35kV输电线路避雷器的雷电放电电流和吸收能量

在建立输电线路防雷计算模型的基础上,用电磁暂态计算程序对有、无避雷线的35 kV输电线路避雷器的雷电放电电流和吸收的雷电放电能量进行了计算。具体计算了不同幅值的雷电流作用下,不同冲击接地电阻时,线路上避雷器的放电电流和吸收的比能量,讨论了雷电流、接地电阻对放电电流和比能量的影响,并对分别装在有、无避雷线的输电线路上的避雷器的放电电流和比能量进行了纵向比较分析。

电流分布不均匀性对多柱并联ZnO避雷器能量吸收能力的影响

出于降低保护水平和满足高通流能量需求的目的,往往要求直流输电系统中的避雷器采取多柱并联的结构。但是由于多柱并联避雷器的电阻片之间伏安特性的偏差会存在电流分布不均匀的现象,从而影响整支避雷器的能量吸收能力。从理论上对考虑了电流分布不均匀特性后的避雷器能量吸收能力进行分析,结果表明:电阻片伏安特性的略微偏差会引起较大的避雷器电流分布不均匀;电流分布不均匀会降低整支避雷器的能量吸收能力,n柱避雷器并联后,其能量吸收能力相当于单柱避雷器能量吸收能力的n/β;为达到各柱均流的目的,应当控制电阻片残压偏差不超过1%,以保证电流分布不均匀系数β不超过1.1。

考虑吸收能量估算的金属氧化物避雷器模型准确性分析

为研究金属氧化物避雷器(metal-oxide arrester,MOA)仿真模型在估计残压的同时能否准确估算MOA的吸收能量,该文采用非线性电阻模型和3种常用的MOA动态模型,即IEEE模型、Pinceti模型和Fernandez模型,估算不同用途的MOA限压元件–金属氧化物压敏电阻(metal-oxide varistors,MOV)在8/20μs标准雷电波、30/60μs操作波和波头时间约1μs的陡波冲击电流下的残压和吸收能量,并和试验测量结果对比分析。结果表明,IEEE模型能准确估计低压浪涌保护器用MOV的残压,而Pinceti模型只在8/20μs电流下较准确。估算输配电线路避雷器用MOV的吸收能量时,只有非线性电阻和Fernandez模型在8/20μs电流下有较高的准确性;而估算低压MOV的吸收能量时,非线性电阻模型比动态模型准确。因此可以得出,高、低压MOV的残压预测均可用IEEE模型;估算低压MOV的吸收能量可用非线性电阻模型;而估算高压MOV的吸收能量时,建议对动态模型的两个非线性元件A0和A1的参数做进一步优化和调整。

关于金属氧化物避雷器操作冲击能量吸收能力的几点主张

本文涉及了一个近似的，有时也使用了实际操作中的，证明金属氧化物避雷器操作冲击能量吸收能力的一些重要观点，也就是所谓的“负荷因素法”。这一于８０年代引入的通用法是避雷器在非标准放电电流状态下耐受分析中很有效的工具，但是，尽管如此，对于这一课题直到今天仍缺少大量制造数据。“负荷因素法”涉及一个“电流等效”的过程，这一过程是建立在线性原理的应用基础之上的。而线性原理的应力结果导致了一个纯数学化的约束。

交流1000kV避雷器第6级线路放电试验参数设计

从3个方面即试验方法的合理性、等价性、实用性出发,讨论和分析了1000kV特高压交流系统用无间隙金属氧化物避雷器的线路放电试验方法。并以我国1000kV特高压交流线路实际参数和预期过电压标么值为参考,试定义了可以满足1000kV避雷器2次线路放电注入的能量>40MJ要求的第6级线路放电试验参数,规范了第6级线路放电的试验方法,可供我国1000kV避雷器标准制定时参考。

配网线路避雷器雷电放电电流和吸收能量特性分析

配网线路避雷器雷击放电电流特性是其动作负荷、残压、型号选择、试验考核和运行寿命评估的关键依据.在建立配电网输电线路防雷计算模型的基础上,用电磁暂态计算程序ATP-EMTP对无避雷线的典型10 kV配电线路在不同雷击途径下流经线路避雷器的雷电放电电流和吸收的雷电放电能量进行了计算分析.研究了不同波形、幅值雷电流侵入时,不同杆塔冲击接地电阻下,线路避雷器的放电电流和吸收能量特性,分析了雷电流幅值、波形、冲击接地电阻对放电电流的幅值、波头时间、波尾时间和避雷器吸收能量的影响.研究结果表明:雷直击线路时,避雷器放电电流幅值和吸收能量均随冲击接地电阻阻值的增大而减小,而雷击塔顶时相反.

