高压直流氧化锌避雷器的能量吸收特性

<正> 无间隙氧化锌避雷器已被用于高压直流系统.加在高压直流避雷器上的电压不是简单的正弦波,所以泄漏电流中含有高频成分.采用5kV/500kW桥阀对比例1/25的阀用避雷器节进行了能量吸收试验.测定了氧化锌阀片的高频能量吸收特性,结果表明阀用避雷器的高频     

220kV电缆末端避雷器能量吸收特性研究

以220千伏电缆为研究对象,在末端单相接地的情况下,应用PSCAD/EMTDC软件,对一些参数,如:接地电阻,引线电感,源阻抗比,和避雷器的额定电压等对避雷器吸收能量特性的影响进行了研究,并对避雷器的能量吸收能力的选择进行了讨论。研究结果表明:避雷器吸收的能量受接地电阻和避雷器额定电压的影响较为显著,源阻抗比影响较小,引线电感基本无影响。同时,计算结果还表明,额定电压越低,避雷器承受的能量更多,对其能量吸收能力的要求越高。     

避雷器配置对核电厂升压站直击雷防护范围的影响研究

核电厂升压站直击雷防护范围确定方法主要有折线法和基于电气几何模型(EGM)的滚球法(以下简称EGM滚球法).本研究在EGM滚球法基础上,利用电磁暂态仿真程序提出了一种改进滚球法.该方法给出的滚球半径考虑了被保护设备附近避雷器配置、避雷器残压与设备绝缘水平的配合系数,更符合实际工况,与EGM滚球法计算结算结果相比:滚球半径更大,防护范围更大.比传统的折线法更合理地考虑了系统的绝缘水平和雷电侧击的情况,为变电站直击雷防护提供了新的设计思路.     

避雷器对配电线直击雷的能量处理能力的研究——雷击位置及？…

避雷器和架空地线在架空配电线路上是用来保护设备和绝缘防止雷击。近年来，避雷器在配电线路上安装密度很高，由绝缘子闪络引起的一些供电中断已逐渐增多。而由雷 产生的超过其耐受能力的大能量，造成避雷器的故障则仍时有发生。     

10kV线路避雷器直击雷放电电流的影响因素研究

10 kV线路避雷器雷击放电电流是其试验方法、型号选择和运行寿命评估的关键问题。采用电磁暂态程序(EMTP)和电气几何模型法,分析了首次和后续雷击典型结构10 kV线路杆塔和导线的情况下,首次雷击和后续雷击的雷电流波头、波尾和幅值概率分布、杆塔接地电阻和杆塔高度等因素对避雷器放电电流的影响。结果表明:首次雷击引起的避雷器放电电流幅值、波尾、年预计雷击数比后续雷击大得多;取雷电流中值波头、中值波尾首次雷击杆塔情况下,避雷器放电电流波形能量大于标称放电电流8/20 s波形;雷电流幅值分布中值电流增大,线路避雷器放电电流波头、波尾、幅值和线路年预计雷击数都增加。     

750kV带间隙避雷器不同本体参数能量吸收特性研究

为了研究750 kV带间隙避雷器不同本体参数能量吸收特性,选取西北地区典型750 kV系统建立ATP-EMTP计算模型,并选取由D105电阻片组成的500 kV、540 kV和588 kV不同额定电压的750 kV线路避雷器,分别研究在雷击塔顶反击导线和雷电绕击导线时避雷器的吸收能量特性。计算结果表明:雷电反击时,避雷器的吸收能量随着避雷器额定电压的增大而减小,且吸收能量较小;雷电绕击时,避雷器的吸收能量随着避雷器额定电压的增大而增大,且吸收能量较大。从工程实际考虑:建议750 kV双回塔左右上相和中相均装设避雷器,且中相要求避雷器本体额定电压较低;单回塔若导线耐雷水平较低,三相均装设避雷器,且边相要求避雷器本体额定电压较低。     

避雷器能量吸收与均流技术的研究

多柱并联避雷器的电阻片之间存在电流分布不均匀的现象,影响多柱并联避雷器整体能量吸收能力。分析了影响避雷器电流分布不均的因素,利用专门的试验回路分别对4柱并联的单片电阻片、多片电阻片和电阻片柱进行了试验验证。结果表明:为达到均流的目的,避雷器电阻片配组时,电阻片的U1mA相差不宜超过0.5%,残压不宜超过1%,避雷器各柱电流分布不均匀系数应小于110%。     

