电力输电线路避雷器防雷的基本原理 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/4/24 8:16:48星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

电力输电线路避雷器防雷的基本原理

雷击杆塔时,—部分雷电流通过避雷线流到相临杆塔,另一部分雷电流经杆塔流人大地,杆塔接地电阻呈暂态电阻特性,—般用冲击接地电阻来表征。

雷击杆塔时塔顶电盥迅速提高,其电位值为 Ut=iRd+Ldi/dt(1) 式中i——雷电流; Rd——冲击接地电阻: Ldi/dt——暂态分量。

当塔顶电位Ut与导线上的感应电位U1的差值超过绝缘子串50%的放电电压时,将发生由塔顶至导线的闪络。即Ut-Ul>U50,如果考虑线路工频电压幅值Um的影响。则为Ut-Ul+Um>U50。因此,线路的耐雷水平与3个重要因素有关,即线路绝缘子的5∞墩电电压、雷电流强度和塔体的冲击接地电阻。—般来说,线路的50%放电电压是—定的,雷电流强度与地理位置和大气条件相关。不加装避雷器时,提高输电线路耐雷水平往往是采用降低塔体的接地电阻,在山区,降低接地电阻是非常困难的。这也是为什么输电线路屡遭雷击的原因。

加装避雷器以后,当输电线路遭受雷击时,线传人相临杆塔。一部分经塔体入地,当雷电流超过一定值后,避雷器动作加入分流。大部分的雷电流从避雷器流入导线,传播到相临杆塔。雷电流在流经避雷线和导线时。由于导线问的电磁感应作用,将分另!}在导线和避雷线七产

生耦合分量。因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流,这种分流的耦合作用将使导线电位提高,使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压,绝缘子不会发生闪络。因此,线路避雷器具有很好的钳电位作用。这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。 以往输电线路防雷主要采用降低塔体接地电阻的方法。在平原地带相对较容易,对于山区杆塔,则往往在4个塔脚部位采用较长的辐射地线或打深井加降阻剂。以增加地线与土壤的接触面积降低电阻率。在工频状态下接地电阻会有所下降。但遭受雷击时,因接地线过长会有较大的附加电感值,雷电过电压的暂态分量Ldi/dt会加在塔体电位上,使塔顶电位大大提高,更容易造成塔体与绝缘子串的闪络,反而使线路的耐雷水平下降。因为线路避雷器具有钳电位作用,对接地电阻要求不太严格,对山区线路防雷比较容易实现,加装避雷器前后线路的耐雷水平发生了明显变化。不难发现加装线路避雷器对防雷效果是十分明显的。

在避雷器使用前,都应该对其有关技术参数进行测量,以确保避雷器安装质量。

l绝缘电阻的测量。对35kV及以下氧化锌避雷器用2500V兆欧表摇测,每节的绝缘电阻应不低于1000Ω。

进口氧化锌避雷器每节的绝缘电阻一般按厂家的标准。如日本明电舍规定:对ZSE-C2Z型294kV氧化锌避雷器应使用1000V兆欧表,绝缘电阻不低于2000MΩ。

2测量直流和泄漏电流。测量直流电压UlmA及75%UlmA电压下的泄漏电流,目的是为了检查其非线陛特性及绝缘性能。

lmA为试品通过lmA直流时,被试避雷器两端的电压值。《规程》规定:lmA电压值UlmA与初始值比较,变化应不大于±5%。0.75UlmA电压下的泄漏电流应不大于50μA时。也就是说,在电压降低25%时,合格的氧化锌避雷器的泄漏电流大幅度降低,从l00μA降至50μA以下。 若UlmA电压下降或0.75UlmA下泄漏电流明显增大,就可能是避雷器阀片受潮老化或瓷质有裂纹。测量时。为防止表面泄漏电流的影响,应将瓷套表面擦净或加屏蔽措施,并注意气候的影响。一般氧化锌阀片UlmA的温度系数约为(0.05-0.17)%℃,即温度每增高lO℃,U1mA约降低l%,必要时可进行换算。 3运行电压下交流泄漏电流测量

用LCD-4型检测仪可以测得运行电压下避雷器的泄漏电流(全电流)及其有功分量(阻性电流)和无功分量(容性电流)、功率损耗Px等。 试验研究表明:当氧化锌避雷器阀片受潮或老化时,阻性电流幅值增加很快,因此监测阻性电流可以有效地监测避雷器绝缘状况。 《规程》规定:当泄漏电流有功分量增加到2倍初始值时,应停电进行检查。国内有些单位自己制定了某些判断标准,如有的单位规定,当330kV氧化锌避雷器的阻性电流峰值超过0.3mA、llO一220kV,氧化锌避雷器的阻性电流峰值超过0.2mA或测量值较初始值明显增加时。应进行停电试验,以判断绝缘优劣。