交流特高壓避雷器電壓分布的測(cè)量與分析

特高壓交流試驗(yàn)示范工程用的1000kv變電設(shè)備在我國(guó)是全新電氣設(shè)備,目前不具備對(duì)特高壓設(shè)備進(jìn)行掛網(wǎng)試運(yùn)行的條件,為確保特高壓試驗(yàn)示范工程一次投運(yùn)成功、長(zhǎng)期可靠運(yùn)行,進(jìn)行了在特高壓交流試驗(yàn)基地帶電考核場(chǎng)內(nèi)對(duì)特高壓避雷器、電容式電壓互感器(cvt)、支柱絕緣子和變電金具進(jìn)行帶電考核?？己嗽O(shè)備在考核場(chǎng)內(nèi)的布置和連接方式參照特高壓交流試驗(yàn)示范工程3個(gè)變電站/開關(guān)站的實(shí)際布置和連接。相關(guān)試驗(yàn)充分考核了特高壓避雷器、cvt、支柱絕緣子及變電金具的電氣性能和機(jī)械性能;驗(yàn)證了試驗(yàn)示范工程中相關(guān)設(shè)備布局、連接方式的合理性;同時(shí)考核過程中對(duì)噪聲進(jìn)行了治理,取得了良好的效果;取得了設(shè)備均勻環(huán)、變電金具、耐張串絕緣子均壓環(huán)的電暈特性、噪聲水平和地面場(chǎng)強(qiáng)等的第一手資料。帶電考核工作不僅完成了預(yù)期的考核任務(wù),還為特高壓交流試驗(yàn)示范工程積累了有益的經(jīng)驗(yàn)。

為了判斷特高壓避雷器的運(yùn)行工況,針對(duì)國(guó)家電網(wǎng)公司特高壓交流試驗(yàn)基地的情況,在4次1000kv變壓器投合的背景下,對(duì)6相特高壓避雷器用監(jiān)測(cè)器的動(dòng)作次數(shù)和電流進(jìn)行了分析。分析表明,晉東南—荊門1000kv特高壓交流試驗(yàn)示范工程1000kv瓷外套式金屬氧化物避雷器技術(shù)協(xié)議中提出的監(jiān)測(cè)器的下限動(dòng)作電流難以正確反應(yīng)避雷器實(shí)際運(yùn)行工況,為此提出了監(jiān)測(cè)器門檻動(dòng)作電流的新概念并明確了門檻動(dòng)作電流的區(qū)間范圍,按此原理調(diào)整監(jiān)測(cè)器將能更準(zhǔn)確的動(dòng)作,更利于特高壓避雷器的運(yùn)行工況判斷。

為了研制性能優(yōu)異的特高壓避雷器,筆者對(duì)實(shí)際所需zno壓敏電阻的電壓梯度是否存在限值進(jìn)行了研究,并結(jié)合特高壓避雷器的實(shí)際應(yīng)用需求,詳細(xì)討論了zno壓敏電阻的電壓梯度限值的相關(guān)問題。研究表明,對(duì)適用于特高壓避雷器的zno閥片,其電壓梯度不僅受到特高壓避雷器絕緣間距、通流容量等外在因素的限制,同時(shí)也受到zno閥片能量吸收密度的限制。在現(xiàn)有生產(chǎn)制造能力的條件下,特高壓避雷器采用zno閥片的電壓梯度越高,閥片所必須達(dá)到的能量吸收密度也越高。筆者通過理論分析與計(jì)算得出,特高壓避雷器適用zno閥片的方波能量吸收密度理論極限值為517j/cm3,對(duì)應(yīng)的電壓梯度理論極限值為686v/mm。對(duì)于特高壓瓷套、復(fù)合外套、gis罐式避雷器所需zno閥片,最理想的電壓梯度分別為213、300、426v/mm,相應(yīng)的能量吸收密度要求至少分別為150、226、301j/cm3。

