架空输电线路并联间隙应用介绍

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chongqingyy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:并联间隙为“疏导”型思想的防雷保护方式,其核心思想是在雷击跳闸允许范围内,采用间隙装置与绝缘子(串)并联,雷击在间隙处闪络,疏导工频电弧,保护绝缘子免于电弧灼烧,提高重合闸成功率。本文就并联间隙的工作原理、技术条件、规格型号、应用范围、安装要求及运维管理等方面进行介绍。
  关键词:并联间隙;技术条件;应用;
  为降低输电线路雷击故障停运率,保护绝缘子不受雷击损坏,防止同塔多回线路多回同跳等事故发生,国网公司2014年决定在公司系统开展输电线路并联间隙推广应用工作。为了能更好地理解这项工作,笔者参考了大量资料,就并联间隙概念、工作原理、技术条件、适用范围及运维管理等问题,进行了整理汇总。
  一、概述
  并联间隙一般由高压侧及接地侧并联间隙电极和连接金具组成。通常并联间隙的距离小于绝缘子(串)的长度。具有提供雷击闪络路径、转移疏导工频电弧、改善工频电场三种功能。
  并联间隙的防雷保护原理为在绝缘子串两端并联一对金属电极,构成保护间隙(又称招弧角间隙或引弧角间隙),通常保护间隙的长度小于绝缘子串的串长。图1给出了并联间隙防雷保护装置外形结构示意图。XC、XP是上下招弧角端部到绝缘子串中心线的距离。Z0为绝缘子串的长度,Z为并联间隙的最短距离,因为Z小于Z0,在架空线路遭受雷击时,并联间隙在最短距离处首先被击穿,即并联间隙的雷电冲击放电电压由Z决定。Z=Z0-(YC+YP)。YC、YP即是上下招弧角分别短接绝缘子串的高度。
  正常运行时,间隙装置具有均匀工频电场的作用;架空线路遭受雷击时,绝缘子串上产生很高的雷电過电压,但因保护间隙的雷电冲击放电电压低于绝缘子串的放电电压,故保护间隙首先放电,接续的工频电弧在电动力和热应力作用下,通过并联间隙所形成的放电通道,被引导至电极端头,固定在电极端头上燃烧,并最终借助电动力沿电极端头吹开及消散,从而保护绝缘子免于电弧灼烧。
  应用并联间隙进行防雷就是有效转变防雷工作思路,由“堵塞型”向“疏堵结合型”转变,在保持雷击跳闸率平稳的前提下有效降低输电线路雷击故障停运率,保护绝缘子不受雷击损坏,全面提升输电线路防雷性能,提高电网运行的可靠性。
  日本、德国、法国等国家从20世纪60年代已开始研究在架空送电线路上使用并联放电间隙,并积累了丰富的技术资料和运行经验,现在几乎所有的绝缘子串上都安装有形状各异的放电间隙。
  随着我国电网规模的不断壮大,雷击架空送电线路的概率不断增加,进一步研究经济实用的、新型的线路防雷保护措施是很有必要的。2011年起,国网公司组织在国网冀北、北京、浙江、湖北、辽宁和福建电力公司开展并联间隙试点应用,经过近几年的试运行,并联间隙安装后,部分线路雷击跳闸率并未出现明显增加,同时,绝大部分线路安装并联间隙后未发生故障停运。
   二、并联间隙的技术条件
  并联间隙材料宜采用热镀锌钢等材料,且端部材料应能承受10次以上工频短路电弧烧蚀。
  并联间隙结构的选择应保证其放电电压满足要求, 330kV及以上线路推荐并联间隙电极端部伸出800mm,空气间隙距离取基准绝缘子串长空气间隙的85%;具体结构及参数应根据输电线路实际运行情况综合考虑技术经济性来选取。焊接零件表面不得有裂纹、气孔、弧坑和溅物,并应与母材呈圆弧过渡。并联间隙应进行放电电压、雷电冲击伏秒特性、工频电弧燃烧、短路电流等试验,验证合格后方可使用。
  三、并联间隙的适用范围和选用
