。     

Minimum Distance of Lightning Protection Between Insulator String and Line Surge Arrester in Parallel

The line surge arrester can effectively improve the lightning protection performances of transmission lines by eliminating the insulator flashover. If the line arrester is very close to the insulator string in parallel, the lightning discharging would take place in the gap between the upper discharging ring of the line arrester and the bottom grading ring of the insulator string, there is no discharging in the series gap of the line arrester. Sometimes, the insulator string would have a flashover, the line surge arrester cannot provide protection for the insulator string. This so-called “transverse discharge” phenomenon is caused by the proximity effect of the discharging ring of the line arrester. This phenomenon is explained in this paper, and the transverse discharge phenomenon is simulated in high voltage laboratory. The demanded minimum distances between the 110-kV and 220-kV line arrester and insulator string protected are proposed from experimental results.      

Laboratory Investigations of the Electrical Performance of Ice-covered Insulators and a Metal Oxide Surge Arrester

This review paper summarizes the main results of the laboratory investigations conducted at Tampere University of Technology (Finland) on ice-covered insulators and a metal oxide surge arrester (MOA). The most important factors affecting the dielectric strength of high voltage (HV) insulators in freezing rain conditions are the resistivity of the freezing water, the length and the number of icicles between insulator sheds and electrodes and the state of the ice deposit (i.e. how wet it is). The studies verify that most of the commercially available HV insulators may flashover even with a normal phase-to-ground ac voltage in rather light salty (or otherwise slightly contaminated), but long-duration freezing rain conditions. The ac strength of a clean insulator string under rime ice during melting period was approximately 75% of the ac strength in dry conditions. Accordingly, the ac strength of the contaminated (ESDD ap 0.3 mg/cm² NaCl) insulator strings during the melting period of rime was on average 65% of the AC strength in dry conditions. The icing of an MOA consisting of two or more units in series may have harmful effects on the electrical performance of the MOA. With ac voltage stress an unevenly ice-coated MOA may be thermally stressed due to the leakage current transition from the ice covering of one unit to the interior of another unit not covered with so much ice. With switching impulse current surges the residual voltage across an ice-covered unit rather easily causes an external flashover. This leads to a sudden increase in the surge current: with the MOA of two units studied the current peak reached as much as twice the peak value in normal operation without ice covering.     

MOA和绝缘子实时在线监测专家系统的设计

分析了监测对象——MOA避雷器和绝缘子的失效模式、故障原因和检测方法。为了实现输电线路设备的实时在线监测,构建了CAN节点网络的监测对象,包括MOA阀片泄漏电流、环境温度和湿度、绝缘子放电CCD图像特征和实时视频;完成了以DSP为核心器件的信息提取和分析的硬件设计,以及CAN网络、广域网和MOA故障诊断的专家系统的结构设计;并给出了系统在线路电磁兼容和接地可靠性方面的处理方法,为智能电网建设提供底层硬件设计支持,提高了电力系统的运行可靠性。     

500kV线路瓷绝缘子雷击断串故障分析

在机电负荷、污秽及环境温湿度等多重环境影响下,盘型悬式瓷绝缘子瓷件内微孔可能会逐渐扩展,直至开裂受潮,导致其机械强度和绝缘性能减弱,在遭受雷击或污闪时极有可能导致绝缘子炸裂、断串等恶性事故发生。针对一起500 k V线路瓷绝缘子雷击断串故障,结合雷电定位系统、线路分布式故障定位系统进行了线路耐雷水平分析。通过绝缘子试验,可判定故障原因为故障前已存在多片低零值绝缘子,当雷电绕击C相造成绝缘子串闪络后,大部分工频续流能量从低零值绝缘子头部瓷件内部放电通道泄放,产生的热量导致绝缘子炸裂脱开并引发断串。建议对线路低零值绝缘子进行排查,并合理采用疏导型防雷措施,对多雷区塔位优先安装线路避雷器。     

特高压输电系统绝缘问题的综述

特高压输电是当前我国电力系统领域的热点,在我国"西电东送,南北互供,全国联网"的电力发展战略中扮演重要的角色。电压等级的提高给特高压输电系统绝缘带来了严峻的挑战。综述了特高压系统过电压的特点,讨论了变电设备(包括变压器、断路器和气体绝缘金属封闭开关设备)的绝缘水平,并从特高压线路绝缘子串及片数的选择、空气间隙的选择和特高压用的支柱绝缘子和套管几方面讨论了特高压线路的绝缘水平。结合中国实际情况和国外特高压系统的运行经验,给出了特高压系统绝缘配合的一些建议,分析了特高压系统对避雷器的要求,氧化锌避雷器(MOA)以其突出的优点将成为我国特高压避雷器的首选,自主研制高性能的ZnO阀片是发展特高压MOA的关键。     

鲁中山区220kV输电线路雷击过电压与防护研究

以鲁中山区某220kV输电线路作为研究对象,根据实际参数采用杆塔多波阻抗模型模拟了雷电流、输电线路、杆塔、绝缘子串和避雷器,建立了雷击输电线路的仿真模型。本文基于ATP-EMTP电磁暂态分析软件,分析了线路避雷器组合安装和接地电阻对输电线路耐雷水平的影响。仿真结果显示:输电线路按策略分相组合加装避雷器和降低杆塔的接地电阻可以有效保护输电线路的安全,提升电网的安全经济效益。     

采用线路型避雷器提高35 kV输电线路的耐雷水平

研究了在35 kV输电线路雷电"易击段"绝缘子串上并接线路避雷器来提高线路耐雷水平的方法。建立了雷电波作用下35 kV输电线路电磁暂态仿真计算模型,借助电磁暂态软件(ATP_EMTP)仿真分析了线路避雷器对35 kV输电线路耐雷水平的影响。计算结果表明,在"易击段"架设线路避雷器后,可明显提高35 kV输电线路的耐雷水平,尤其雷直击导线时,线路避雷器的作用效果更加明显;雷击杆塔塔顶时,杆塔接地电阻是影响35 kV输电线路耐雷水平的重要因素。最后,仿真估算了不同避雷器架设方案下35 kV输电线路的耐雷水平。本研究对于平原地区35 kV输电线路的线路防雷具有重要意义。     

金属氧化锌避雷器测试方法对比与分析

采取200 kV直流高压发生器与RCD型阻性电流测量仪,通过对金属氧化锌避雷器进行直流泄漏测试与带电测试全电流与阻性电流的实验,得出了金属氧化锌避雷器停电直流泄漏试验是发现避雷器受潮最有效的方法,而带电测试金属氧化锌避雷器全电流与阻性电流只能在单节避雷器中有效,对于220 kV以上两节组装避雷器是无效的。