為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)交流特高壓避雷器的受潮、老化和其他隱患,避免因事故造成巨大經(jīng)濟(jì)損失,對(duì)特高壓避雷器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了研究。該系統(tǒng)采用性能穩(wěn)定、功耗低、體積小,可靠性高的傳感頭采集流過避雷器的全電流信號(hào);電流信號(hào)采用光纖傳輸;傳輸信號(hào)由信號(hào)處理單元處理后通過rs485發(fā)送至pc機(jī),在pc機(jī)內(nèi)通過程序?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理,并通過人機(jī)界面進(jìn)行自動(dòng)判斷與數(shù)據(jù)存儲(chǔ),從實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行情況看,該系統(tǒng)可以滿足特高壓避雷器在線監(jiān)測(cè)的要求。

1000kv特高壓交流瓷外套金屬氧化物避雷器(moa)是近幾年國(guó)內(nèi)避雷器研究最重要的成果,由于其采用4柱電阻片并聯(lián)結(jié)構(gòu)且其總高達(dá)十幾m,其性能要求和試驗(yàn)方法與傳統(tǒng)750kv及以下的moa有很大不同。型式試驗(yàn)(設(shè)計(jì)試驗(yàn))是為驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)能否滿足技術(shù)規(guī)范的全部要求所進(jìn)行的試驗(yàn)。全面介紹了國(guó)家電網(wǎng)1000kv特高壓交流示范工程所用moa的技術(shù)規(guī)范、試驗(yàn)方法、以及各制造廠產(chǎn)品型式試驗(yàn)結(jié)果,重點(diǎn)對(duì)試驗(yàn)方法的合理性進(jìn)行了分析探討,對(duì)1000kv瓷套型moa的標(biāo)準(zhǔn)制定工作提出了一些合理化建議。

介紹了特高壓交流1000kv瓷外套避雷器的性能參數(shù)、結(jié)構(gòu)及試驗(yàn)等情況。避雷器由五節(jié)元件串聯(lián)組成,內(nèi)部采用四柱電阻片并聯(lián)結(jié)構(gòu),電阻片組間加裝均流電極。對(duì)1000kv避雷器抗震性能的模擬計(jì)算和試驗(yàn),得到了1000kv避雷器的機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。對(duì)1000kv避雷器電位分布的模擬計(jì)算和測(cè)量,得到最大電位分布不均勻系數(shù)為9.6%,電流分布不均勻系數(shù)小于5%。研發(fā)的1000kv避雷器通過了0.2g的抗震試驗(yàn)及63ka的壓力釋放試驗(yàn),已在特高壓交流試驗(yàn)示范工程應(yīng)用。

在特高壓電網(wǎng)中,避雷器電壓均勻分布是避雷器安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。通過電磁場(chǎng)計(jì)算和電路分析——場(chǎng)—路結(jié)合方法,計(jì)算特高壓氧化鋅避雷器電阻片的電壓分布特性。通過試驗(yàn)調(diào)整均壓環(huán)和施加集中電容改善避雷器的電壓分布,使電壓分布不均勻系數(shù)控制在±10%內(nèi)。

采用三維有限元與電路相結(jié)合的"場(chǎng)路結(jié)合"數(shù)值計(jì)算方法來分析特高壓gis避雷器電位分布特性.通過對(duì)多種方案的比較分析表明,最有效的改善電位分布的方法是提高zno壓敏電阻的電壓梯度.綜合多方面因素,合適的壓敏電阻電壓梯度為426v/mm,此時(shí)1000kvgis的電位分布不均勻度可控制在10%以內(nèi).研究結(jié)果為高梯度壓敏電阻的研制提供了基本的技術(shù)指標(biāo).

采用三維有限元與電路相結(jié)合的“場(chǎng)路結(jié)合”數(shù)值計(jì)算方法來分析特高壓gis避雷器電位分布特性．通過對(duì)多種方案的比較分析表明，最有效的改善電位分布的方法是提高zno壓敏電阻的電壓梯度．綜合多方面因素，合適的壓敏電阻電壓梯度為426v／mm，此時(shí)1000kvgis的電位分布不均勻度可控制在10％以內(nèi)．研究結(jié)果為高梯度壓敏電阻的研制提供了基本的技術(shù)指標(biāo)．

