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。     

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。     

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。     

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 kV交流线路复合绝缘子并联间隙应用研究

为了设计和开发性能优良的的超高压输电线路并联间隙防雷保护装置,开展了绝缘子串并联间隙的相关研究,包括其雷电冲击放电特性试验、操作冲击放电特性试验、工频短路电流试验和工频电压分布研究。提出了一种兼具绝缘子防雷保护和工频电场均压功能的环形并联间隙,并评估了加装并联间隙后的500 kV交流线路的耐雷性能。研究结果表明,所设计的并联间隙具有绝缘子雷击闪络保护、转移疏导工频电弧和均匀电场分布的功能,使得平原地区架空线路加装并联间隙后雷击跳闸率低于0.14次/(100 km.a)。     

高海拔 500 kV 交流线路空气间隙及海拔修正试验研究

介绍了在海拔4300 m地区对500 kV直线塔模拟塔头导线-塔身空气间隙的操作冲击放电、雷电冲击放电和工频放电特性试验研究,实验得到了塔头空气间隙不同电压的放电特性曲线。根据海拔0 m和海拔4300 m地区的500 kV塔头间隙的试验结果,采用插值法,计算得到了不同海拔地区的塔头空气间隙的放电电压,同时得到了海拔4000~5500 m地区塔头间隙冲击放电电压的海拔校正系数,推荐了适用的海拔校正方法。最后,给出了海拔4000 m以上500 kV输电线路所需的最小空气间隙距离值。     

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500kV紧凑型输电线路绝缘特性研究

根据昆明北京两地紧凑型塔窗比对试验和武汉模拟2000m-3000m海拔空气间隙放电特性试验研究:提出了云南3000m及以下地区的海拔修正系数和紧凑型基本塔型的绝缘配合参数,供高海拔500kV紧凑型线路工程参考和应用.     

高海拔地区复合绝缘子先导发展法闪络判据

为研究在高海拔地区特高压输电线路复合绝缘子的闪络与击穿特性,建立适用于高海拔地区复合绝缘子的先导发展模型,在2 100 m的高海拔地区进行了800 kV的I型和V型复合绝缘子雷电冲击电压试验,用高速摄像机拍摄了放电过程图像,得到了2种布置方式下特高压复合绝缘子的雷电冲击闪络电压U50%和伏秒特性数据。并将伏秒特性曲线试验值与IEC推荐公式计算值和CIGRE推荐先导发展模型计算值进行了对比研究;通过数值仿真计算提出了适合高海拔地区复合绝缘子闪络的先导发展模型,并结合已有试验数据,对1.9、2.04和7.1 m串长复合绝缘子的先导发展模型进行了验证。结果表明:在相同绝缘长度为7.1 m时,V型复合绝缘子布置方式下空气间隙击穿,其击穿电压比I型复合绝缘子闪络电压高7%;高海拔地区特高压复合绝缘子闪络的先导发展模型与复合绝缘子空气间隙击穿的先导发展模型的k与E0值应采用0.7 10 6(m2/(v2 s))、440 kV/m和0.74 10 6(m2/(v2 s))、500 kV/m。     

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。