自控防绕击避雷针电气和机械特性研究

针对220 kV及以上输电线路的绕击问题,开发了输电线路自控防绕击避雷针(XBL-II)。输电线路自控防绕击避雷针作为针体串联自控放电装置,采用针杆对称结构,针尖带有场畸变外套,自带平衡锤,能够自动恢复平衡。通过对其引雷能力,大电流冲击耐受、微风振动和低频大振幅等电气和机械特性进行试验研究证明,可增强避雷针的引雷能力,有效防止线路绕击。

10kV避雷器在线监测装置研制

由于价格低廉,事故影响较小,10 kV线路避雷器的监测一直被忽略,但此类避雷器使用量大、分布广、故障点查找困难,为此研制了一种简单实用的10 kV线路避雷器在线监测装置。该装置采用阻性电流分量作为检测对象,当阻性电流达到设定阈值时,发光二级管闪亮,阻性电流达到损坏值时,装置自动掉牌指示;装置还备有过电压和误动防护措施。现场实际运行状况表明,该装置可实现配网避雷器的在线监测,减少了检修和停电导致的经济损失,提高了配电网的供电可靠性。

三相四线制配电网的零序谐波治理方案

为了消除非线性负载在三相四线制配电系统中引起的零序电流问题,提出了一种基于曲折接线的相间耦合电抗器的零序谐波电流治理方案。对某配电网工程项目的实验表明,曲折接线的相间耦合电抗器能有效滤除零序电流。它虽然继承了传统LC调谐滤波器的谐波滤除原理,但它不含电容,不存在谐振与谐波放大问题。并且具有结构简单,滤波效果受系统参数的影响小等优点,能显著改善三相四线制配电网的电能质量,降低配电变压器及线路的电能损耗,提高对负荷的供电可靠性。

10kV带串联间隙防雷装置一体化联合试验装置的研制与试验

为检验10 kV带串联间隙防雷装置工频续流遮断能力及电弧熄灭后在工频电压作用下重燃的可能性,设计了一种冲击试验与工频续流试验相结合的一体化试验装置,介绍了该装置的功能、结构、主要部件的设计参数以及试验方法,并通过试验验证了该试验装置的合理性。通过LC串联谐振回路输出较高电压下的高幅值工频续流,利用同步控制回路提取工频振荡信号来导通冲击信号,实现冲击试验与工频试验的同步。结果表明:该一体化联合试验装置能同时产生频率为50 Hz的振荡电压和波形为1.2/50μs的冲击电压,并能在试品未遭受冲击电压作用时提供系统工频电压,能在试品击穿的同时提供高幅值振荡电流,还能在试品切断续流后提供系统工频电压以检验其重新燃弧的可能性。因此该装置可作为检验带串联间隙防雷装置防雷性能的试验装置。

10kV线路用多腔室间隙防雷装置工频续流遮断能力选择建议

我国10 kV架空配电线路近年来安装使用了一些多腔室间隙防雷装置,由于相关研究未及时跟进,多腔室间隙产品的额定遮断工频续流值这一关键参数的选择目前缺乏理论依据。通过建立线路短路故障计算模型,结合典型多腔室间隙产品的试验数据,计算获得不同故障情况下通过多腔室间隙的实际电流,再结合线路工程防雷需求,提出对用在有连续建筑物或绿化树木屏蔽的城区线路(段)上的多腔室间隙产品,额定遮断工频续流峰值短期可选择不小于1kA,远期应选择不小于1.5 kA,对用于空旷地区的线路(段)上的多腔室间隙产品,额定遮断工频续流峰值短期可选择不小于5 kA,远期应尽可能选择更高的遮断续流水平,并进一步给出了安装使用建议。

多重短间隙灭弧装置设计及其工频续流遮断能力测试

基于灭弧栅熄灭大功率电弧的原理,采用多重串联短间隙灭弧方式设计了用于配网线路防雷的多重短间隙灭弧装置。根据IEC 60060-1—2010中关于续流遮断试验的要求,针对该灭弧装置的熄弧原理制订了工频续流遮断能力测试的试验方法,并设计与搭建了10 k V冲击回路与工频续流回路相结合的联合试验平台,利用该试验平台对多重串联短间隙灭弧装置的工频续流遮断能力进行了测试。试验结果表明,该灭弧装置在遭遇冲击电压击穿后能在续流过零点时刻切断工频电流,且其后不会随着工频电压的恢复再次发生击穿。

10kV线路用多腔室间隙防雷装置工频续流遮断能力检验方案验证

根据标准T/CSEE 0082—2018《中压配电线路用多腔室间隙防雷装置通用技术条件》中10 kV系统用多腔室间隙防雷装置的工频续流遮断能力试验方案,笔者采用LC工频振荡电源和冲击电压源搭建了一种工频电流遮断试验回路,并对该回路进行了性能测试,测试结果表明该试验回路能同时满足标准所述试验方案对试验回路的输出电压、输出电流、相位同步控制的技术要求。进一步为验证标准所述试验方案应用于实际产品检测的可行性,利用该试验回路对两种共20只试品进行工频续流遮断能力试验,检测结果表明,该试验回路满足标准T/CSEE 0082—2018规定的试验方法及要求,可以用于10 k V多腔室间隙防雷装置的工频续流遮断能力验证,同时也证明了T/CSEE 0082—2018标准中工频续流遮断能力试验方案的可行性。

10kV系统冲击与工频续流联合试验回路设计

为检验10 k V带间隙防雷装置在冲击闪络后熄灭工频续流电弧的能力,设计了一种冲击试验与工频续流试验相结合的试验回路。为了产生较高电压下的高幅值工频续流,采用LC串并联谐振回路产生工频续流,对该回路中各元件的参数进行计算并给出合理数值,最后利用同步控制回路提取冲击信号来导通工频续流回路,实现冲击试验与工频续流试验的同步。计算结果表明,该联合试验回路能在产生1.2/50μs冲击波的同时产生频率为50 Hz的正弦电流波且电流的振荡能够持续至少100 ms,满足带间隙防雷装置在冲击闪络后,检验工频续流下熄灭电弧能力的要求。