線路避雷器基本原理與技術(shù)要求圖文

1、.線路避雷器線路型避雷器主要用于交流輸變電線路，是為了限制線路雷電過電壓，提高線路耐雷水平，是降低系統(tǒng)因雷擊故障引起的跳閘率專門設(shè)計的一種懸掛安裝于輸電桿塔上的避雷器。現(xiàn)在交流輸電線路主要采用用復(fù)合外套金屬氧化物避雷器。復(fù)合外套金屬氧化物避雷器為并聯(lián)連接在線路絕緣子的兩端，用于限制線路上的雷電過電壓及（或）操作過電壓之用的復(fù)合外套金屬氧化物避雷器（以下簡稱線路避雷器）。金屬氧化物避雷器（壓敏避雷器）是以氧化鋅（ZnO）基壓敏電阻（非線性電阻）組成的。避雷器的選擇推薦；XX民熔電氣擁有西高所認(rèn)證報告1.2 分類線路避雷器的分類如下避雷器分類圖所示。從間隙特征上講，線路避雷器大體上分為無間隙和有間

2、隙避雷器兩大類，有間隙避雷器又有外串間隙和內(nèi)間隙之分，由于產(chǎn)品制造和運行方面的綜合原因，內(nèi)間隙避雷器在線路上幾乎不用，因此有間隙線路避雷器通常是指外串聯(lián)間隙避雷器。有間隙線路避雷器作為主流的線路避雷器，又有兩種主要形式，即純空氣間隙避雷器和絕緣子支撐間隙避雷器，如下圖所示。無間隙線路避雷器主要用于限制雷電過電壓及操作過電壓；帶外串聯(lián)間隙線路避雷器由復(fù)合外套金屬氧化物避雷器本體和串聯(lián)間隙兩部分構(gòu)成，主要用于限制雷電過電壓及（或）部分操作過電壓。近十幾年來，國內(nèi)外采用帶外串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器，大大提高了金屬氧化物避雷器承受電網(wǎng)電壓的能力，又具有更好的保護水平，因此EGLA（帶外穿間隙線路避雷器

3、）是應(yīng)用最廣泛的線路避雷器，其基本構(gòu)成如下圖所示。我國在20世紀(jì)90年代開發(fā)出了帶脫離器的無間隙避雷器，35500kV線路型避雷器均有多年應(yīng)用經(jīng)驗，最長運行時間已有十多年之久，取得了良好的防雷效果。但是鑒于對安裝于交通不便的野外特別是山區(qū)等，無間隙避雷器的維護是一個普遍的問題。另外，由于目前國內(nèi)絕大多數(shù)脫離器的性能、質(zhì)量和可靠性不好，屢次發(fā)生避雷器還是完好的脫離器卻動作了，或者避雷器已損壞了但脫離器仍未動作的現(xiàn)象。鑒于這些原因，近些年的線路避雷器的安裝應(yīng)用普遍集中于有串聯(lián)間隙避雷器上。另外，線路避雷器按外套材料可分為瓷外套線路避雷器和合成外套線路避雷器；按電壓等級又分為配電線路避雷器和輸電線路

4、避雷器；按功能又分為主要用于限制雷電過電壓的線路避雷器和主要用于限制操作過電壓的線路避雷器或兼有限制雷電過電壓及操作過電壓的線路避雷器。1.3 非線性特性氧化鋅避雷器的特性主要是由材料的非線性特性決定。氧化鋅元件的非線性特性主要是由晶界層形成的，在低電場強度下其電阻率為10101011W·m，而當(dāng)電場強度達(dá)到106107V/m時，其電阻率驟然下降進(jìn)入低電阻狀態(tài)。2 線路避雷器的作用2.1 避雷器的基本功能避雷器應(yīng)具有以下四種機能：(1）抑制過電壓的機能；(2）沖擊電流的通流機能；(3）從瞬時接地狀態(tài)下自我恢復(fù)性能（續(xù)流遮斷性能）；(4)不發(fā)生不必要的動作。2.2 線路避雷器的保護X圍

5、線路避雷器基本原理與技術(shù)要求，電力工程師講解，不要錯過，民熔分兩種情況來研究。1、*3桿塔（已裝設(shè)避雷器）頂部遭受雷擊后，相鄰桿塔是否有閃絡(luò)風(fēng)險。2、雷擊點在*3和相鄰桿塔（未裝避雷器）之間的地線上，相鄰桿塔是否存在閃絡(luò)風(fēng)險。當(dāng)雷擊點在裝設(shè)避雷器的*3塔和相鄰桿塔之間的地線上時，從下表列出了鄰塔發(fā)生閃絡(luò)的反擊閃絡(luò)電流的變化?？梢钥闯觯弘S著落雷點離鄰塔越近，鄰塔反擊閃絡(luò)電流降低，說明本塔裝有線路型避雷器對于相鄰塔的雷擊保護作用不明顯，因此可以說本塔裝有避雷器并不能保護相鄰塔。2.3 線路避雷器的安裝相別1）110kV線路宜在三相均安裝避雷器。2、220kV線路接地電阻大于10，或運行經(jīng)驗證明反擊