并联电容器组用避雷器吸收能量试验研究

并联电容器装置采用避雷器作为相对地过电压保护设备,吸收能量是避雷器的一项重要设计参数,目前该参数如何选择缺少研究基础。本文依据工程参数,设计了10kV、4 800 kvar并联电容器装置分闸重击穿模拟试验平台,通过导通与开断并联的TVS模拟实现开关重击穿,并精确控制重击穿时间。试验得到了开关正常分闸和分闸重击穿两种情况下,电容器组相对地的过电压波形和避雷器的电流波形,采用电压电流积分法计算得到了注入避雷器的能量。根据试验与计算结果分析提出了10kV并联电容器装置用避雷器吸收能量按照1 k J设计即可满足运行要求的建议。     

配网线路避雷器雷电放电电流和吸收能量特性分析

配网线路避雷器雷击放电电流特性是其动作负荷、残压、型号选择、试验考核和运行寿命评估的关键依据。在建立配电网输电线路防雷计算模型的基础上,用电磁暂态计算程序ATPEMTP对无避雷线的典型10 kV配电线路在不同雷击途径下流经线路避雷器的雷电放电电流和吸收的雷电放电能量进行了计算分析。研究了不同波形、幅值雷电流侵入时,不同杆塔冲击接地电阻下,线路避雷器的放电电流和吸收能量特性,分析了雷电流幅值、波形、冲击接地电阻对放电电流的幅值、波头时间、波尾时间和避雷器吸收能量的影响。研究结果表明:雷直击线路时,避雷器放电电流幅值和吸收能量均随冲击接地电阻阻值的增大而减小,而雷击塔顶时相反。     

基于全能量法的ZnO压敏电阻多片并联能量吸收特性分析

针对ZnO压敏电阻多片并联时能量吸收的问题,基于全能量分析法,通过改变ZnO压敏电阻的并联片数及压敏电压的大小,对多片并联的ZnO压敏电阻进行8/20μs波形冲击试验,可以得出以下结论:多片压敏电阻并联时,各片压敏电阻的吸收能量随着冲击电压的上升而呈现线性增长的趋势,且压敏电阻相互间的压敏电压越接近,吸收能量越均匀,该现象可以由空穴诱导隧道击穿理论解释;能量吸收比随着冲击电压的增加呈现出线性递减的趋势,从能量释放角度证明了多片并联的压敏电阻可以有效保护后级设备,对实际应用具有一定的参考价值意义。     

基于有限元的输电线路避雷器放电能量研究

为了减少由于超压放电时所产生的高能量引起避雷器特性的劣化率,通过有限元分析法建立一组不同尺寸和额定值的输电线路避雷器模型,并研究其在快波前浪涌事件中释放能量的能力。结果表明,有限元法模拟结果与PSCAD/EMTDC、EMTP-RV软件的模拟结果基本一致;采用模型计算得出的放电电压和能量承受能力与PSCAD/EMTDC、EMTP-RV软件的模拟结果及制造商提供的测试数据基本吻合,证明所建立的模型适于所研究的工况;另外,通过所建立模型,进行了参数分析,发现Zn O块的高度和直径的变化对单脉冲电流注入期间避雷器的放电能量能力产生显着影响;改变绝缘层的厚度和介电常数显着影响避雷器内部的电场分布的均匀性而非放电能量能力。     

基于吸收能量均衡的多柱并联避雷器组电阻片配组方法研究

特高压直流输电工程中,避雷器组在限制过电压过程中要吸收大量的能量,部分位置避雷器组的吸收能量设计容量达到30 MJ,需要大量电阻片组成上百柱并联进行分流,随之出现了部分电阻片老化较快率先损坏导致避雷器组故障的问题.为提升大规模多柱并联避雷器组运行可靠性,提出了基于避雷器组中各电阻片吸收能量均衡的配组算法.首先探讨了Zn...     

风电场中直击雷的防护和研究

风力发电场中输电线路是防雷保护的重要部分,当直击雷击在输电线路上时,不仅会对线路本身带来破坏,其产生的侵入波过电压将顺着线路传递至风电机组,可能会引起变压器的损坏,从而导致风电机组的停运。以某风力发电场雷击事故为例,将通过电磁暂态软件程序ATP/EMTP建立雷电直击输电线路的模型(雷电流模型、杆塔模型、输电线路电缆模型、避雷器模型、绝缘子串模型和变压器模型),通过仿真计算出升压变压器上的暂态过电压和流过电缆的最大雷电流,并仿真了在安装线路避雷器和降低接地电阻时,雷击点处的雷电过电压和过电流值。最后通过综合对比提出了在1号、2号杆塔安装避雷器和降低杆塔接地网电阻值的两种保护措施来对风电场场内输电线路进行有效防雷。     

