机电之家行业门户网运行
文章 下载
最新公告:

  没有公告

设备维修与管理培训
您现在的位置: 设备维修与管理 >> 设备维修 >> 维修案例 >> 点检定修 >> 文章正文
 
赞助商
 
 
最新文章
 
 设备管理中存在的问题及改进措施
 探索设备备件更换规律,实现设备
 创新设备管理 提升竞争优势
 设备管理关乎企业效益
 TPM自主保全实践的探索与思考
 驱动离心泵的电机电流高的原因及
 离心泵运行时不打量的原因
 离心泵一般容易发生的故障有哪些
 离心泵各零部件的检修标准
 计量泵的常见故障及处理方法
 
推荐技术
 
 
相关文章
 
农网建设与改造配电线路
高压变频器在热电厂锅炉
开发高压大容量交流变频
高压大功率变频器的谐波
高压大功率变频器的谐波
高压XLPE绝缘电缆线路的
高压断路器的非全相保护
高压断路器的非全相保护
建筑消防电源配置及线路
配电线路触电事故的预防
 
客户服务
 
如果您有设备方面好的文章或见解,您可以送到我们的投稿信箱
客服电话:0571-87774297
信   箱:88ctv@163.com
我们保证在48小时内回复


s

b

g

l

.

j

d

z

j

.

c

o

m

 

高压线路应用GMOA防雷新措施探讨           
高压线路应用GMOA防雷新措施探讨
作者:佚名 文章来源:不详 点击数: 更新时间:2008-9-26 14:14:34

摘要:综述国内外研制和应用线路型GMOA情况,对高压线路 应用GMOA提高耐雷性能进行分析,提出对安装1组、3组、5组GMOA的判据。

关键词:高压线路;GMOA;防雷新措

 

    过去认为,由于超高压线路的绝缘水平高,防雷保护不是主要问题。实际运 行经验表明,不 仅超高压线路,甚至特高压线路,雷害仍是主要的。根据运行记录,高压35 kV及以上线路 ,供电故障次数的一半以上是雷电引起的。

    为防止高压线路因雷击引起的频繁跳闸,电力行标DL/T620-1997规定:高压线路应沿全线架 设 避雷线。对边导线的保护角,一般采用20°~30°;220 kV应为双避雷线线路,保护角一般采用20°左右,500 kV一般不大于15°,山区宜采用较小的保护角。雷电活动强烈的地方和 经常发生雷击故障的杆塔和线段,应改善接地装置,适当加强绝缘或架设耦合地线。

    运行经验表明,采用上述措施后,山岳地区高压线路雷击跳闸率仍然居高不下。随着科学技 术的飞速发展,国外从本世纪80年代开始在架空输电线路上设置外串放电间隙,由复合绝缘 外套内装金属氧化物阀片的线路型避雷器(以下简称GMOA)。运行经验表明,采用GMOA后的 高压及以上线路的雷击跳闸率大幅度下降,是一种十分有效的防雷保护新措施。国内从90年 代开始也研制成功GMOA,投入运行后同样取得良好效果。

1  国内外研制和应用线路型GMOA情况

 


    由于复合绝缘子和金属氧化物避雷器(以下简称MOA)的研制成功才成为可能。7 0年代发展 起来的MOA以其优异的非线性,较大的通流容量和持久的耐老化能力,取代了当时大量使用 的SiC避雷器;与此同时开发成功的复合绝缘子,也以其重量轻、尺寸小、耐污性能好、机 械和电气性能优越等,成为线路绝缘子的发展方向。因此MOA的优良性能和复合绝缘子的成 功经验相结合,构成的复合外套MOA(以下简称GMOA)成为线路避雷器的发展方向。

