將高壓避雷器與送電線路絕緣子串并聯(lián),通過(guò)對(duì)絕緣子串進(jìn)行保護(hù),提高線路抗雷水平,降低雷擊跳閘率,達(dá)到防雷目的。線型高壓避雷器主要有串聯(lián)式和無(wú)串聯(lián)式兩種結(jié)構(gòu)形式。該系列間隙型高壓避雷器與導(dǎo)線之間采用氣隙連接,并對(duì)擊穿電壓的影響小于絕緣子串閃電壓。一般情況下,高壓避雷器處于“休眠”狀態(tài),不承受工頻電壓,只有在雷電過(guò)電壓一定幅度的情況下,高壓避雷器體串聯(lián)時(shí)才能正常工作,從而使帶阻器的電荷比大,雷擊殘壓降低,可靠性提高,使用壽命延長(zhǎng)。不含串接縫式高壓避雷器直接與導(dǎo)線連接,利用高壓避雷器電阻的非線性特性保護(hù)絕緣子,與帶串聯(lián)間隙型相比,具有吸收沖擊能可靠、無(wú)漏電延遲等優(yōu)點(diǎn)。另外,為了防止高壓避雷器本身發(fā)生故障,影響線路的正常工作,無(wú)間隙高壓避雷器一般都設(shè)有故障脫扣裝置。
自2O世紀(jì)80起,美國(guó)、日本開(kāi)始在輸電線上使用高壓避雷器,并取得了較好的效果。20世紀(jì)90年代中后期,我國(guó)送電線路開(kāi)始采用高壓避雷器,以提高抗雷能力,降低線路雷擊跳閘率,高壓線路采用高壓避雷器,均能達(dá)到較好的效果。理論與工程試驗(yàn)均表明,在輸電線路上設(shè)置高壓避雷器防雷措施是可行且有效的。
線高壓避雷器及其安裝位置選擇
電力線高壓避雷器選用的是帶串聯(lián)間隙和帶脫開(kāi)裝置的線路式金屬氧化鋅無(wú)間隙高壓避雷器。兩種線式氧化鋅高壓避雷器的電壓穩(wěn)定性、耐電性、耐蝕性、耐污性和密封性、耐蝕性、耐污性、耐蝕性、可滿足110kV線路運(yùn)行及防雷要求。而無(wú)間隙式高壓避雷器在工頻故障電流下動(dòng)作特性.耐電流沖擊能力及動(dòng)作負(fù)荷能力較好,可確保高壓避雷器在發(fā)生故障時(shí)不影響線路正常工作,實(shí)現(xiàn)免維護(hù)。氧化鋅避雷器安裝點(diǎn)的選擇,主要是針對(duì)易雷桿塔及區(qū)段進(jìn)行。通過(guò)對(duì)近幾年兩條線路雷擊故障點(diǎn)的分布分析,發(fā)現(xiàn)雷擊桿塔主要為兩個(gè)區(qū)域。其中,線路右側(cè)相側(cè)為山峰.左相面為空谷或水庫(kù),故障點(diǎn)在左側(cè)相和中相,而山頂附近的84號(hào)塔左相和中相分別發(fā)生4次和3次,塔左相分別發(fā)生4次和3次,85號(hào)塔左相和中相塔左相均發(fā)生故障。滲濾液故障點(diǎn)分布比較廣泛,但7~21號(hào)塔區(qū)段一半以上故障,故障點(diǎn)主要在兩側(cè)相絕緣子,而中相絕緣子極少,該易擊區(qū)的地形地貌特征是連續(xù)跨越多個(gè)山峰,跨越較大,*大一檔達(dá)879m。因此,應(yīng)將這兩個(gè)易雷區(qū)域作為線路高壓避雷器的安裝位置,并根據(jù)故障點(diǎn)確定安裝高壓避雷器的桿塔。所以,82.86塔的兩側(cè)還考慮安裝高壓避雷器。由于瀝石線易觸點(diǎn)段范圍較大,所以考慮到7號(hào)7號(hào)桿塔上安裝高壓避雷器的故障,與此同時(shí),對(duì)于位于山頂兩側(cè)的山腰,根據(jù)地形地貌分析容易遭受雷擊的13.17號(hào)塔樓,二線共確定14基桿塔安裝線高壓避雷器。鑒于安裝費(fèi)用和線路負(fù)角保護(hù)的特點(diǎn),通常只在每一桿塔的兩側(cè)安裝高壓避雷器,并結(jié)合雷擊故障的區(qū)別,對(duì)4個(gè)基塔每相安裝高壓避雷器,以防止繞擊。根據(jù)安裝點(diǎn)桿塔結(jié)構(gòu),為積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),分別采用間隙式、帶脫開(kāi)裝置的無(wú)間隙高壓避雷器。在實(shí)際安裝中,主要采用間隙式高壓避雷器,無(wú)間隙式高壓避雷器,并安裝了32支氧化鋅高壓避雷器,其中12相帶間隙,無(wú)間隙20相。裝夾用支架將高壓避雷器挑出,帶串聯(lián)間隙型的支架將高壓避雷器挑出并吊起,然后與絕緣子串并聯(lián)。