6、故障為主的線路（段）宜在三相均安裝避雷器；否則，單回路可僅在兩邊相安裝，同塔雙回路可僅在兩側(cè)的上、中相安裝。3、500kV線路在接地電阻不滿足設(shè)計要求時，應(yīng)三相全部安裝。否則，單回路可僅在兩邊相安裝，同塔雙回路可僅在兩側(cè)的上、中相安裝。線路避雷器基本原理與技術(shù)要求，電力工程師講解，不要錯過，民熔2.4 其他1）對于接地電阻很難降低的桿塔，可考慮加裝三相線路避雷器。對于220kV線路，安裝線路避雷器后，接地電阻要求滿足20以下即可。2）安裝線路避雷器的桿塔，可不須安裝負(fù)角保護針。3 線路避雷器的性能要求3.1 機械性能懸掛式安裝時，應(yīng)進(jìn)行拉伸負(fù)荷試驗：型式和抽樣試驗取避雷器自重的15倍，耐受60

7、s不損壞。試驗前后避雷器本體局放變化不大于10pC，局放量不大于10pC，直流參考電壓變化不大于5%。非懸掛式安裝時，應(yīng)進(jìn)行抗彎負(fù)荷試驗注：線路避雷器本體在型式試驗時，不是設(shè)計用于扭轉(zhuǎn)負(fù)荷的，如果要受到扭轉(zhuǎn)負(fù)荷，經(jīng)供需雙方同意，需要進(jìn)行專門的試驗。3.2 避雷器放電電壓性能要求對避雷器應(yīng)進(jìn)行雷電沖擊50%放電電壓試驗和工頻耐受電壓試驗，其試驗值應(yīng)與線路絕緣水平相配合，以保證避雷器在雷電過電壓下放電，而在工頻過電壓下不放電。典型推薦值見下表。3.3 避雷器沖擊伏秒特性避雷器的沖擊伏秒特性曲線應(yīng)比被保護的絕緣子串的伏秒特性曲線至少低10%。3.4 避雷器本體的局部放電不應(yīng)大于10pC。3.5 避雷

8、器本體的殘壓3.6 電流沖擊耐受避雷器本體應(yīng)通過2ms方波電流耐受試驗、大電流沖擊耐受試驗以及大電流沖擊負(fù)載試驗。試驗值如下表：3.7 額定電壓、標(biāo)稱放電電流110kV、220kV和500kV線路避雷器的額定電壓分別建議選擇102kV、192kV和396kV；110kV、220kV標(biāo)稱放電電流建議選擇10kA，500kV選擇10kA或20kA。1、避雷器額定電壓是施加到避雷器端子間的最大運行工頻電壓有效值，選擇避雷器額定電壓時，僅考慮單相接地、甩負(fù)荷和長線電容效應(yīng)引起的暫時過電壓。2、行標(biāo)對避雷器額定電壓值如下表：3.8 間隙距離按如下2個原則確定串聯(lián)間隙長度：1、線路避雷器串聯(lián)間隙距離應(yīng)足夠

9、大，能承受避雷器所安裝線路系統(tǒng)最大的電壓。2、線路避雷器串聯(lián)間隙距離應(yīng)足夠小，使得雷擊桿塔時線路避雷器能在絕緣子串閃絡(luò)之前動作。方法：1、測試串聯(lián)空氣間隙U50、絕緣子放電電壓U50，滿足給定沖擊配合系數(shù)條件下，確定串聯(lián)空氣間隙距離。2、進(jìn)一步試驗驗證選定間隙與絕緣子串的伏秒特性是否配合良好。3、進(jìn)行外穿間隙氧化鋅避雷器的工頻耐受試驗，驗證是否大于系統(tǒng)的最大工頻過電壓。計算方法：絕緣子串U50%計算方法（IEC推薦公式）。線路避雷器基本原理與技術(shù)要求，電力工程師講解，不要錯過，民熔其中Us-t為伏秒特性絕緣子閃絡(luò)電壓(kV)；L為絕緣子串長度(m)；t為從雷擊開始到閃絡(luò)所經(jīng)歷的時間(s)。在缺少實際試驗數(shù)據(jù)的情況下，對于此絕緣子可取t=10s對應(yīng)的閃絡(luò)電壓值作為該絕緣串的U50%。由于氧化鋅非線性電阻