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。     

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。     

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。     

并联间隙在云南高海拔地区配电线路的应用方法

在绝缘子串旁加装并联的保护间隙是"疏导式"防雷保护的典型措施,而在高海拔地区绝缘子串与并联间隙的雷电冲击绝缘配合需要重新试验。在昆明地区进行了负极性标准雷电冲击电压下PS15/500支柱式绝缘子及其并联的可调式保护间隙的雷电冲击特性试验,采用正态概率分布的方法得到了对应击穿概率的放电电压,从击穿概率的角度进行了绝缘配合设计,得到了并联间隙最佳的绝缘配合间距,为并联间隙在高海拔地区的应用提供了数据参考和方法基础。     

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。     

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。     

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。     

考虑非标准雷电波的输电线路绕击跳闸率评估方法

自然云地闪电的波形参数波动范围极大,使得雷电波波形参数对输电线路绝缘子串雷电冲击闪络特性的影响不可忽视。为此,利用电压积分法(disruptive effect method,简称DE法)对输电线路绝缘子串在不同雷电波下的伏秒特性曲线变化规律及其在输电线路绕击跳闸率(SFFOR)分析中的应用进行了研究。首先对传统DE法的参数设定进行分析,分析结果表明,模型参数k越小时,DE法的伏秒特性重构曲线越陡峭。在此基础上,提出了1种新的DE参数选取方法使重构曲线能更好地反映实际绝缘子串的伏秒特性曲线变化规律,并与试验数据进行对比来验证该方法的准确度。对500kV输电线路绝缘子串在多种雷电波下的伏秒特性曲线变化规律的研究表明,施加雷电波的波前时间越小,伏秒特性曲线就越陡峭,绝缘子串的绝缘性能也就越差。此外,输电线路绕击跳闸率还必须考虑雷击线路的分散性。因此,将输电线路雷电先导分形发展理论与DE法相结合,提出了1种同时考虑雷击线路分散性和雷电波参数波动性的输电线路绕击跳闸率(SFFOR)的评估方法,计算结果表明500kV输电线路绕击跳闸率为0.337次/(100km.a),与运行统计数据相近。     

配电网架空线路并联可调间隙保护装置研究

针对河南某地区10～35 kV配电网架空线路中频繁出现绝缘子闪络、炸裂以及雷击断线问题进行分析,提出了加装间隙可调的并联间隙防雷装置的解决方案,对其工作原理及可根据现场实际运行状况调整保护间隙长度的特点进行了分析.通过大量雷电冲击试验并对其伏秒特性进行分析,所得结果表明,该装置可有效保护线路绝缘子(串)免受雷击而发生闪...     

基于正态分布的绝缘子(串)与并联间隙雷电冲击绝缘配合方法研究

在绝缘子(串)旁加装并联的保护间隙是"疏导式"防雷保护的典型措施,而确定保护间隙的间隙距离是其实际应用的关键,采用基于正态分布的绝缘子(串)与并联保护间隙的雷电冲击绝缘配合方法,以准确确定保护间隙距离。该方法用正态概率分布模型对试验数据进行处理,得到对应放电概率的雷电冲击放电电压,按照绝缘子(串)耐受且并联间隙击穿的概率达到99.85%的标准来设计保护间隙的距离。应用该方法确定了PS15/500支柱式绝缘子并联的可调式保护间隙的间隙距离,证明了该方法具有准确、实用和易操作的特点。     

110kV输电线路并联间隙的电气性能试验

介绍了东莞地区110 kV输电线路并联间隙装置的电气性能试验研究结果。试验内容包括复合绝缘子安装并联间隙后的电晕特性和无线电干扰特性,绝缘子串雷电冲击50%放电电压和雷电冲击伏秒特性的对比试验,不同长度复合绝缘子安装并联间隙后雷电冲击50%放电电压和雷电冲击伏秒特性试验,工频大电流燃弧特性试验,大电流通流能力试验。通过这些电气性能试验,验证了该110 kV输电线路并联间隙满足运行要求。     