(1)對(duì)桿塔的中相,采用支架直接固定高壓避雷器在導(dǎo)線和桿塔之間。
(2)耐張塔邊相,采用在橫梁上固定高壓避雷器并跳線的方法。此外,線路高壓避雷器的安裝要充分考慮風(fēng)速的影響,并根據(jù)線路設(shè)計(jì)要求對(duì)支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)算。
線高壓防雷裝置的使用和效果
相線氧化鋅高壓避雷器投入使用后,從投運(yùn)以來(lái),運(yùn)行狀況良好,高壓避雷器累計(jì)動(dòng)作記錄39次,防雷效果比較理想。裝設(shè)高壓避雷器后,未發(fā)生雷擊跳閘,線路高壓避雷器共記錄動(dòng)作20次。
該地區(qū)同一地區(qū)的110kV線路多次發(fā)生雷擊跳閘,其中35kV線路的雷擊跳閘現(xiàn)象仍然比較嚴(yán)重。采用DL/T8l5-2000標(biāo)準(zhǔn)的線路抗雷水平計(jì)算參數(shù),采用DL/T8l5—2000標(biāo)準(zhǔn),確定線路抗雷電水平較低。因采用合成絕緣子.避雷線.塔型等因素,其抗雷擊水平明顯偏低。另外,84.85號(hào)塔由于接地電阻大,抗雷電等級(jí)極低,造成特定地形、氣候環(huán)境中雷擊閃絡(luò)頻繁發(fā)生總體抗雷等級(jí)尚可,有些桿塔如11.15塔超過(guò)100kA,造成線路雷擊跳閘的主要原因應(yīng)該是地形及當(dāng)?shù)貧夂驐l件較差,閃電活動(dòng)極強(qiáng)。例如,15號(hào)塔的耐雷等級(jí)已經(jīng)達(dá)到169kA,但是由于該塔所處特殊的地形條件,仍然遭受了雷擊閃絡(luò)。設(shè)置高壓避雷器后線路的抗雷擊水平有較大提高,一般三相安裝高壓避雷器的抗雷擊水平會(huì)提高3~3.6倍,兩側(cè)相接的兩側(cè)增加1.6~2倍。對(duì)三相安裝高壓避雷器時(shí),抗雷強(qiáng)度提高3倍,在兩側(cè)相安裝高壓避雷器時(shí),抗雷擊強(qiáng)度提高1.8倍,抗雷電強(qiáng)度達(dá)到100kA以上,大大提高了線路的防雷能力。對(duì)兩條輸電線高壓避雷器的耐雷前后耐雷水平進(jìn)行對(duì)比.高壓避雷器動(dòng)作情況及線路實(shí)際運(yùn)行效果,可看出線路采用高壓避雷器后,線路防雷水平得到改善,大幅度降低了線路的雷擊跳閘,取得了預(yù)期效果。
結(jié)束語(yǔ)
(1)從電網(wǎng)兩條110kV線路的工程應(yīng)用結(jié)果來(lái)看,在110kV送電線路上應(yīng)用線路高壓避雷器效果比較理想,是一種行之有效的防雷措施。
(2)由于價(jià)格成本問(wèn)題,送電線路采用線式高壓避雷器型號(hào)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較尚待論證,而對(duì)于雷擊跳閘率較高的線路,則依據(jù)地形地貌地質(zhì)及氣象條件,在易雷擊部位或雷擊頻繁的桿塔,在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益方面,采用高壓避雷器提高線路抗雷水平,減少雷擊跳閘率,在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益方面是完全可行的。
(3)因線型氧化鋅高壓避雷器有空隙和無(wú)空隙,特別要注意高壓避雷器與絕緣子串的絕緣配合問(wèn)題,例如,綜合絕緣子串與串聯(lián)間隙高壓避雷器的配合裕度,也就是高壓線避雷器雷擊放電電壓與絕緣子U相連接。
(4)110kV送電線路應(yīng)用高壓避雷器取得良好效果,為其他高雷跳閘高壓送電線路推廣使用積累了經(jīng)驗(yàn),對(duì)降低送電線路故障跳閘率,提高供電可靠性起到積極作用。
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