限制過電壓、降低絕緣水平、提高運(yùn)行可靠性是特高壓交流工程中非常重要的課題。避雷器的保護(hù)水平與其額定電壓ur緊密相關(guān),通常避雷器的ur需大于系統(tǒng)最大工頻暫時(shí)過電壓值(tov)。但是為了滿足特高壓變電站設(shè)備的過電壓和絕緣水平的苛刻要求,避雷器的保護(hù)水平又要盡可能低。降低特高壓避雷器保護(hù)水平的方法有降低壓比和降低避雷器額定電壓2種方法。盡管特高壓避雷器已經(jīng)采用4柱電阻片并聯(lián)結(jié)構(gòu)等多種方法來降低壓比,但受技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件等限制,壓比不可能大幅度降低。選擇moa額定電壓是一項(xiàng)復(fù)雜的辯證科學(xué),需在上述矛盾的兩方面找到平衡點(diǎn)。為此通過大量的試驗(yàn)分析了特高壓避雷器耐受tov的極限能力,掌握了在不影響保護(hù)水平的情況下特高壓避雷器自身的安全裕度,證明了當(dāng)前特高壓用避雷器的安全性和可靠性,并論證了避雷器額定電壓存在進(jìn)一步降低的可能性。

9月6日，國(guó)家電網(wǎng)公司科技部在北京組織召開了“特高壓交流線路避雷器的研究”項(xiàng)目驗(yàn)收會(huì)，與會(huì)驗(yàn)收專家聽取了項(xiàng)目組的匯報(bào)，對(duì)項(xiàng)目所開展的工作和取得的各項(xiàng)科研成果給予了較高的評(píng)價(jià)，項(xiàng)目總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，一致同意通過驗(yàn)收。

介紹了日本特高壓輸電中對(duì)變壓器和避雷器的開發(fā)研制，給出了它們的基本結(jié)構(gòu)、參數(shù)和試驗(yàn)結(jié)果。

防雷器簡(jiǎn)述： 氧化鋅避雷器是具有良好保護(hù)性能的避雷器。利用氧化鋅良好的 非線性伏安特性，使在正常工作電壓時(shí)流過避雷器的電流極?。ㄎ?或毫安級(jí)）；當(dāng)過電壓作用時(shí)，電阻急劇下降，泄放過電壓的能量， 達(dá)到保護(hù)的效果。這種避雷器和傳統(tǒng)的避雷器的差異是它沒有放電間 隙，利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開斷的作用。 產(chǎn)品介紹： 氧化鋅避雷器測(cè)試儀介紹：采用微電腦進(jìn)行采樣、控制等先進(jìn)技 術(shù)，可測(cè)量氧化鋅避雷器在工頻電壓下的全電流、三次諧波、阻性電 流、阻性電流峰值、容性電流、有功功率等。 1.按電壓等級(jí)分 氧化鋅避雷器按額定電壓值來分類，可分為三類: 高壓類；其指66kv以上等級(jí)的氧化鋅避雷器系列產(chǎn)品，大致可 劃分為500kv、220kv、110kv、66kv四個(gè)等級(jí)等級(jí)。 中壓類；其指3kv～66kv（不包括66kv系列的產(chǎn)品）范圍內(nèi)的 氧化鋅避雷器系列產(chǎn)品，大致可劃分為3k

安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的電力供應(yīng)之選——abb避雷器 abb避雷器是防止大氣和操作過電壓的主要保護(hù)措施。通常與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)來轉(zhuǎn)移沖 擊電流。abb避雷器中的主動(dòng)元件（氧化鋅模塊）是由高度非線性阻性陶瓷制成，主要由氧 化鋅混合其他金屬氧化物燒制組成。 abb高壓避雷器在從原料選擇到加工成品的過程中始終關(guān)注品質(zhì)，以確保減少產(chǎn)品承受 的設(shè)計(jì)壓力及帶來更好的安全閾量?？紤]到不同的保護(hù)級(jí)別和容量以及客戶的要求，abb提 供不同尺寸的避雷器來解決不同的方案。 此指導(dǎo)手冊(cè)針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)交流設(shè)備的高壓避雷器，對(duì)于其他類型的電器設(shè)備，例如串聯(lián)電容 保護(hù)，并聯(lián)電容保護(hù)或直流設(shè)備，請(qǐng)聯(lián)系您的abb銷售代表。 產(chǎn)品范圍 產(chǎn)品系列避雷器分類型號(hào)最大系統(tǒng)電 壓，kvrms 額定電壓 kvrms 能量要求/ 雷電等級(jí) 機(jī)械強(qiáng)度 nm pexlim—硅膠絕緣避雷器 輕便，易安裝，允許以各種