35kV架空输电线路间隙灭弧的研究

为解决35 kV架空输电线路的雷击问题,研制了在35 kV架空输电线路上的防雷保护间隙喷射气流灭弧装置。该装置运用了"瞬时疏导"的防雷理念,能够在线路发生雷击闪络时有效地保护绝缘子串免受工频电弧的灼烧,在疏导雷电能量后能够迅速切断工频续流电弧,实现既可以限制绝缘子的外部过电压又可以避免断路器频繁跳闸的功能。笔者在链式电弧模型的基础上结合激波理论研究喷射气流条件下电弧的运动,对电弧的熄灭过程进行了讨论。在高压试验中借助高速摄像机和数字示波器,获取了在高速气流作用下电弧被迅速熄灭的过程图像和数据。     

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。     

喷射气体灭弧防雷间隙装置的研制

为解决35kV架空输电线路的雷击问题,借鉴并联间隙防雷保护原理的"疏导型"思想,研制了喷射气体灭弧防雷间隙装置。该装置能够在输电线路遭受雷击或绝缘子串工频闪络时,有效保护绝缘子串免受工频电弧的灼烧,同时在工频电弧击穿间隙后,能够迅速切断工频续流。借助高速摄像机及示波器观测电弧及间隙电压、电流的变化过程,实验结果表明在高速气体的冲击下,间隙电弧能够快速熄灭。计算显示,安装喷射气体灭弧防雷间隙装置以后,能够大幅度降低输电线路的雷击跳闸率。为进一步把该装置运用到110、220kV高压输电线路打下了基础。     

新型500kV输电线路并联间隙在高海拔条件下的选型与防雷效果

实际运行经验表明,采用标准中推荐的500 kV并联间隙经常出现保护失效情形.相关研究人员已研制出适用于一般地区的新型500 kV并联间隙,但在高海拔条件下,新型500 kV并联间隙的尺寸参数不能直接采用一般地区的参数.本文在海拔2100 m的特高压工程技术(昆明)国家工程实验室环境下,针对不同串长下不同尺寸参数的并联间...     

电气设备带电水蒸汽清洗技术

研究了电力设备带电水蒸汽清洗技术.对复合外绝缘避雷器进行断电水蒸汽清洗,并检验水蒸汽的清洗效果.测量了水蒸汽中污秽绝缘子串闪络电压,绘制了35 kV绝缘子串闪络电压随盐密值的变化曲线.研究表明,高温水蒸汽对硅橡胶复合外绝缘有较好的清洁效果,但在清洗水蒸汽方面还应做优化研究,进一步确保绝缘子串带电水蒸汽清洗时系统的安全.     

10kV配电网压缩灭弧防雷装置工频续流遮断与雷电冲击实验研究

针对配电网络通常不架设避雷线,雷击时极易引起闪络跳闸的情况,本文研究了一种应用于10kV线路的具备灭弧能力的防雷装置。压缩灭弧装置本质上是一种带有灭弧能力的并联间隙,为验证其有效性,对其分别进行了遮断灭弧实验以及雷电冲击放电实验,实验结果表明：该装置能在4ms内熄灭电弧且能达到抑制重燃的效果;通过雷电冲击实验得到了该装置在干弧长度为22.5cm的支柱绝缘子下的间隙长度为5、7、9cm的伏秒特性曲线,分析其伏秒特性曲线,最终得出适合此类绝缘子的间隙长度是不超过7.4cm,为日后的工程安装提供理论指导。     

雷电侵入波对变电站设备的影响及防范措施

对广西某35kV变电站进线段绝缘子进行U50％冲击闪络电压试验发现,线路绝缘水平远高于站内主设备耐压水平.线路遭雷击时,雷电侵入波得不到充分衰减,到达变电站后电压水平仍超过站内主变耐压水平,导致主变雷击损害事故频繁发生.为解决该问题,提出在进线段上加装并联可调间隙防雷装置来优化线路与变电站的耐雷冲击水平配合,与传统“堵...