    目前国际上发达国家在GMOA的开发、制造、运行等方面,已经取得许多有益的经验。以日本 为例,日立、NGK和明电舍公司都研制出GMOA,1986年日立公司研制出77 kVGMOA,同年投入 试运行;1988年研制出275 kVGMOA,1991年投入试运行;1990年研制出500kVGMOA,1992年 投入 试运行。日本研制的GMOA均有外串间隙,即为GMOA,据统计到1993年5月止,已投运的GMOA 在各电压等级线路上共计29580只,其中33~22 kV为840只,占2.84%;77~66 kV为264 95只 ,占89.57%;154~110 kV为1879只,占6.35%;500~187 kV为366只,占1.24%。日本的GMO A其中90%用于同杆双回线路上,安装于单回路的三相上,目的是防止双回路同时发生故障。为评价输电线路采用GMOA的运行效果,对比了安装GMOA前后5年雷击引起的故障总数,其中有36次被击线路是单回每塔使用了GMOA,没有发现双回故障,没有安装GMOA的单回故障,总共记录到22次;在余下的14次中,GMOA动作防止了线路故障。这意味着若要完全防止双回故 障,杆塔上各相均应安装GMOA。其它如美国、前苏联、英国、德国、瑞士、法国等均有研制 成功,并投入运行的有关GMOA的信息报导。前苏联自80年代中期开始开发GMOA,已研制出了 3~1150 kV系列GMOA,由于前苏联产品为无间隙型(以下简称WGMOA),不仅在线路防雷方 面效果明显,在限制操作过电压方面同样效果明显。据称,沿线每隔50~100 km装一组WGMO A,线路上操作过电压小于1.05倍WGMOA的操作残压,这对超高压和特高压线路尤为重要 。

    国内也有数十家GMOA的制造单位,在自行开发和学习国外技术基础上,发展研制出了3~500  kVGMOA。西安电瓷研究所于1995~1997年按IEC标准、GB11032国标和GMOA部标进行了大量 试验研究,完成110、220、500  kVGMOA的研制,并全面通过国家级鉴定,而且已挂网运行 至今达3年之久,运行情况良好。四川电力试验研究院与西安电瓷研究所合作研制 成功35 k V和110 kV GMOA,挂网运行至今也有2年多时间,运行情况良好。目前两单位正携手合作开 展220 kV GMOA的研制工作,预计明年年初完成产品试制,年中选点挂网试运行。

 

2  高压线路应用GMOA提高耐雷性能分析

 


    高压线路采用GMOA保护,无论雷击避雷线、杆顶和导线时,均可提高线路耐雷性 能。 同时GMOA要通过雷电流,若通过GMOA的雷电流过大将会损坏GMOA,所以应研究通过GMOA的雷 电流允许极限值。

    线路耐雷性能的计算方法不少,计算结果也不尽相同。但作为探讨,建立一些慨念,仍是有 益的。本文所列计算结果均引自清华大学博士研究生何金良于1993年12月编写的博士学位论 文“高压合成套氧化锌避雷器”。

2.1  雷击杆顶时线路耐雷水平计算分析

 


    雷击杆顶时杆塔耐雷水平计算,考虑了相邻12基杆塔(即前后侧各6基)的影响。为了分析 和对比采用GMOA的效果,计算了三种情况:(1)没有采用GMOA,杆塔耐雷水平用IW0表示;(2)只在被击杆塔安装1组(3相)GMOA,杆塔耐雷水平用IW1表示;(3)除被击杆塔安装1组GMOA外,还在相邻最近杆塔各安装1组GMOA,即共计安装3组GMOA,杆塔耐雷水平用IW3表示。

    由计算结果可以看到,被击杆塔冲击接地电阻对耐雷水平Iw和流过GMOA的 电流IZ影响较大。相邻被击杆塔最近的杆塔冲击接地电阻R2对IW有一定影响,对IZ则基本没有影响。对于双避雷线线路,仅装1组GMOA的R1极限值:110 kV为60 Ω220 kV 为30Ω;500  kV为50 Ω.当R1超过上述极限值时,应装3组GMOA才能保 证安全运行。

2.2  雷绕击导线时线路耐雷水平和流过GMOA的计算分析

 

