线路避雷器设计技术概述.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流线路避雷器设计技术概述.精品文档.线路避雷器设计技术概述1、前言平安送电、防备因路线妨碍而跳闸是以后输变电产业的紧张课题之一。雷击引发路线绝缘子串闪络及雷电波入侵变电坐所酿成的停电变乱，在我国南边各省已占输电路线闪络变乱的60%，特别是110kV路线，平原地域雷击率为0.10.5次/100km年，山区可达14次/100km年1。加装路线避雷器（MOA）是防备雷击变乱、削减跳闸率的有用法子之一2。日本、美国、俄罗斯已有很多利用路线避雷器防备雷击闪络变乱的乐成报导。日本在20世纪90年月已有跨越30000相77500kV路线避雷器投入体系中使用，

2、加装路线避雷器后获得了精良的结果3。我国在此范畴的研究起步较晚，这与硅橡胶复合外衣技能在避雷器上的利用起步较晚分不开。停止今朝，已研究制作出多品种型110500kV路线避雷器，共有7610相在体系中运转，收到精良的结果。我国路线避雷器分有串连间隙和无间隙两大系列。与国内上的分歧的地方是今朝无间隙路线避雷器占50%以上。2、路线避雷器计划技能无间隙路线避雷器的乐成利用得益于硅橡胶复合质料，它代替了原有瓷外衣，使220kV避雷器的品质从260kg降至50kg如下，从而完成在杆塔上吊挂安置。有串连间隙路线避雷器由避雷器本体和外串连间隙构成。本体与普通的复合外衣避雷器相当，外串连间隙（放电间隙）由两个

3、环环或棒棒型放电电极构成。避雷器本体两头采纳金属法兰封口，外部装有非线性ZnO电阻片并用弹簧压紧的环氧玻璃纤维布筒，其内部采纳硅橡胶伞裙包封。如许，避雷器大大削减了因“漏气”而带来的受潮问题。上、下法兰计划了典范的球头、球窝，分别与高压端、接地端毗连。以2003年我国生成桥广州线投入使用的500kV有间隙路线避雷器计划为例，除秉持电坐避雷器技能底子外，还必需办理以下8点关头技能问题：（1）精良机能的硅橡胶复合外衣采纳硅橡胶等有机绝缘质料出产的避雷器复合外衣必需具有耐天侯、抗紫内线、耐电蚀损等精良机能。与瓷套比拟，硅橡胶复合外衣在分量、耐污机能上占据很大上风，详见表1。复合外衣可选用的质料、种类

4、不少。（2）具有历久性粘接技能避雷器在多年使用中要担当引线拉力、线震、风摆、冰雪等的感化。上、下法兰与环氧玻璃纤维布筒的粘接部门是避雷器负载力通报地区，也是密封技能的亏弱关键。笔者以为，采纳低温、高强度环氧浇合剂和倒锥形布局是今朝最乐成的计划之一，实际也证实了这一点。（3）对接口的包封技能包封硅橡胶复合外衣上、下法兰与环氧玻璃布筒毗连的外露面是避雷器增强密封的善策，也是防备电蚀损的又一有用步伐。今朝很多外洋同类产物在工艺上亦未能完成如许的包封；但必需包管硅橡胶与法兰各类金属质料及热处置后的镀层之间有精良的粘合。别的，可在法兰上增长一个下大上小的槽形布局，以加强硅橡胶不呈现脱胶的机器应力。（4）

5、防爆技能为获得精良的防爆机能可在模压硫化伞裙前将环氧玻璃纤维筒加工出长条梯形槽，并用公用楔形嵌件堵紧。梯形槽在避雷器妨碍时起排气感化，楔形嵌件包管注塑时硅橡胶不至于进入环氧玻璃纤维布筒内腔。梯形槽的长度、数目、防爆力须经严酷计较及实验求得。该型避雷器在中国及俄罗斯都经由过程了40kA和800A的短路电流实验。（5）吸取能量校核有间隙路线避雷器由避雷器本体和外串连间隙组成。畸形运转工况下避雷器本体的荷电率为10%如下，它重要经受雷击过电压，是以对它的其余技能机能请求大为低落。避雷器电阻片经受雷击过电压的本领极强，直径50妹妹的电阻片即能经受4/10ms、100kA大电流打击。（6）电位散布计较与

6、调解330kV、500kV路线避雷器的凸起技能问题是电位散布不平均。与瓷套式避雷器分歧，它是吊挂在空中的，必需采纳三维电场、用有限元法计较其电位散布5。因为在布局上不能采纳外并电容的均压步伐。避雷器高度跨越5m时，如不采纳步伐，其电位散布不平均系数将达1.2，荷电率达98%。这将加快高场强处电阻片的老化。是以，经由过程SolidWorks三维计划及改进电位散布的计划，并经由过程改变均压环的数目、巨细、安排地位及下垂深度等步伐使500kV无间隙路线避雷器（5.4m高）电位散布不平均系数限定在10.4%如下。（7）避雷器外部负压问题在避雷器团体模压打针硅橡胶进程中，避雷器各部门均处于受热状况（10