  《DL/T 1293-2013 交流架空输电线路绝缘子并联间隙使用导则》规定中雷区及以上地区或地闪密度较高的地区,可采用并联间隙的措施来保护绝缘子,以降低线路运维工作量。国家电网公司架空输电线路并联间隙应用指导意见要求,500(330)千伏及以上核心骨干网架、战略性输电通道和110(66)千伏及以上重要负荷供电线路不宜使用并联间隙。500kV线路应依据差异化防雷评估结果选择雷害风险较高的线路安装并联间隙,一般宜全线加装。220kV及以下线路应依据地闪密度和历年雷击跳闸情况选择线路安装并联间隙,当其全线大多处于C2及以上雷区时一般宜全线加装。对同塔多回线路需经过充分论证后确定并联间隙安装方式。若采用并联间隙差绝缘的方式防同跳时,并联间隙应选择雷害风险较高的一回进行安装。同一通道内多条平行架设线路应采取差异化防雷措施,综合重要等级、雷击风险等因素选择适宜的线路安装并联间隙。
  四、并联间隙的安装要求
  直线塔悬垂绝缘子串用并联间隙的电极端部宜顺线路方向两侧安装,边相也可在垂直于导线方向的外侧安装。耐张绝缘子串仅在绝缘子串向上的一侧安装并联间隙电极,同塔多回耐张塔仅在上相安装。并联间隙接地侧间隙电极应固定在高压绝缘子接地端,起到接地侧放电引弧的作用;其高压侧间隙电极应固定在高压绝缘子高压侧,起到高压侧放电引弧的作用。安装前需抽检检查,保证并联间隙电极及连接金具所用材料和协议要求的一致,并检查材料的规格、合格证及其他与材料质量有关文件。检查并联间隙的包装设计是否便于装卸、运输,运输应充分考虑运输途中可能受到的冲撞等因素。并联间隙安装完成后应进行现场检查,确保间隙布置方式及空气间隙距离满足设计要求,并进行现场拍照作为间隙运行资料存档管理。新建线路应选择合适的金具,确保并联间隙能够方便可靠安装;在运线路应分析杆塔自身特点和并联间隙设计方案,确定是否更换金具,保证所安装间隙符合设计要求。
  五、运维及管理要求
  并联间隙防雷在规划、设计、施工、验收及投运等整个周期形成的各种文档资料应妥善保管,确保每个阶段的原始资料完整齐全。对于加装并联间隙的杆塔,其接地电阻应满足差异化防雷改造指导原则要求。运行巡查时应观察绝缘子并联间隙电极是否有烧灼痕迹,并联间隙是否有异常。若绝缘子并联间隙电极有烧灼痕迹,则判断为并联间隙闪络,观察绝缘子是否有闪络痕迹,宜拍照记录。并联间隙运维应纳入输电线路日常运维工作。在线路停电检修时应检查间隙距离,若间隙距离增加超过5cm时应及时进行更换。每年应结合线路落雷密度对并联间隙应用情况进行评估,分析雷击跳闸率、重合成功率、间隙有效保护率等指标变化情况,逐条线路编制《并联间隙防雷运行情况表》。
  六、结论
  根据架空线路电压等级的不同及所选用的绝缘子类型的不同,并联间隙装置也有不同的功能和形式,对于悬垂串,在220kV及以下架空线路一般以引弧为主,兼有改善绝缘子串电压分布的作用,因此,多表现棒形电极的形式;而330kV及以上架空线路,主要为了改善绝缘子串电压分布和屏蔽电晕,并兼有引弧的功能,因此,多表现为均压屏蔽环的形式。对于复合绝缘子,由于电压分布更加不均匀,因此,在110kV及以上架空线路都采用均压屏蔽环。
  参考文献
  [1]35kV配电线路防雷措施研究[J]. 熊寅. 科技风. 2014(15)
  [2]35kV架空送电线路防雷用并联间隙分析[J].史伟明.机电信息.2013(36)
  [3]超高压输电线路雷击故障分析[J].杨杰,郑宇清,吕晓燕.电瓷避雷器.2013(06)
其他文献
【摘要】:当前城乡发展的速度越来越快,尤其是很多农村地区的经济发展取得了很大的成绩,在这种情况对于电力能源的需求量就更大,给原有的配网运行体系就造成了相当大的压力,配网的自动化发展就迫在眉睫,这是满足农村地区用电量持续攀升的必然之举,也是必然要求。本文主要对配网自动化技术在农村电力系统中的应用进行了分析。  【关键词】:配网自动化;技术;农村;电力系统;  1实现配电网自动化的必要性   近年来,
期刊
摘要:智能变电站应用是一门综合性较高的技术,在这门技术的应用管理中涉及到了众多领域。这是一个与众不同的,全新的技术发展理念,与此同时,它也为电网领域的发展也提供了新的技术,能够更好的来管理和应用智能变电站。因此,我们要对智能变电站的继电保护设备的运行和维护给予高度的重视。  关键词:智能变电站;继电保护;维护水平  1智能变电站的发展前景  根据当前逾期的报告显示,我们国家在智能变电站的发展有很大