高壓避雷器安裝 對(duì)于配電變壓器10kv側(cè)應(yīng)裝設(shè)金屬氧化物避雷器，要求越靠近變壓器 安裝，保護(hù)效果越好，一般要求裝設(shè)在跌落熔斷器內(nèi)側(cè)。必須使避雷 器的殘壓小于配電變壓器的耐壓，才能有效地對(duì)配電變壓器起到保護(hù) 作用。避雷器的接地端點(diǎn)應(yīng)直接接在配電變壓器的金屬外殼上。不允 許將避雷器經(jīng)引下線自行獨(dú)立接地。這是因?yàn)楸芾灼鞯臍垑褐挥?17kv～50kv。即其沖擊下的等值電阻不過為3．4&omega~10&omega。 但是一個(gè)獨(dú)立接地的接地電阻可能為10&omega左右，農(nóng)村山區(qū)甚至 為更大，那么，當(dāng)雷電流流過時(shí)電位可能比較高，若是避雷器獨(dú)立接 地，則這兩者是疊加后再加到變壓器上的，可能導(dǎo)致變壓器絕緣損壞。 若是將避雷器接地端點(diǎn)直接接在變壓器金屬外殼上，則電位就不作用 在變壓器的絕緣上，于是變壓器的絕緣就比較安全了。但這時(shí)變壓器 金屬外殼的電位將很高(等于ir)，可能發(fā)生由變壓器金屬外

萬聯(lián)電器專業(yè)生產(chǎn)廠家，手機(jī):13806607695陳經(jīng)理電話0577-62969066 一、35kv高壓避雷器概述 35kv高壓避雷器是國(guó)際上90年代的高科技產(chǎn)品。其采用了非線性伏-安特性十分優(yōu)異的氧氣鋅電阻片，故 而避雷器的徒坡，雷電波，操作波下的保護(hù)特性均比傳統(tǒng)的碳化硅避雷器有了極大的改善。特別是氧化鋅 電阻片具有良好的徒坡響應(yīng)特性，對(duì)陡坡電壓無遲延，操作殘壓低，沒有放電分散性等優(yōu)點(diǎn)。35kv高壓避 雷器從而克服了碳化硅避雷器所固有的因陡坡放電遲延而引起的陡坡放電電壓高，操作波放電分散性大而 導(dǎo)致操作波放電電壓高等缺點(diǎn)，使得坡，操作波下的保護(hù)裕度大大地提高，而且在絕緣配合方面，能夠作 到陡坡，雷電波，操作波的保護(hù)裕度接近一致，從而對(duì)電力設(shè)備提供最佳的保護(hù)，進(jìn)而提高了保護(hù)的可靠 性。氧化鋅避雷器同時(shí)具有吸收雷電過電壓，操作過電壓和工頻暫態(tài)過電壓的能力。 35k

特高壓直流避雷器是特高壓直流輸電系統(tǒng)過電壓保護(hù)的關(guān)鍵設(shè)備,決定了整個(gè)系統(tǒng)的絕緣水平、影響設(shè)備體積、造價(jià)和工程占地面積及造價(jià)。中國(guó)電力科學(xué)研究院根據(jù)研究需要,在特高壓直流試驗(yàn)基地建設(shè)了一流的直流避雷器試驗(yàn)室,并開展了特高壓直流避雷器的特性研究、關(guān)鍵技術(shù)研究和試驗(yàn)方法研究等。本文詳細(xì)介紹了已經(jīng)開展的研究?jī)?nèi)容和相應(yīng)的試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)手段。

分析了電網(wǎng)高壓避雷器存在的安全隱患,對(duì)阻性泄漏電流進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí),提出了改善現(xiàn)有泄漏電流檢測(cè)方法、集中自動(dòng)在線監(jiān)視等措施,促進(jìn)了電網(wǎng)、變電站以及高壓用電場(chǎng)所安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