7、0以上）。当模压硫化实现（即避雷器密封实现），冷却后外部将构成低气压。由“巴申曲线”可知，此时电阻片沿面闪络电压大为降低，有大概在较低电压下毁坏避雷器。这是出产厂家容易疏忽的工艺技能问题。（8）影响间隙放电不乱性的身分间隙放电电压的不乱性是避雷器庇护机能的尺度，棒棒纯氛围间隙与环环带绝缘子支持间隙放电特征自己存在差别。前者是极不平均电场，后者是略不平均电场；前者放电电压稍低、分散性小，后者不但分散性大，且受绝缘子腌臜机能影响较着，当腌臜引发泄电流且到达必定值时，它与避雷器本体泄电流构成一个“分压器”，较着地改变了全部避雷器电位散布，进步了避雷器放电电压值，这是计划者必需赐与充实斟酌的。3、路线

8、避雷器的实验与瓷外衣避雷器分歧，复合外衣避雷器的外衣采纳有机高份子质料，它必需进行很多考证其特征的实验6，如耐天侯实验、耐电蚀实验、耐盐雾实验等。这些实验的请求及实验法子大部门都已表现在IEC最新版本的尺度中。（1）复合外衣起痕和电蚀实验按比例建造了避雷器比例元件。雾室温度2025，盐雾中NaCl含量为9.8kg/m3，以3.9L/m3h速率喷向比例元件。同时将等比例延续运转电压Uc施加于比例元件上，延续时间1000h。实验时代无过流间断，比例元件复合外衣无起痕、缝隙和树枝状裂纹发生，伞裙未击穿。（2）热机实验及滚水煮实验该项实验用于考证避雷器在冷热、机器力配合感化下法兰与环氧玻璃纤维布筒连系

9、部门粘合剂的机能，该项实验分两步进行：1）比例元件鄙人列前提同时感化下进行实验：2次（-355）（505）冷热轮回，凹凸温度最少连结8h，每一轮回延续24h；给比例元件施加50%额定拉伸负荷的负荷力。2）比例元件在0.1%NaCl的溶液中沸煮42h后，当即放进环境温度的水溶液中浸泡24h，掏出后在环境温度氛围中静放24h，直到概况枯燥。（3）爬电比距的抉择硅橡胶的复合外衣的耐腌臜机能比瓷套超过跨过66%。这是由硅橡胶的憎水性所决议的，憎水性来自硅橡胶份子中具备排挤水份子秉性的甲基。实验结果表白：1）复合外衣耐腌臜机能远高于瓷套，但还没有获得定量的论断。2）复合外衣进步的耐污机能可留给用户、电力

10、部分作为裕度斟酌。是以，爬电比距的计划仍按瓷外衣尺度斟酌。这一计划还受两个外界身分影响：复合外衣比瓷套更易进步爬电比距，但必需包管电弧最小距离（如110kV下1m）；笔者以为，两类有串连间隙避雷器抉择爬电比距应有所分歧：棒棒纯氛围有间隙避雷器本体爬距1.7cm/kV便可以为是平安的，由于，畸形运转电压下避雷器本体几近不经受任何电压值；环环绝缘支持有间隙避雷器，其爬距应为避雷器本体爬距与支持绝缘子爬距之和，作者发起，爬电比距应分别划定，避雷器本体1.7cm/kV，支持绝缘子1.7cm/kV，由于在畸形运转和雷击刹时分歧工况下，二者都需分别经受了几近100%的过电压，避雷器整体爬电比距3.4cm/

11、kV。4、两种路线避雷器的比力我国无间隙路线避雷器的使用量跨越有间隙路线避雷器，90%的330kV、500kV路线使用无间隙路线避雷器。无间隙避雷器在绝缘共同上，庇护机能分散性小，仅仅取决于一条U-I特征曲线，庇护裕度大。避雷器运转变乱率已低于0.03/100相年如下，且无间隙路线避雷器限定操纵过电压的长处是今朝有间隙路线避雷器所不能到达的。表4列出两种路线避雷器的技能请求及机能6。无间隙路线避雷器的运转前提除满意一般电坐避雷器请求外，还应满意如下前提：（1）经受各类内过电压感化，特别在路线中段，内过电压值最高，过电压呈现频次高，请求通流容量较大。（2）荷电率相对较高，与变电坐内避雷器分歧，路

12、线中段没有限压步伐，电容效应等都能引发电压降低，路线避雷器荷电率较高。（3）线震、特强冷热感化、风摆、冰雪等大概粉碎避雷器的密封。我国有间隙路线避雷器的外串连间隙分两大类：纯氛围的棒棒间隙，见图1(b)；由复合绝缘子支持的环环间隙，见图1(a)。其技能机能比力见表56。今朝我国使用后者的较多，重要是安置便利的缘由。5、免保护计划笔者以为到达免保护需满意以下前提：（1）出产高品质避雷器，还理当得当进步无间隙线?（2）应答避雷器加装离开器。（3）应附加避雷器生效批示装配。6、论断路线避雷器能够有用地低落跳闸率，是今朝中国避雷器成长标的目的之一。路线避雷器的计划必需办理多个特别问题，本文提出的实验、计较、防爆计划、能量校核法子、阀片尺寸计较、电位散布计较法子都有必定的参考代价，并已在500kV路线避雷器中获得了利用。本文体系地给出了110500kV路线避雷器技能参数表，夸大路线避雷器的爬电距离在本体部门、间隙部门都应分别到达1.7cm/kV。比力了有间隙避雷器和无间隙避雷器，无间隙避雷器因为靠得住性较高，具备庇护裕度大、绝缘共同分散性小的上风，在中国使用量上也占据必定的上风；有间隙避雷器中的纯氛围间隙分散性较小，延续运转不乱性相对较高。别的，路线避雷器应是免保护的。文章来自：