接地网电位升对10kV避雷器的反击仿真分析

为解决目前部分接地网设计难度较大的变电站地网接地网电位升(ground potential rise,GPR)过高的问题,首先分析了国内在依据避雷器的工频耐受电压来确定地网GPR限值方面存在的不足。接着通过电磁暂态程序ATPdraw建立了接地网对10kV避雷器的反击模型,在此基础上对地网GPR反击避雷器的放电电流和吸收能量进行了大量的仿真计算。计算结果表明,当10kV系统仅布置1组电站型避雷器YH5WZ-17/45或电机用避雷器YH2.5WD-13.5/31时,避雷器的放电电流分别为61.94A和113.5A,吸收能量分别为3 101.9J和13 947J,均小于允许的通流容量。将不同GPR下避雷器吸收能量与允许的通流容量进行对比,得到了电站型避雷器YH5WZ-17/45和电机用避雷器YH2.5WD-13.5/31的GPR耐受限值分别为11.7kV和10.2kV,可作为合理确定接地网GPR允许值的参考依据。

三峡—上海±500kV同塔双回直流输电用线路避雷器的雷电防护效果分析

为研究线路避雷器对±500kV三峡—上海双回直流输电线路的雷电防护效果,对该线路典型杆塔雷击闪络率进行了仿真计算,拟定了线路避雷器的加装方案,分析了加装避雷器后线路的耐雷水平、线路避雷器的最大吸收能量和放电电流。结果表明,16号单回路G1-39型杆塔正极性线路、1383～2123号双回路SGV2AP-45型杆塔上层正极性线路、1725和1737号SGV2AP-45型杆塔上层正、负极性线路雷击总闪络率均>0.14次/(100km.a),建议在上述杆塔上安装线路避雷器。加装线路避雷器后,上述杆塔耐雷水平均得到明显提高,反击耐雷水平>400kA,绕击耐雷水平大于最大绕击电流,且线路避雷器能够满足耐受最大吸收能量1 200kJ和放电电流58kA的技术要求。因此线路避雷器能够可靠保护直流输电线路不发生雷击闪络。

带串联间隙1000kV特高压交流输电线路避雷器关键技术参数分析

为提高交流特高压输电线路的耐雷水平,调研收集了交流特高压输电线路的研究成果。结合中国交流特高压示范工程运行经验,并采取仿真计算和试验验证的方法,从本体参考电压、标称放电电流、能量吸收能力、放电电压、保护水平等方面对交流特高压线路避雷器的关键技术参数进行了分析。根据研究结果,提出对于特高压交流线路避雷器,其本体直流参考电压应≥1 086kV;标称放电电流应为30kA;2ms方波通流能力应≥1 500A;雷电冲击50%放电电压应≥2 900kV;雷电冲击残压≤2 150kV。

长持续过电压下多柱并联避雷器均流特性

为探明多柱阀片并联的避雷器在长持续过电压冲击下的电流分布特性,选取了2个生产厂家的避雷器阀片,以试验的方法研究了多柱阀片并联避雷器在60 ms长持续时间方波电流作用下的均流特性。研究结果表明:常规试验方法得到的电流偏差系数不能完全反映多柱并联避雷器在长持续时间冲击下的均流特性;长持续时间电流冲击下,电流偏差系数可能随温度的升高而增大,也可能随温度升高而降低;电流偏差系数不仅与阀片电阻温度系数的正负有关,还与柱间电阻温度系数的差异大小有关;在多柱并联阀片配平时,不仅要考虑U 1mA参考电压和标准雷电冲击下的残压,还应该考虑电流偏差系数的温度特性。研究结果可为多柱阀片并联避雷器的阀片选配提供参考。

金属氧化物避雷器对地铁高架桥段接触轨线路防雷的影响

地铁高架桥段由于自身高度的限制使其容易遭受雷电的侵袭,而安装金属氧化物避雷器是较为有效的雷电防护措施,因此有必要研究金属氧化物避雷器对地铁接触轨线路防雷的影响。文中利用电磁暂态仿真程序仿真分析了雷击点位置、金属氧化物避雷器安装方式对接触轨耐雷水平的影响,以及不同桥墩接地电阻条件下金属氧化物避雷器的雷电放电电流和比能量的变化规律。结果表明:雷击避雷带位置为1-5时,桥墩接地电阻对接触轨耐雷水平影响不明显;雷击位置为6时,接地电阻对其耐雷水平影响明显,且逐渐趋于平稳。通过安装金属氧化物避雷器能够明显改善接触轨耐雷水平,并且随着安装密度的增加而增加;而金属氧化物避雷器的放电电流、比能量与接地电阻成正比例关系。同时,对比不同型号的金属氧化物避雷器残压值及比能量值,工程上建议选用残压较小的YH5WS-17/45型金属氧化物避雷器。

糯扎渡—广东特高压直流工程中性母线避雷器故障分析及仿真

对糯扎渡—广东特高压直流工程系统调试过程中发生的中性母线避雷器故障进行了分析,对试验过程中避雷器承受的能量应力进行了仿真计算,并与现场实测结果进行了对比分析。研究结果表明:试验过程中中性母线避雷器吸收的能量占其标称设计能量的11.9%,有较大裕度,电气能量过载不是导致避雷器损坏的原因,避雷器故障应该是个别阀片存在质量缺陷所造成的。