特高壓直流避雷器的技術(shù)特點(diǎn)與分析 作者：王玉平，張一鳴，wangyu-ping，zhangyi-ming 作者單位：西安電瓷研究所,西安省,陜西市,710077 刊名：電力設(shè)備 英文刊名：electricalequipment 年，卷(期)：2007,8(3) 被引用次數(shù)：2次 參考文獻(xiàn)(9條) 1.msramanachalam;arohatgicharacterizationofznqvaristordegradationusinglifetimepositron- annihilationspectroscopy[外文期刊]1991(12) 2.姚建國(guó);吳維韓直流氧化鋅避雷器閥片小電流特性研究[期刊論文]-高電壓技術(shù)1994(02) 3.趙畹君;謝國(guó)恩;曾南超;陶瑜劉澤洪高壓直流輸電工程技術(shù)2004 4.陳

文章介紹了特高壓直流輸電工程中所用的各種直流避雷器的作用,特別是±800kv直流換流站內(nèi)典型的避雷器保護(hù)方案;以及不同位置的幾種關(guān)鍵的直流避雷器如高壓端閥避雷器(v1)、高能中性母線避雷器(e2h)、極母線避雷器(db)、換流變閥側(cè)避雷器(a1)、平波電抗器避雷器(dr)等所承受的波形;我國(guó)直流輸電工程用避雷器的情況以及我國(guó)自主研發(fā)高壓直流避雷器的應(yīng)用進(jìn)展。討論了特高壓直流避雷器與高壓直流避雷器共有的特性參數(shù)如持續(xù)運(yùn)行電壓、配合電流、能量耐受和功率損耗等參數(shù)的變化特點(diǎn),分析了特高壓輸電工程所特有的直流避雷器v1、e2h、a1、dr、db的主要特性和作用,給出了這幾種避雷器的幾個(gè)主要配合參數(shù)和極母線避雷器的設(shè)計(jì)參數(shù),討論了特高壓避雷器設(shè)計(jì)開發(fā)中要注意的電阻片容量和伏安特性、均流技術(shù)、污穢技術(shù)、均壓技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)。

本文根據(jù)《1000kv交流特高壓試驗(yàn)示范工程主設(shè)備技術(shù)條件書(第二版)》,并結(jié)合本公司的研發(fā)實(shí)際,分析了1000kv交流特高壓瓷外套moa的結(jié)構(gòu)。雖然均壓電容組件可使moa的電位分布不均勻系數(shù)及荷電率降低一些,但卻帶來了外套管徑變大、徑向電場(chǎng)集中、性能難以檢驗(yàn)及運(yùn)行可靠性下降等諸多不安全因素,得不償失。應(yīng)用現(xiàn)代解析和測(cè)試手段,依靠均壓環(huán)優(yōu)化設(shè)計(jì)、mor合理分布、mor允許荷電率的明顯提高,可使無均壓電容結(jié)構(gòu)的moa滿足技術(shù)條件書的要求。建議優(yōu)先選用無均壓電容結(jié)構(gòu)的moa。

萬聯(lián)電器專業(yè)生產(chǎn)避雷器13806607695陳經(jīng)理0577-62969066 高壓避雷器hy10wz-108-281是國(guó)際上90年代的高科技產(chǎn)品。其采用了非線性伏-安特性十分優(yōu)異的 氧氣鋅電阻片，故而避雷器的徒坡，雷電波，操作波下的保護(hù)特性均比傳統(tǒng)的碳化硅避雷器有了極大的改 善。特別是氧化鋅電阻片具有良好的徒坡響應(yīng)特性，對(duì)陡坡電壓無遲延，操作殘壓低，沒有放電分散性等 優(yōu)點(diǎn)。從而克服了碳化硅避雷器高壓避雷器hy10wz-108-281所固有的因陡坡放電遲延而引起的陡坡放 電電壓高，操作波放電分散性大而導(dǎo)致操作波放電電壓高等缺點(diǎn)，高壓避雷器hy10wz-108-281使得坡， 操作波下的保護(hù)裕度大大地提高，而且在絕緣配合方面，能夠作到陡坡，雷電波，操作波的保高壓避雷器 hy10wz-108-281護(hù)裕度接近一致，從而對(duì)電力設(shè)備提供最佳的保護(hù)，進(jìn)而提高了保護(hù)的可靠性。氧