    雷绕击导线时仍用与雷击杆顶时计算耐雷水平相同的影响范围,即相邻前后两侧各6 基。在被雷绕击导线的杆塔上安装1组GMOA,绕击时雷电流一部分流过GMOA经杆塔入地,另一部分沿导线向两侧传播。如果绕击导线的雷电流不大,就不会引起相邻杆塔导线对地闪络,采用 1组GMOA就能消除杆塔导线对地闪络。如果绕击导线的雷电流很大,在相邻杆塔导线上产生 的过电压超过线路绝缘耐受水平,将引起相邻杆塔线路绝缘闪络。为了保证安全,此时应采 用3组GMOA方案,能使相邻杆塔发生闪络的绕击雷电流极限值称为I1z,采用1组GMO A时最大允许绕击雷电流Iw1m,此值即为是否需要安装3组GMOA的判据 。计算结果表明 :随着绕击雷电流I1m的增大,流过GMOA的雷电流I1z呈线形关系增大,但I1z随着被击杆塔接地电阻R1的增大而减小。推论可知随着R1的增大,Iw1m也 将减小。表1给出不同R1值时不同电压等级双避雷线线路的最大允许绕击雷电流Iw1m(kA)。

                                                 


    表2给出R1=10 Ω时绕击雷电流过被击杆塔所安装GMOA的雷电流 I1z(kA)的关系。

                                            

 

    计算结果还表明:当线路绝缘水平较低时,例如35或110 kV线路,绕击导线的雷 电流I1m不仅会使相邻的2基杆塔绝缘闪络,当I1m足够大时还可能使相邻的4基杆塔绝缘闪 络。也就是说,为了保证线路运行安全,对于电压等级较低的山区线路不仅可能需要安装3 组GMOA,当R1较大时还可能需要装5组GMOA。

    计算雷电绕击线路方法很多,大致分为两大类:一类是以运行记录为基础的经验公式,由于 各人掌握的运行记录资料不同,所以拟合的经验公式也不同;另一类是以电场计算为基础, 先是仅考虑雷电先导产生的电场,结合实验室长间隙放电的试验数据提出的电气几何击距法 ,由于各人所用的假设和试验数据不同,电气几何击距法有好几个公式,这是半理论半经验 公式;后来进一步考虑了包括先导、导线、避雷线系统在内的电场,提出数值计算法。但是 由长间隙放电,从实验室中取得数据推导出的结论,很难与自然雷电闪击所产生的现象完全 一致。存在差异难以避免,所以用此类公式计算出的结果差异较大也就不足为奇。但是作为 探讨,建立一些概念,仍是十分有益的。从而粗略地可以认为,用于线路防雷保护的GMOA,一般应采用10 kA等级,超高压和特高压线路GMOA宜采用20 kA等级。

3  简要结论

    1) 高压线路采用GMOA是一项有效的防雷保护新措施。

    2) 当R1满足以下条件时,双避雷线线路仅安装1组GMOA即可保证安全运行,否则需要安装 3组GMOA。

    110 kV线路,R1<60 ;

    220 kV线路,R1<30 ;

    500 kV线路,R1<50 ;

    3 )如果经验算确定安装1组GMOA后,绕击导线的雷电流经GMOA分流后,再通过导线传播到相 邻杆塔,不会引起其绝缘闪络,则可以保证安全运行;反之应安装3组GMOA。

    4) 对于线路电压等级较低(如35 kV)时,当绕击雷电流足够大,不仅会使相邻杆塔绝缘闪 络,甚至还会使更远距离杆塔绝缘闪络,此时为了保证安全可能应装5组GMOA。

文章录入:admin    责任编辑:admin 
  • 上一篇文章:

  • 下一篇文章:
  • 【字体: 】【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口
      网友评论:(只显示最新10条。评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!)

    不良信息
    举报中心
    机电之家设备管理网
    致力于机电设备维修与管理技术
    网络110
    报警服务
    服务热线:0571-87774297 传真:0571-87774298 电子邮件:donemi@hz.cn 服务 QQ:66821730
    机电之家(www.jdzj.com)旗下网站 杭州滨兴科技有限公司提供技术支持

    版权所有 Copyright © 机电之家--中国机电行业门户·设备维修与管理

    主办:杭州高新(滨江)机电一体化学会
    浙ICP备05041018号