期刊
摘要:随着智能电网的快速发展,物联网技术也在日新月异的进步,而物联网具备强大的信息采集和交互能力,可作为智能电网环境下输变电设备状态监测的依托。输变电设备物联网是一个以物联网为基础的输变电设备智能监测、状态评估和全寿命周期管理一体化系统。在分析物联网技术在智能电网输变电设备中的运用技术的发展现状及存在问题基础上,本文就互联网基本技术进行介绍,然后就互联网技术在输变电设备管理中的应用进行分析。  关
期刊
摘要:配网工程运行环节中,线损问题很难避免,要想降低线损,减少电能资源的损失,就要做好线损月度的分析与管理,配网工程运行环节中,线损问题很难避免,要想降低线加强对配网自动化技术的应用。这一过程中,要建立完善相应的线损分析系统,对信息的采集与分析进行有效管理。同时,还要注重无功功率补偿技术以及先进采集设备的应用,进而有效控制线损率,不断提高电力企业的效益。  关键词:线损分析;配网自动化;运用  引
期刊
摘要:随着中国经济和社会的快速发展,电力工业也取得了长足的进步。人们对用电的数量,质量和可靠性要求越来越高,同时对用电服务质量提出了更高的要求。电力公司的营销状况不仅影响公司能源运营的经济效益,而且与社会的稳定和人民的生活质量密不可分。电力公司优秀营销业务的拓展不仅可以降低运营风险,运营压力和经营成本,而且是适应当前激烈竞争和经济发展新动向的重要举措。因此,在电力市场结构调整,营销管理体制改革和信
期刊
摘要:随着社会的进步与发展,人民的生活水平与质量显著提升,电力系统在民众日常生产生活中日益发挥着不可替代的重要作用。而且随着社会用电量的持续增加,电力系统必须建造更多的变电站以满足人们的用电需求,同时还要逐渐扩大其供电范围与供电量。随着电网调控范围的逐渐扩大,在电网调控运行过程中往往会受到多种因素的影响而出现各种各样的问题,对电网调控的安全运行构成严重威胁。因此,本文着重针对电网调控安全运行隐患进
期刊
摘要:随着我国社会发展水平的提高,各行业工作的开展以及人们日常生活的进行都需要更大量的电能供应,同时我国的用电户数量也在不断增加。为了避免这些问题的出现,需要我们结合当前的安全问题进行分析,之后总结一些可行的对策,希望可以给相关工作的开展提供一些参考。  关键词:变电运行;故障排查;检修措施  引言  电力行业需要较多的现代化技术,电网也是一个庞大的体系,而变电站是其中直接和用户相连的环节。现在我
期刊
摘要;随着经济的快速发展,对家用电器的需求一直居高不下,因此,对电量的需求也在不断地增加。这也就意味着对配电线路的要求也会越来越严格。电路一旦出现故障,不仅会影响每个家庭的生活,还会对很多企业造成巨大的经济损失。所以,明确配电线路的故障,并采取适合的预防措施至关重要。  关键词:配电线路;故障;预防措施  一、配电线路常见故障  (一)短路故障  在实际配电线路运行过程中,导致配电线路发生短路故障
期刊
摘要:在智能电网的正常运行过程中,变电一次设备的运维管理工作直接关系到电力系统的安全稳定运行,理应得到人们的重视与关注。下面本文主要论述了智能电网模式下的变电一次设备运维管理现状,然后提出了完善方案,希望能够有效提升智能电网变电一次设备的运维管理水平。  关键词:智能电网;变电一次设备;运维管理;模式  近几年,我国社会经济取得了较为显著的发展成效,智能电网的出现及运用得到了人们的重视与关注。通过
期刊
摘要:目前,随着社会的不断进步,低碳环保理念也受到国家的重视,并实施到各行各业中,尤其是在能源企业的发展中,更加重视清洁新能源的研发,风力发电技术作为绿色能源的重要组成部分,能源企业应不断地对风力发电技术进行研究,为国家的能源开发做出巨大地贡献。  关键词:风力发电技术;关键问题  引言  最近几年,全球变暖问题一直困扰着人们,世界各国都认识到低碳环保理念的重要性,开始着手研发更为环保的能源资源。
期刊