盐雾下的避雷器特性

<正> 在民主德国Hermsdorf电瓷厂的工艺及研究中心,为研究避雷器在盐雾下的特性而建造了一个试验站。试验站有两间房子,一间装所有的盐雾发生装置,以及雾量测量、调节装置和试验时所有电气参数测量及记录装置。试验室是高7.5m直径8.5m的塑料帐篷。装了两套喷雾器,框架高6m,两套对喷(按IEC507标准推荐),以获得盐雾。试品装在两套喷雾架的中间。试验避雷器盐雾的水中食盐含量为2.5、5及10g/l。如果4次试验循环避雷器未动作或闪络,则认为避雷器耐受了此试验。每次试验循环包括在避雷器上施加试验电压,发     

多孔圆柱的能量吸收特性分析

由于圆管的能量吸收效率高于方管,因此提出利用圆柱形多孔柱来提高结构的能量耗散能力。这种类型的结构表现出较高的能量吸收性能,因为其截面上转角数量多,相邻翼缘间的角度在最佳范围内,而且采用了更有效的圆柱壳。数值分析表明,多孔圆柱的能量吸收效率高于方形柱和方形多孔柱。此外,给出了考虑几何参数对结构耐撞性影响的参数研究。结果表明,壁厚、沿径向和圆周方向的孔洞数量对能量吸收有明显的影响。     

基于FDTD的输电线路直击雷暂态传输仿真计算研究

雷击输电线路的暂态雷电波过程不仅会造成绝缘子闪络、线路跳闸等恶劣事故,同时其入侵波还会危及变电站变压器、电流互感器等一次、二次设备的安全稳定运行。研究直击雷瞬态传输特性对于输电线路防电磁干扰以及绝缘配合设计有重要指导意义。本文采用时域有限差分法(finite-different time-domain method,FDTD)建立了均匀、非均匀输电线路导线在有损和无损两种情况下的雷电波传输模型,并利用霍德勒叠加函数建立了传输线直击雷电通道模型;继而结合典型均匀、非均匀输电线路分布参数为算例,计算分析了输电线路不同位置的雷电波过程时域波形。研究结果表明:运用FDTD算法可以有效计算得到直击雷在输电线路上的瞬态波过程。研究结果可以为输电线路雷击瞬态过程的计算和识别提供参考。     

基于保护距离的配电网避雷器配置优化方法

配网扩展时随着与配电变压器的距离变远,将会导致避雷器过多分配,而运行中数量庞大的避雷器产生的故障将可能导致不必要的停电。因此,本文旨在提出一种方法,优化避雷器的数量,并在直接雷击等情形下仍能保持配网的过电压保护水平。根据配网的不同母线类型,通过研究其在不同条件下的保护距离来优化避雷器数量,去掉多余的避雷器。本文以IEEE 34-母线配网系统为模型进行了仿真计算,并将结果与标准进行了比较,也对实际配电网络进行了分析计算,通过本文提出的算法程序可以实现在不降低电网过电压保护水平的同时实现优化,有效减少避雷器数量。     

避雷器加速电热老化下的响应特性研究

避雷器在运行过程中会承受多次雷电冲击影响,其过电压防护效果值得关注。选取现场已运行19年的110 kV氧化锌阀片为研究对象,在135℃条件下进行加速交流老化试验,测试了阀片热功耗曲线及其它特征参量,并基于热加速因子的阿伦纽斯模型计算了阀片剩余寿命。进一步,以特制存在不同阀片劣化程度的避雷器为研究对象,开展了多次连续的雷电冲击电流(8/20μs, 10 kA)试验,测试了多次雷电冲击电流前后能表征避雷器电气性能的特征参量以及冲击电流、电压波形。研究发现：已服役19年的阀片剩余寿命分散性明显;避雷器局部阀片的劣化将使避雷器耐受雷电冲击特性明显下降;雷电冲击试验后,若避雷器未发生击穿或击穿后阀片无明显外观缺陷,其绝缘电阻、阻性电流、交流U_1mA、直流U_1mA和残压等特征参量几乎没变化或变化不明显;若避雷器发生击穿且阀片发生炸裂或明显破损,则上述参量(除残压外)会明显下降,阻性电流明显增加。虽然残压值基本不变,但雷电冲击电流、电压波形会发生显著变化。     

直击雷引起的建筑物内部磁场仿真研究

直击雷引起的建筑物内部电磁干扰问题一直是雷电防护方面的研究重点。采用基于矩量法(Mo M)开发的三维电磁场仿真软件FEKO,在CADFEKO模块中对某建筑物进行雷击电磁仿真,用场理论对模型进行扫频求解,并将得到的频域结果在POSTFEKO模块中进行傅里叶逆变换(IFFT)得到时域结果,然后对计算结果进行分析和讨论。结果表明,基于FEKO的电磁场仿真对建筑物内部雷电防护工程具有重要的参考价值。